金属镁冶炼工艺比较
镁冶炼工艺
4 皮江法能耗分析
传统小型金属镁回转窑能耗分析
38.74%
22.72%
节能型金属镁回转窑能耗分析
节能型回转窑工艺流程图
窑头单筒冷却机
回转窑及窑尾立式预热器
回转窑烟气分析
烟气组成：
烟气温度：传统回转窑烟气温度为450~650 ℃，节能型回转窑经窑尾竖 式预热器排出烟温为280~350℃。 烟气流量： 粗镁年产量/万吨 烟气量/ 104Nm3.h-1 1 2.8 2 5.7 5 13 10 18
传统煤气还原炉能量损耗
传统还原炉在布置还原罐时最多只能布置两层, 炉膛内的 受热面积有限, 烟气的温降很小, 使得炉子的排烟温度高 达1100 ℃ 。 另外，从还原罐出来的镁渣仍有很高的温度，约1100 ℃ 左右，因为目前的生产工艺决定了还原炉出渣是间歇性的， 所以现在这部分热量一般没有得到充分合理的利用，而是 白白浪费掉了。
镁粉产量（万吨） 13.88 11.13 14.28
我国原镁生产概况
据2010年镁工业发展报告，国内有157家规模以上的镁冶炼 企业，年产一万吨的企业有19家，总产量47.46万吨，占年总产 量71.19%，年产三万吨的企业有3家。
2 镁的冶炼工艺
镁冶炼工艺技术有两种，即镁电解冶炼工艺技术和硅热还 原工艺技术。 氯化熔盐电解法包括氯化镁的生产及电解制镁两大过程。 该方法又可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以 海水为原料制取无水氯化镁的电解法。 热还原法是以煅烧白云石或菱镁矿石为原料、硅铁为还原 剂、萤石为催化剂，进行计量配料。粉磨成球后，将球团 装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或 更高，还原产生镁蒸气。镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中 形成结晶镁，亦称粗镁。再经加熔剂精炼，产出商品镁锭， 即精镁。
铝合金镁合金热处理工艺的比较研究
铝合金镁合金热处理工艺的比较研究铝合金和镁合金是现代工业中常见的金属材料，在汽车、航空、航天以及电子等领域都有广泛应用。
然而，这两种材料在使用过程中会遇到很多问题，例如强度不足、耐腐蚀性差等。
因此，需要进行热处理处理来改变这些材料的组织结构和性能特点。
本文将对铝合金和镁合金的热处理工艺进行比较研究，以探究哪种材料的热处理效果更好。
一、铝合金的热处理工艺铝合金是由铝、铜、锰、镁、硅等元素组成的合金，具有轻weight、高强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。
铝合金通过热处理可以改善其强度和硬度，提高其耐腐蚀性和可加工性。
铝合金的热处理工艺包括固溶退火、时效处理和淬火等步骤：1.固溶退火：在480℃左右的温度下进行加热处理，使铝合金的固溶体中溶解其他元素，形成均匀的单相固溶体。
该过程可以增加铝合金的可加工性和塑性。
2.时效处理：在固溶退火后，将铝合金加热至100-200℃，使合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。
该过程可以提高铝合金的强度和硬度。
3.淬火处理：在铝合金表面形成一层较硬的表面层，以提高铝合金的磨损耐用度。
二、镁合金的热处理工艺镁合金是由镁、铝、锌、锶、锗等元素组成的合金，具有轻weight、高比强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。
镁合金也需要进行热处理来改变其组织结构和性能特点。
镁合金的热处理工艺一般包括固溶退火、时效处理、淬火和强化等步骤：1.固溶退火：在400-500℃的温度下进行加热处理，使镁合金中的固溶体达到均匀的状态。
2.时效处理：在固溶退火后，在100-250℃的温度下对镁合金进行时效处理，使镁合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。
3.淬火：该步骤可使镁合金表面形成一层较硬的表面层，以提高其耐磨性。
