预制球团热还原制取金属镁的基础研究

发布时间：2024-05-10 05:19

　　镁及镁合金广泛应用于汽车、军工、电子通讯及航空航天等领域,被誉为“21世纪绿色工程金属材料”。目前,世界上95%以上的原镁都由硅热法工艺(皮江法)制取,硅热法制镁工艺过程主要由白云石回转窑内的煅烧、煅白经混料后进行压块和团块的真空还原构成。传统硅热法制镁工艺主要存在以下弊端:白云石回转窑煅烧时会产生5%的粉细料不能利用,造成资源的浪费;白云石煅烧过程产生的CO2不易回收利用;压制的团块因内部的煅白极易吸收空气中的水分而不利于长期存放;压制团块内部颗粒之间的孔隙率极低,不利于还原过程中镁蒸汽的逸出,且在还原过程中易粉化,导致还原周期过长,能源消耗增加。针对现有硅热法制镁工艺存在资源利用率低、能耗高和CO2排放高等缺陷,并结合中国镁冶炼的现状,本课题组提出“造球—煅烧—还原”制取金属镁的新工艺。即,将白云石、还原剂和添加剂混匀后经圆筒造球机进行造球,然后将制备出的预制球团放入还原罐中进行煅烧,待煅烧结束后,切换至真空直接进行还原。用煅烧与还原在“一罐完成”的工艺过程取代现有硅热法制镁工艺的煅烧和还原过程,并自主设计了 CO2回收管路,利用CO2将煅烧过程产生的余热对其他反应罐进行预热,提高...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１金属镁产量??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｍａｇｎｅｓｉｕｍ?ｍｅｔａｌ??

的市场让给中国。近五年来，全球镁市场需求量很不稳定。现在欧洲是全球镁??消费最多的地区，占全球的３５％；而亚洲近两年需求增长也很快。??世界原镁产能主要集中在中国（如图１．１所示）。中国镁资源储量丰富，??原镁生产主要采用硅热法，其直接成本主要由白云石矿、煤或其他能源、硅铁、??....

图1.3皮江法的工艺流

图１．５皮江法生产中所用还原罐??Ｆｉｇ．?１．５?Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｒｅｔｏｒｔ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?Ｐｉｄｇｅｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??（２?）?ＭａｇｎＳｔｈｅｒｍ?法制镁工艺［６２－６９］??Ｍａｇｎ＾ｔｈｅｒｍ法又称溶渣导电半连续硅热法，是法国在２０世纪六十年代发??－１１....

图1.4皮江法所用还原

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粗镁一表面处理ｉ￣＊？成品镁?ｉｊ?ｙ?Ｌｌ?ｕＪｚｔ??图１．３皮江法的工艺流程?图１．４皮江法所用还原炉??Ｆｉｇ．?１．３?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?Ｐｉｄｇｅｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｐｉｄｇｅｏｎ?ｐｒｏｃ....

本文编号：3968751