金属镁冶炼技术现状及经济性分析

金属镁是极具开发和应用潜力的绿色工程材料。介绍了镁冶炼技术及发展现状,在分析技术发展趋势和新技术应用基础上,重点对两种煅烧工艺进行了技术经济分析。得出结论:原镁的生产工艺主要有两种,国内以硅热法(皮江法)为主流;与此同时,国内正在研究传统皮江法的替代工艺,竖罐法是目前皮江法的改良方向;通过对比回转窑煅烧工艺和悬浮焙烧煅烧工艺,前者投资强度低、应用成熟,但后者在生产成本和能耗方面具有明显优势。

热态镁渣余热回收及资源化利用

对还原炉进行热工测试,了解热量利用情况,明确热态镁渣余热回收是进一步降低能耗的关键。根据热利用和动力利用二种方式,提出利用移动床和竖式冷却罐高效回收高温镁渣余热资源,分别用于预热物料和发电。最后总结了镁渣应用于脱硫和建材等现状。

皮江法物料导热系数测定

采用稳态平板法测定了皮江法炼镁工艺物料的导热系数.结果表明:温度升高,原料中硅铁配入量增加,以及添加CaF2都能提高物料的导热系数.随着还原反应进行,物料的导热系数降低.添加CaF2将降低还原渣的导热系数.对于添加3%CaF2的还原原料导热系数与温度的关系为λ=2.88×10-4T+0.14;添加3%CaF2、还原率为78%的还原渣的导热系数与温度的关系为λ=4.95×10-5T+0.08.

球团预制-硅热还原炼镁的球团传热性研究

针对皮江法炼镁存在的问题,提出将白云石粉、硅铁、萤石及黏结剂混合造球,然后煅烧,煅烧后的热球团直接用于还原的炼镁新技术.采用稳态平板法测定了预制球团的导热系数,并通过数值方法研究预制球团的传热规律.结果表明:导热系数随着平均温度提高而增加,随着球团密度和硅铁添加量的增加而降低.当密度为1.1 g/cm^3、硅铁为理论添加量时,预制球团的导热系数与温度的关系:λ=1.04×10^(-4)T+0.11;球形球团的传热情况优于圆柱形球团,球团具有较小的密度和热容以及较大的导热系数有助于热量由表面向中心传递.预制球团与皮江法球团的传热情况基本相同.

电解法与皮江法炼镁的效益比较及分析

在金属镁的生产中,有电解法和热还原法。本文通过对目前最先进的电解法——卤水在HCl气氛中脱水电解炼镁工艺与热还原法中的皮江法进行比较分析表明:电解法与皮江法在一次能源和矿石资源消耗以及碳排量上基本相当,电解法稍优于皮江法;在投资效益上,皮江法优于电解法。

皮江法炼镁与真空碳热还原法炼镁生命周期评价比较研究

对皮江法炼镁工艺和真空碳热还原法炼镁工艺进行了生命周期评价研究。评价过程以1t镁锭为功能单位,研究了包括原料开采、物料制备、物料耗损、能源生产、污染排放等过程的环境负荷以及能源消耗。在得出生命周期评价相关参数的基础上,对皮江法炼镁与真空碳热法炼镁在资源与能源消耗、气型污染物的排放和对环境的影响方面进行了比较,明确了上述两种不同工艺过程各自的环境负荷和能源消耗特点。通过比较,碳热法炼镁工艺较皮江法在资源节约、节能减排、环境保护及可持续发展方面有明显优势。

金属镁冶炼工艺研究进展

我国镁矿资源丰富,主要有盐湖卤水和白云石,其中盐湖卤水是电解法主要原料,白云石是热法炼镁主要原料。原镁冶炼的生产工艺主要分为热还原法和电解法,皮江法是固态硅热还原法的典型代表,目前皮江法生产的粗镁占原镁总产量的80%以上。本文主要对热还原法不同炼镁方法的原料广度、冶炼加热方法、还原剂选择、冶炼能耗、CO2排放等方面进行了综合比较分析,得到以下结论:真空连续液态喷吹还原法应是一种未来值得大力研究的新型炼镁工艺,是镁冶炼技术发展方向;硅热法在还原能耗、还原剂经济性、还原剂易得性、镁转化率及纯度上优于硅钙法、铝热法和碳热法;加热方法上内加热明显优于火焰外加热,应优先开发内加热方法,如感应加热、微波加热等方法。

皮江法炼镁工艺在我国的创新进步与发展

皮江法炼镁工艺在经过多年的研究与吸收国外相关技术的基础上,由于其工艺简单、投资少、设计与生产规模灵活,原料分布广,在我国飞速发展,并成为主流生产工艺,促使中国成了世界镁工业中心。本文介绍了皮江法炼镁工艺的特点,简述了该工艺在我国的发展概况与近30年主要的技术创新进步,并针对目前皮江法炼镁工艺的在我国的发展现状与时代背景,讨论了镁冶炼技术发展的方向,以供参考。