4.强化：将镁合金固溶体中的氢、氧、氮等元素去除，使镁合金的组织结构更加致密，且具有良好的塑性和可加工性。
三、铝合金与镁合金热处理的比较1.机械性能比较铝合金的热处理可以大大提高其强度和硬度，但会降低其可塑性和韧性。
金属镁的制备
金属镁的制备主要有两种方法：电解法和热还原法（皮江法）。
电解法是目前工业上主要的生产金属镁的方法。
其原理是在高温下电解熔融的无水氯化镁，使之分解成金属镁和氯气。
电解法的生产工艺先进，能耗较低，是一种极具发展前景的炼镁方法。
热还原法（皮江法）是我国生产金属镁的重要方法，其实质是在高温和真空条件下，有氧化钙存在时，通过硅（或铝）还原氧化镁生成镁蒸气，与反应生成的固体硅酸二钙（2CaO·SiO2）相互分离，并经冷凝得到结晶镁。
皮江法炼镁的工艺流程短、投资少、建厂快、成本较低，但是熔炼技术比较落后、生产过程中资源能源消耗比较大，污染比较严重。
镁,铝,锌合金对比
镁Mg镁的密度小，易于燃烧，这是由于它的物理、化学性质所决定的。
20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3，液态金属镁的密度为1.58g/cm3；在标准大气压下，金属镁的熔点是（650±1）℃，沸点为1090℃。
在空气中加热时，金属镁在632℃～635℃开始燃烧。
因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。
工业用镁的纯度可达到99.9%，但是纯镁不能用作结构材料，在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料广泛应用。
镁合金材料具有以下优点：（1）重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的６８％，锌合金的２７％，钢铁的２３％，它除了做３Ｃ产品的外壳、内部结构件外，还是汽车、飞机等零件的优秀材料。
（2）比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。
（3）耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。
（4）电磁屏蔽性佳3Ｃ产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过１００ｄｂ的电磁干扰。
（5）散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热则与水接近，是常用合金中最高者。
（6）质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。
（7）可回收性好只要花费相当于新料价格的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。
（8）稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。
镁合金压力铸造的优点有：高的生产率；高精度；好的表面质量；精细的铸件晶粒；可压铸薄壁和复杂结构的产品。
0.6mm厚度镁合金压铸和铝合金压铸相比：生产率高50%；可使用钢模，延长服务寿命；更低的潜热，节省能量；好的机加工性；模具成本节省50%；熔体具有更高的流动性。
镁合金锻造工艺特点
镁合金锻造工艺特点1．坯料准备镁合金锻造用原材料主要有铸锭和挤压棒材，大多数情况下都采用挤压棒材，仅在锻造大型模锻件时，才采用铸锭作为原材料。
为提高可锻性，铸锭锻前应进行均匀化退火，以改善其塑性。
镁合金挤压棒材的特点是塑性好，但其机械性能的异向性较铝合金挤压棒材严重，这是由于在挤压过程中，除形成纤维组织外，密排六方晶格脆的基面逐步转向与挤压方向重合而造成的。
为了获得机械性能均匀的锻件，挤压棒材应尽可能减少机械性能异向性，为此铸锭于挤压前应进行均匀化退火，并要增大挤压时的变形程度。
镁合金下料可在圆盘锯或车床上进行，而不采用剪床下料，以防在切口处形成裂纹。
除MB2，MB15外，一般不推荐在热态下剁切。
