[doc格式] 镁冶炼工艺技术综述

《[doc格式] 镁冶炼工艺技术综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、镁冶炼工艺技术综述镁冶炼工艺技术综述镁冶炼工艺技术综述镁冶炼工艺技术综述.技术与装备ITL~chnolouu&Equilam~nt镁冶炼工艺技术综述本文对两种镁冶炼传统工艺进行了详细介绍,同时又推介了正在研究开发中的镁冶炼工艺,颇具意义.文l苏鸿英(编译)仝嚣蛇改石中都含有丰富的镁,另外,海水中也含有大量的镁,例如死海和中国内陆湖青海湖中都含有丰富的镁.金属镁具有良好的机械性能和低密度,比重为1.8,和铝相比,轻了约30%,镁在汽车上的使用有着巨大应用潜力.近年来全球镁工业迅速发展,特别是中国原镁产量快速增长,2007年全球原镁产量为77.3万吨

2、.2008年中国原镁产量占到全球原镁总产量的85%,为应对全球气候变化和节能减排,镁冶炼工艺技术备受全球关注.目前,镁冶炼工艺技术有两种,即镁电解冶炼工艺技术和硅热还原工艺技术,后者也就是国内采用的唯一的镁冶炼工艺技术——皮江法工艺技术.镁电解工艺技术整个电解过程分为六个阶段:(1)原料供给}(2)MgC1:制备;(3)MgC1的净化和脱水;(4)MgCI电解分离产生液态镁和氯气;(5)处理氯气作为内部生产过程回收和外部应用;(6)铸造纯镁和镁合金锭.原镁生产用的原材料见表1.MgC1:含水就必须要进行脱水,脱水过程本身就很困难,主要是反应激烈.水30世

3、界有色金属2009年第7期的分解电势为1.8伏,MgC1:的分解电势在2.6-2_8伏之间,在MgCI2分解之前水就会分解,这造成了能源损失和对电解槽的损害.化学反应式如下:MgC12’6H2O—MgC12.2H2O+4H20(g)MgCI2’2H2O—MgOHCI+HCI(g)+H2O(g)MgOHC1一MgO+HCl(g)脱水技术有两种:第一种技术包括部分脱水,有碳介入的一个氯化过程:2MgO+C+2C12—2MgCI2+CO2第二种技术由Amundsen注册专利通过氯化镁六氨络合物和其晶体热分解生成MgC1和氨气,然后再对表1原镁生产用的原材料原材

4、料化学分子式Mg含量(wt%)白云石MgCO3?CaCO31319镁砂MgCO3288光卤石MgCl2?KC1.6H20875水氯镁石MgCI2?6H201196蛇纹石尾矿3MgO?2Si02?2H202633死海海水Mg42海水MgCI2013MgC12脱水.镁电解工艺技术通常工作温度约为700℃,主要由馈电给电解槽的电能来监控,但在一些先进的工艺技术里也有采用特殊装置来监控,例如热交换器放在液态电解液中.MgC1分解理论上能耗值约为7千瓦时/千克镁,但是实际上明显需要理论值的两倍才可以,这表明有接近50%电能馈电给电解槽并转化热能.考虑到能源,仍存在

5、着改进现有电解槽能源效率的明显潜力.电解槽使用的电解液应具有低电阻来改进电解槽电流效率,由于MgCI:相对低导电性,～般MgC1浓度在电解液中为8%～25%之间,另外电解液要相对重一些以保证所生成纯镁和电解液之间的分离,并使纯镁浮在顶部.镁电解工艺技术的生产原理相似,但是其工业生产技术却不尽相同,目前镁电解工艺技术有:(1)Dow镁工业生产技术;(2)Hydro镁工业生产技术;(3)us镁工业生产技术;(4)Magnola镁工业生产技术;(5)Avisma/死海镁工业生产技术;(6)澳大利亚镁业公司镁工业生产技术.下面简单介绍Dow镁工业生产技术和Mag

6、nola镁工业生产技术.1.Dow镁工业生产技术以白云石和海水为原材料,煅烧白云石生成CaO?MgO和CO2,即MgCO3’CaCO3一CaOMgO+CO2(g)CaOMgO+H2O(海水)一Ca(OH)2Mg(OH)2Mg(OH):过滤并去除杂质Mg(OH)2+2HC1—MgCI2+2H2O所得MgCI按35%～73%进行部分脱水送至电解槽,生产镁和氯气.电解效率为18～19千瓦时/千克镁,石墨消耗为100克/千克镁.2.Magnola镁工业生产技术利用蛇纹石尾矿作为原材料,用HC1浸出生成MgC12,H2O和CO2,然后MgC1:净化提纯,采用流态化

7、床干燥技术进行脱水,采用了多极电解工艺技术,利用优质氯化器进行氯化处理,这一技术的最终电效率为1O.5-11.5千瓦时/千克镁.和Dow镁工艺技术相比,电效率可以提高约40%,其劣势是该工艺技术相对复杂,要求电解液中MgO含量非常少才可以.镁硅热还原工艺技术镁硅热还原工艺技术可以分成三个类型:硅热,碳热和铝热还原工艺技术.最典型和最常用的镁硅热还原工艺技术是众所周知的皮江法工艺技术,也是国内目前唯一采用的镁冶炼工艺技术,这一技术发明者是加拿大化学家LioydM.Pidgeon先生.镁从煅烧白云石(MgO?CaO)图1Dow镁业公司——电解生产流程图Tec

8、hnologu&EquiplnB]tI技术与装备图2MagnoIa电解生