《安全技术》之硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案.doc

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1、硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案　20世纪90年代中期以来，为适应全球可持续发展的要求，镁及镁合金的研发及应用进入高速增长期。在此期间，凭借资源、能源和成本优势，中国镁工业发展强劲，迅速控制了全球原镁的供应。据海关统计，20xx年中国镁产品出口量29.8万t，约占全球总发货量的66.6％。   中国原镁产量的98％是经由硅热还原或称做PidgeonProcess的方法生产的，并被预测是未来中国最主要的金属镁生产方式。有关专家担心，如果不能保证高质量和相对稳定的原料供给，镁应用产业很可能出现整体萎缩。因而，部署在中国各地镁厂的卧式皮江法还原装置，就是

2、不能不受到人们的强烈关注。这种生产设施具有工艺路线简单，工艺参数较易调控的优点，然而也具有还原过程传质传热差，热效率低的明显弱点，从而限制了皮江法镁厂的生产规模。   1皮江法炼镁的热化学   　　皮江法炼镁的热还原反应是在卧式原罐中进行的，总反应的化学计量方程由（1）式给出：   　　2MgO·2CaO+Si(Fe)→Ca2SiO4+2Mg+Fe（1）   　　反应式（1）的自由能函数ΔG与温度T的关系由式（2）给出：   　　ΔG=115600+11.74TlogT-100.38T（2）   　　反应热ΔH与温度T的关系见（3）式：   　　ΔH

3、=115600-5.098T（3）   　　由（2）式可知此还原反应的临界温度Tc。若使反应（1）正向进行，反应温度必须大于临界值Tc，温度越高，或提高反应速度越显著，反应（1）就越能够进行到底。真实的还原过程是在真空下进行的，这样一来大大降低了临界温度Tc，并提供了镁蒸气的传输通道，但也降低了反应物料的热传递效率，并形成皮江法生产中复杂及其特殊的真空热还原机理。