铸锭在锻前应进行表面机械加工，对坯料或棒料也应检查并消除表面缺陷，以防在锻造中发生开裂。
MB15挤压棒材常常带有粗晶环，锻前应进行扒皮。
由于镁屑易燃，下料速度应缓慢。
切削时不用润滑剂和冷却液，以防镁屑燃烧和毛坯受到腐蚀。
切屑要单独存放，工作场地要清洁，以防烟火和爆炸。
2．锻前加热镁合金的加热方法与铝合金的基本相同。
镁合金有良好的导热性，任何尺寸的毛坯或铸锭均可不经预热而直接放入炉膛内加热。
但镁合金中的原子扩散速度慢，强化相的溶解需要较长时间，故实际采用的加热时间还是较长的。
加热时间可按每毫米坯料直径（或厚度）1.5～2min计算。
镁合金属于低塑性合金，其锻造温度范围比铝合金窄。
镁合金的锻造温度范围和加热规范如表25所示。
表25 镁合金的锻造温度范围和加热规范镁合金的加热温度和保温时间，不仅影响合金的工艺塑性，而且还影响锻件锻后的组织和机械性能，这是因为镁合金没有相变重结晶，多数镁合金是不能通过热处理强化的。
如果加热温度过高、保温时间过长或加热次数过多，则再结晶愈充分且晶粒尺寸增大，使镁合金的抗拉强度和屈服强度降低，即产生软化现象（图39）。
这种晶粒长大及软化现象，不能靠随后的热处理来补救，所以必须严格控制锻造工艺。
金属镁生产工艺原理介绍
金属镁生产工艺原理介绍1.电解法炼镁的各种工艺原理氯化熔盐电解法包括氯化镁的生产及电解制镁两大过程。
该方法又可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解法。
其中后者最大的难点是如何去除MgCl2·6H2O中的结晶水。
一般来说：采用普通的加热法可以去除部分结晶水，生成MgCl2·3/2H2O。
但MgCl2·3/2H2O在空气中加热时很容易发生水解反应，生成不利于电解过程的杂质，如Mg(OH)2。
电解法生产镁的工艺很多，但基本原理相同，其中最有代表性的有DOW工艺、I．G．Farben 工艺、Magnola工艺等。
DOW工艺1916年DOW工艺在美国Michighn的Midland首次得到应用。
当时所用的制备MgCl2的方法是将海水与煅烧白云石一起制成泥浆，与盐酸反应，生成氯化镁溶液，将其浓缩并干燥处理后生成MgCl2·3/2H20。
这种原料直接加入电解槽内进行反应，副产物氯气可以回收利用。
1941年道屋(DOW)化学公司在塔克赛斯自由港建立了一个工厂，从海水中提取镁的电解原料。
海水由引水槽引入，滤过淤泥后导人沉淀池，与石灰混合，过滤后与20 %HCl反应生成MgCl2，蒸发后得到固体氯化镁，然后经干燥炉干燥得到低水合氯化镁(MgCl2·3/2H2O)，成为DOW工艺电解制镁的原料。
许多生产厂家都采用与DOW工艺类似的方法电解海水来生产镁(见图1)，主要差别在于提取无水氯化镁的方法不同。
DOW化学公司通过在含大量MgCl2、NaCl 和CaCl2混合溶液的电解池中直接加入少量部分脱水氯化物来迅速脱水。
挪威诺斯克—希德罗(Norsk—Hydro)公司是欧洲最主要的镁生产商，通过在于燥的氯化氢气氛中加热MgCl2·6H2O来实现完全脱水。
前独联体则主要采用往电解池中加入无水光卤石来脱水。
最近，澳大利亚金属镁公司开发了一种制备无水氯化镁原料的全新工艺，在氯化镁溶液中加入一种称为Gylcol的物质，蒸馏脱水，然后喷雾氨生成六氨合氯化镁，接着焙烧制备高质量的无水氯化镁。
镁的冶炼方法
皮江法炼镁的工艺流程及其优缺点（来源：全球五金网日期：2010-6-9 点击：95 ）镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。
皮江法炼镁的主要工艺流程是：白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75％）和萤石粉（含GaF2）＝95％）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及真空的1.33Pa 真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。
皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是：1、规模能大能小，原材料可就地取材；2、成本相对电解法较低；3、技术不难掌握；4、在九十年代经济效益可观；5、镁的等级质量略高于电解镁等。
皮江法炼镁缺点：生产1 吨金属镁锭需要有消耗白云石12-14吨；无烟煤及烟煤8-10吨；副产还原渣5-6吨，这些还原渣目前还没有发现更好的用途，污染环境；劳动强度大，原料车间粉尘污染严重。
镍含量太低，如要回收用浮选法，但杂质镁可能不易控制。
一般工厂用什么冶炼镁，对人体有害吗？答：有害。
镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。
长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。
在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。
1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。
从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。
镁是一种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。
镁影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控；镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。
镁冶炼过程
过程
将菱镁矿与碳混合，在高 温下进行还原反应，生成 镁和一氧化碳。
优缺点
该方法成本较低，但会产 生大量的一氧化碳排放， 对环境有一定影响。
熔盐电解法
原理
利用电解熔融的氯化镁， 将镁离子还原成镁。
过程
将氯化镁熔融后进行电解 ，在阴极上得到镁和氯气 。
优缺点
该方法得到的镁纯度高， 但能耗较大，且需要处理 氯气。
镁冶炼过程
目录
• 镁冶炼概述 • 镁矿石的开采与选矿 • 镁矿石的预处理 • 镁的冶炼方法 • 镁冶炼的环境影响与治理 • 镁冶炼的发展趋势与展望
01
镁冶炼概述
镁的性质和用途
镁的性质
镁是一种轻质、有延展性的银白 色金属，具有较高的热导率和电 导率。
镁的用途
镁在航空、汽车、电子、通讯、 军事等领域广泛应用，作为结构 材料和功能性材料。
破碎
将大块原矿破碎成小块，以便 于后续的筛分和磨碎。
磨碎
将筛分后的矿石进行磨碎，使 矿石颗粒变得更细，便于浮选 和磁选。
磁选
对于某些具有磁性的矿物，通 过磁场将其与非磁性矿物分离 。
选矿设备与技术
筛分设备
振动筛、圆筒筛等 。
浮选设备
浮选机、搅拌桶等 。
破碎设备
颚式破碎机、圆锥 破碎机等。
磨碎设备
球磨机、棒磨机等 。
生物法
利用微生物或酶等生物手段将氧化镁还原成 镁。
优缺点
这些方法各有优缺点，适用范围也不同，需 要根据实际情况选择合适的冶炼方法。
05
镁冶炼的环境影响与治理
镁冶炼的环境影响
大气污染
镁冶炼过程中会产生大量的烟尘 和废气，其中包含二氧化硫、氮 氧化物、颗粒物等污染物，对大
金属镁工艺操作规程
第1 页共51 页金属镁工艺操作规程金属镁是当前一种新型工业材料，而冶炼镁业是一项高温、高压、高转速，易燃、易爆、易中毒的行业，了解与掌握炼镁工艺规程，规范操作、熟练操作是冶炼镁业的关键所在。
冶炼镁业由白云石经煅白、配料压球、还原、精炼最后成为镁块，其每一环节都关系到镁的产出率。
从第一环节煅白开始，煅烧温度过高，煅白会过烧，虽然煅白的灼减量低，但其水化活性度也低。
煅烧温度偏低，煅白残留的CO2量大，即碳酸盐未分解彻底，灼减量就高。
对于耐磨指大，热强低的白云石其煅烧时间相应缩短，否则煅烧出的白云石不是过烧就是生烧。
因此灵活调节温度，根据石质把握煅烧时间非常重要。
煅烧白云石的吸湿和二氧化碳（CO2）全相同，而且时间越长，吸湿越大，氢氧化钙[Ca（OH）2]和碳酸钙[CaCO3]不仅能氧化还原析出的镁，生成氧化镁和氧化钙，而且还能氧化还原剂硅铁中的硅（Si），同时吸湿后的煅烧白云石在真空和比较低的温度一并发生离解，使反应区的剩余压力增大，减慢镁的升华速度。
