(一)非真空热法炼镁新工艺
北京科技大学热能工程系夏德宏教授和尚迎春老师等,研发了用液态钙作还原剂的炼镁新工艺。
其工艺主要流程为:
1)在炉内将固体钙熔化;
2)将物料(MgO+Ca)加入液态钙中;
3)当温度达1090℃以上,还原反应产生的镁蒸汽进入结晶器,获得粗镁;
4)精炼镁锭或镁合金。
非真空热法炼镁新工艺的主要特点:
a)可在非真空状态下,实现连续生产;
b)反应速度快,并可采用多组结晶器进行切换使用,以达连续出镁,生产效率高;
c)出渣系统为双闸板定容结构,通过阀门切换,使炉渣进入反应器的最底部,打开出渣阀,炉渣即可进入装渣车运走;
d)生产成本低,总体竞争力强。
目前正做扩大实验,随后进行工业试验。近年来国外也有研发非真空热法炼镁新技术的报导。
◆ 南非、MINTEK公司等三家共同开发,在常压非真空状态下,利用直流电弧熔炼技术热法炼镁,可连续生产,投资成本与生产成本均有明显的优势。
★ 加拿大、多伦多大学与戈山资源公司合作,以白云石为原料,通过对传统的硅热法进行强化,在非真空状态提高温度至1550∽1650℃,改进镁的回收率与硅的还原效率,从而降低能耗和物耗,达到降低生产成本的目的(约降低25%)。
温州奥斯科阀门科技有限公司地处泵阀制造云集,以“中国泵阀之乡”著称的温州瓯北,是一家专门从事真空炼镁阀门、减压阀、真空阀、真空配件的开发、研制和销售于一体的阀门企业。
(二)真空碳还原炼镁新工艺
昆明理工大学真空冶金国家工程实验室
在戴永年院士指导下,钟胜博士和刘红湘等老师,近年来,研发了新型真空碳还原炉,真空度<10Pa,温度为1350∽1520℃还原100分钟,即可完成还原反应获得粗镁,能耗均比硅热法和电解法低。
正开展半工业化实验。
(三)硅铝合金执法炼镁新工艺
东北大学郭清富教授等一直在研发用Si-A1合金取代Si-Fe合金作还剂,试验结果表明:金属镁回收率由66.6%提高到84%,产量同比增加1.26倍,生产成本下降,效率非常明显。
主要问题是铝硅合金产业化。
(四)以菱镁矿为原料,铝热法炼镁
东北大学郭清富教授等在辽宁海城进行工业试验,利用苛性菱镁矿+铝粉+生石灰,在真空下,1150∽1180℃还原4∽5小时,即可获得满意的粗镁。能耗大大下降,产量增加,投资成本降低。
(五)利用特种催化剂碳还原炼镁新工艺
山西丰喜肥业公司闻喜复肥公司李晓波与山西阳泉孟县镁厂进行了小试和中试,利用特种催化剂在真空下促进碳还原。煤单耗5T,白云石单耗9T,还原周期8小时。
(六)“内加热还原炉”炼镁新工艺
北京鸿镁廿壹科技公司于洪喜等近年来开发的“内加热还原炉”炼镁新工艺,试验结果:节能明显(3∽5T煤标),还原周期缩短(3∽4小时),料镁比可达5.1。
该公司与相关单位合作正进行炼镁新工艺工业试验。
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