精炼镁渣的性能分析及应用

镁渣是提镁冶炼生产过程中排放的固体废弃物,然而关于镁渣中精炼镁渣的系统研究报道较少。为探究精炼镁渣的理化性质,以山西某精炼镁厂产生的精炼镁渣为原料,利用高温箱式炉、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜-能谱联用仪(SEM-EDS)等表征手段进行了理化性质的研究。结果表明,精炼镁渣的主要成分为氯化镁(MgCl_(2)·6H_(2)O),对其进行氯化镁的回收是较为可行的方案。精炼镁渣中氮化镁(Mg_(3)N_(2))的存在说明在对粗镁进行熔融过程中过高的熔融温度导致精炼出的单质镁和氮气发生反应。精炼熔剂的密度调配也会直接影响精炼镁渣中镁珠分离的难易程度。对镁渣进行破碎风选可以有效地对无用杂质进行分离,也会使精炼镁渣块中包裹的镁珠更好地暴露出来,有利于资源的回收。最后,对目前中国精炼镁渣的利用途径进行了论述,得出精炼镁渣具有较好的高值化利用前景,可以实现废物资源的再利用。

漂珠/镁合金复合材料可溶压裂球的制备及组织性能研究

采用搅拌铸造法制备了漂珠/镁合金复合材料可溶压裂球。基于正交实验法,分析合金元素含量对复合材料溶解速率和抗压强度的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析复合材料的微观组织和物相组成。通过浸泡实验和准静态压缩实验评价复合材料的溶解性能和力学性能,并通过扫描电子显微镜分析复合材料溶解后微观形貌和断口形貌,从而得到复合材料的溶解机理和断裂机制。实验结果表明,影响漂珠/镁合金复合材料溶解速率的合金元素的主次顺序为:Al>Zn>Ni>Cu,最优合金成分为:Al 15%, Zn 6%, Cu 1.5%, Ni 1%(质量分数)。漂珠/镁合金复合材料中除了α-Mg、漂珠和β-Mg17Al12外,还存在Mg2Si和MgO相。复合材料的最大溶解速率为11.96 mg·h^-1·cm^-2,抗压强度为352 MPa,相比于镁合金分别提高了93.5%和9.7%。溶解速率提高的主要原因是复合材料中分布着较多的漂珠和Mg2Si等相,与α-Mg形成腐蚀原电池,加速复合材料的溶解。抗压强度提高的主要原因是细晶强化、第二相强化和位错强化的共同作用。