因此，煅烧白云石不宜长期存放，应尽快投入到下一道工序。
竖窑要求白云石粒度较小（50—200MM），炉料要均匀，竖窑操作简单，煅烧活性度高，灼减量低，并且无论白云石是何种结构，只要控制好工艺条件，料满预热好，其煅烧效果均很好，因此，煅烧第2 页共51 页出口的煅白温度控制在300—400℃之间，有利于还原反应。
硅热法炼镁采用的还原剂应具有足够的还原能力，钙、硅、碳化钙及炭质材料等均能将镁从氧化镁[MgO]中还原出来，还原剂的还原能力按AL 、Si 、CaC2的顺序递减的，从经验观点出发，在硅热法炼镁中，通常是用硅铁作还原剂。
硅铁还原剂对于硅热法炼镁的还原过程是十分重要的，硅铁的反应性与硅铁中的Si、Fe 、SiO2、FeSi等组分有关，还原性能最好的是Si，其它的Fe—Si化合物反应速度较小，而且随着铁含量的增加，还原反应不易进行，含硅量高的硅铁脆而硬，易碎，易氧化。
镁冶炼工艺与技术
03
镁的冶炼方法与技术
菱镁矿的煅烧与还原熔炼法
菱镁矿的煅烧
将菱镁矿在高温下进行煅 烧，使其分解为氧化镁和 二氧化碳。
还原熔炼法
将煅烧后的氧化镁与碳还 原剂混合，在高温下进行 熔炼，生成液态的镁和一 氧化碳。
技术特点
该方法具有原料来源丰富 、成本低廉等优点，是目 前应用最广泛的镁冶炼方 法之一。
海水提镁技术
镁冶炼工艺与技术
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 镁冶炼工艺概述 • 镁矿石的采选与预处理 • 镁的冶炼方法与技术 • 镁冶炼的环保与安全 • 镁冶炼的应用与市场前景
01
镁冶炼工艺概述
镁冶炼的定义与重要性
镁冶炼的定义
镁冶炼是指通过一系列物理和化学过 程，从矿石中提取和纯化镁的过程。
镁冶炼的重要性
镁冶炼的安全生产与管理
严格遵守安全操作规程
确保员工严格遵守镁冶炼的安全操作规程，降低事故发生的风险 。
定期维护和检查设备
对镁冶炼设备进行定期维护和检查，确保设备正常运行，防止设备 故障引发的事故。
提高员工安全意识
加强员工安全培训和教育，提高员工的安全意识和应对突发事件的 能力。
镁冶炼的废弃物处理与资源化利用
航空航天
镁合金由于其轻量化和高强度特性， 广泛应用于航空航天领域。
汽车工业
镁合金在汽车工业中用于制造汽车零 部件，如发动机零件、车轮等，以提 高汽车性能和节能减排。
电子产品
镁合金在电子产品中用于制造外壳、 支架等部件，以提高产品的轻量化和 美观度。
其他领域
镁合金还广泛应用于医疗器械、体育 器材、建筑等领域。
通过真空蒸馏、电解等 方法，将粗镁提纯为高
金属镁生产工艺概述
文章编号：1672-1152（2011）03-0001-04
山西冶金 SHANXI METALLURGY
金属镁生产工艺概述
Total 131 No.3，2011
孙晓思
（太原科技大学应用科学学院， 山西 太原 030024）
摘 要：简要介绍了金属镁生产工艺—— —电解法和热还原法；详细介绍了我国现存的主要镁生产方法—— —皮江
二战前，全球生产金属镁的方法只有一种— —— 电解法 （以菱镁矿为主要原料）。但电解法耗资巨 大，工艺复杂。二战期间，由于军事工业的发展，镁合 金的需求量急剧增加，又由于含镁矿石资源中以白 云石的储量最多且分布最广，所以自 1938 年起由奥 地利和美国开始在高温真空条件下，用碳作还原剂，
·2·
山西冶金 E- mail:yejinsx@
热还原法即硅热法炼镁工艺，其原理为：硅（一般 为 w(FeSi)＝75％的合金）在高温（1 100~1 250 ℃） 和真空（13.3~133.3 Pa）条件下，还原白云石中的氧 化镁为金属镁，其化学反应可表示为：
2（MgO·CaO）+Si=2Mg↑+2CaO·SiO2 传统的硅热还原法，按照所用设备装置的不同 分为四种：皮江法（Pidgeon Process）、巴尔札诺法 （Balzano Process）、玛格尼法（Magnetherm Process） 和 MTMP 法［6］。 由于白云石资源分布广泛，储量丰富，而皮江法 炼镁可以直接采用其作原料；并利用天然气、煤气、 重油和交流电等作热源；工艺流程简单，建厂投资 少，生产规模灵活；反应炉体小，建造容易，技术难度 小；成品镁的纯度高。这些特点恰恰符合我国的实际 国情，因此，皮江法在我国得到了广泛的发展和应 用。到目前为止，皮江法仍是我国生产金属镁的主要
镁冶炼工艺流程
镁冶炼工艺流程
镁的冶炼工艺流程主要包括以下几个步骤：
1. 矿石准备：首先，将含镁的矿石破碎成适当的粒度，以便进行后续处理。
2. 焙烧处理：将破碎后的矿石进行焙烧，以将氧化镁转化为氧化镁。
3. 氯化反应：将氧化镁与氯化镁反应，生成氯化镁。
4. 电解法：通过电解法将氯化镁电解，得到纯度较高的镁。
此外，镁的冶炼方法还有硅热法和碳热法。
硅热法是在高温和真空条件下，有氧化钙存在时，通过硅（或铝）还原氧化镁生成镁蒸气，与反应生成的固体硅酸二钙（2CaO·SiO2）相互分离，并经冷凝得到结晶镁。
碳热法则是用碳作为还原剂，在真空或炉内还原氧化镁以产生镁蒸气，经冷凝和精炼后得到金属镁。
以上是镁冶炼的基本工艺流程和主要方法，具体工艺和设备可能会因原料、生产规模等因素而有所不同。
金属镁锭的制造工艺流程
金属镁锭的制造工艺流程一．金属镁简介镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。
镁的熔点为648.8℃镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。
元素来源：镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl·MgCl2·H2O中，海水中也含镁盐。
可以由电解熔融的氯化镁或光卤石制得。
白云石：菱镁矿（碳酸钙镁）含量40%以上。
镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁物理性能：除了比重低，镁还有很多其它的良好的物理特性，使之在汽车结构材料应用中，有时比铝和塑料更有应用价值。
镁物理性能的主要优点是：比铝高30倍的减振性能；比塑料高200倍的导热性能；其热膨胀性能只有塑料的1/2。
镁机械性能：和压铸铝合金相比，镁除了上述物理性能等优点，还具有较高的机械性能。
镁的强度和刚度要明显好于塑料，延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金。
镁加工性能：镁有很好的加工性能，也就是说有很好的铸造性能。
和其它材料比，它的制造成本很低，值得重视的是，尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，但它单位体积的成品价格几乎是一样的。
镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。
镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。
这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤二．镁合金与几种材料的性能比较：三．镁及镁合金的应用领域镁合金作为密度最小的金属结构材料之一,广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域（包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等）、3C领域等。
生产金属镁的工艺有哪些
生产金属镁的工艺有哪些
生产金属镁的工艺有多种，以下是其中一种常用的工艺流程：
1. 镁矿石选矿：首先，需要经过选矿，从镁矿石中分离出高纯度的镁矿石。
选矿可通过研磨、浮选和重选等步骤进行。
2. 镁矿石还原：将获得的镁矿石通过高温还原反应，将氧化镁还原成金属镁。
3. 炼镁炉熔炼：选矿后的镁矿石经过还原后，得到的镁砂会被放入炼镁炉进行熔炼。
炼镁炉一般为电炉或者煅烧炉。
在炉内加入还原剂进行熔炼，将镁砂还原得到金属镁。
4. 脱氧剂的添加：为了提高镁的纯度，需要在炼镁炉中加入脱氧剂，比如铝，用于吸收氧化镁中的氧。
5. 喷射精炼：将炼制得到的金属镁通过高速喷射的方式进行精炼。
喷射精炼可以去除金属镁中的杂质，提高镁的纯度。
6. 过滤与连铸：将经过喷射精炼的金属镁通过过滤器进行过滤和净化，并将其注入连铸机中进行连续铸造。
7. 二次加工：将连铸得到的镁柱进行二次加工，可以通过轧制、拉拔和锻造等
处理方式，得到所需的金属镁产品，比如镁板、镁棒等。
8. 表面处理与包装：镁制品在生产完成后，需要进行表面处理，比如喷漆、氧化等，以提高表面的质量和耐腐蚀性。
之后进行包装，以保护产品的完整性和安全性。
总结：金属镁的生产工艺主要包括镁矿石选矿、镁矿石还原和熔炼、脱氧剂的添加、喷射精炼、过滤与连铸、二次加工以及表面处理与包装等步骤。
每一步骤都起到了重要的作用，确保了金属镁的生产质量和各项性能。
同时，随着技术的不断进步和创新，金属镁的生产工艺也在不断改进和优化，以提高生产效率和产品质量。
金属镁冶炼工艺研究进展
金属镁冶炼工艺研究进展摘要：分析了我国金属镁冶炼行业的现状及特点，对我国炼镁企业的环保技术现状进行了概括。
指出我国金属镁冶炼行业存在产能过剩严重、生产过程高污染高耗能、行业排放标准不尽合理、行业环境管理水平低等问题。
为推进我国金属镁冶炼行业绿色转型发展，建议出台行业环境管理指导意见、开展电解法炼镁关键环保技术研究、尽快启动行业污染排放标准修订、加强无组织排放管控和固体废物处置力度。
关键词：金属镁；冶炼；工艺引言镁是十分常见的有色金属之一,也是最轻的一种金属结构材料。
镁以其独特的性质,在社会经济发展中越来越受重视,得以不断发展,自20世纪90年代初开始,国际上主要金属材料的应用发展趋势发生了显著变化,钢铁、铜、铝、锌等传统材料的应用增长缓慢,而以镁合金为代表的轻金属材料异军突起,以每年20%的速度持续增长。
世界各国高度重视镁合金的研究与开发,将镁资源作为21世纪的重要战略物资,加强了镁合金在汽车、计算机、通讯及航空航天等领域的应用开发与研究,镁合金已成为世界最令人瞩目的绿色环保工程材料,属21世纪的朝阳产业,因此镁合金得到了广泛的应用。
特别是近几年来国外采用镁压铸件取代汽车某些钢制和铝质零部件引起人们的极大关注。
我国镁冶金的技术仍然是落后的,是以牺牲环境和燃料资源为代价的,我国已经是产镁大国,但还远远达不到产镁强国的地位。
1镁冶炼主要原料含镁矿物有1500多种，但适合炼镁的矿不多，矿物不同，选择的冶炼工艺就可能不同，因此首先对矿物类型、特点作简单的介绍。
镁在自然界中主要以液，固体矿主要成分为MgO、体矿和固体矿形式存在，液体矿主要成分为MgCl2等。
随着铁、铝、铜等金属矿产资源的日益枯竭，镁以其丰富的矿产资源受MgCO3到了广泛关注，目前镁合金材料的研究和应用已经成为世界的热点之一。
中国镁矿资源分布广、类型全，占世界总储量的23.1%，是世界上原料占有量最大的国家，我国是镁矿资源大国，为产业发展奠定了基础。
真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究
真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究
一、背景
镁是一种轻金属，密度小、强度高、耐腐蚀，广泛应用于航空航天、
汽车制造、电子设备等领域。
然而，传统的镁冶炼方法存在能耗高、环境
污染等问题。
因此，寻求一种高效、环保的制镁方法具有重要意义。
二、原理
三、方法
1.原料准备：将氧化镁粉体和石墨粉体按一定比例混合均匀，制备出
反应前驱体。
2.反应装置准备：将原料装入反应器中，并对反应器进行密封和抽真
空处理，确保反应器内的气氛为真空状态。
3.反应过程：加热反应器，使原料发生反应。
反应温度的选择要根据
具体实验条件来确定，一般为1500-1600°C。
4.冷却和收集产物：反应结束后，关闭加热源，将反应器冷却至室温。
待反应器内温度降至安全范围后，打开反应器，取出制得的金属镁。
四、应用前景
1.高效节能：真空条件下，石墨与氧化镁反应，反应速度快，能耗低。
2.环保：真空条件下，反应产生的CO2不会排放到大气中，减少了环
境污染。
3.产品质量高：真空条件下，可以避免氧化镁与氧化态杂质的反应，
生产出纯度较高的金属镁。
4.应用广泛：金属镁在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有广泛的应用前景，因此该制镁方法具有广阔的市场前景。
总之，真空碳热还原氧化镁制取金属镁是一种高效节能、环保的金属冶炼方法。
通过该方法制取的金属镁具有纯度高、品质优秀等优势，具有广阔的应用前景。
随着科技的进步和工艺的不断完善，相信真空碳热还原氧化镁制镁方法将在未来得到更广泛的应用。
金属镁的冶炼工艺简介
金属镁的冶炼工艺简介镁是一种轻金属，是十分常见的有色金属之一，也是一种轻质的金属结构材料。
近些年来，随着科学的技术进步，对新型材料的需求越来越高精尖，促进了镁的各种应用，用途和应用领域在不断扩大。
镁的冶炼方法是镁工业发展的前提和基础，现有金属镁的冶炼方法普遍存在能耗大、污染严重、流程长、成本高等问题。
开发金属镁冶炼新技术研究具有十分重要的意义。
一、金属镁简介1.1、镁的性质镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第八，在地壳中含量丰度2%，海水中含量第三。
1.2、镁的储量分布镁在自然界分布广泛，主要以固体矿和液体矿的形式存在。
固体矿主要有菱镁矿、白云石等；液体矿主要来自海水、天然盐湖水、地下卤水等。
根据美国地质调查局（USGS）2015年公布的数据显示，全球已探明的菱镁矿资源量达120亿吨，储量24亿吨。
蕴藏丰富的国家包括：俄罗斯（6.5亿吨，占总量27%）；中国（5亿吨，占总量21%）；韩国（4.5亿吨），具体数据见表一。
表一全球菱镁矿储量（千吨）1.3、我国镁资源储量分布情况中国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，镁资源矿石类型全，分布广。
中国是世界上菱镁矿资源是继俄罗斯之后最为丰富的国家，特点是地区分布不广、储量相对集中，大型矿床多。
世界菱镁矿储量的21%集中在中国，产量的67%由中国提供（具体分布见表二）。
表二中国镁资源储量分布情况二、镁的应用2.1、镁的应用镁的应用主要集中在镁合金生产，炼钢脱硫，还用在稀土合金、金属还原、腐蚀保护及其他领域。
（1）金属脱硫，使用镁粉的脱硫效果比碳化钙好；（2）腐蚀保护，使用镁牺牲阳极进行阴极保护，是一种有效的防止金属腐蚀的方法，广泛用于石油管道、天然气、煤气管道和储罐、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。
金属镁精炼工艺规程
金属镁精炼工艺规程金属镁精炼生产工艺规程与检验生产工艺是指导生产活动的重要依据，是生产过程中必须遵守和执行的规章要求,根据公司实际情况，制定如下规程:白云石煅烧工艺规程:回转窑是煅烧的主要设备,焦炉煤气是主要燃料. 1主要指标要求：白云石：Mgo含量21.5% 粒度:2cm3—-4cm3煤气：压力不低于800pa 流量：下低于900 cm3/小时风压：压力不低于1000Pa2回转窑温度与转速调节控制要求:2.1生产过程中出现煤气压力波动时,根据实际情况调节煤气与风的配比；2。
2根据煅白的质量要求和窑内温度调节回转窑转速，出现过烧时要提高转速，出现欠烧时要减慢转速。
2。
3喷煤必须根据窑内温度进行,并且必须要在煅白到迭窑出口后实施，严禁无料喷煤。
3煅白质量的捡验要求:3.1化验检验标准指标：含量:Mgo≥38%活性度:29——33%灼减:＜0.5％化验频次:24小时随时抽检取样要求：随意取样验结果处理:(1）及时反馈到工仵岗位,以便及时调整.（2）定时向主管部门和技质部报告。
（3）填写化验报告单。
3。
2操作工自检:看:观察高温区温度与烧料情况，煅白发光呈透明状,合格。
砸:轻击断面整齐,且颜色雪白,无生核,合格.泡:用清水泡后炸开,里白色，无颗粒和核心,合格。
4不合格晶处理要求：发现生料或过烧料时,作为废料及时彻底处理，并做记录.5回转窑检修后或停窑后重新启动后煅烧的要求：颜色：黄白色温度：1100度转速：200 -—400转/小时6对设备与人员的基本要求：6.1每小时对设备进行一次检查.6。
2每小时对各种监测仪表进行一次记录。
6.3定期对设备进行保养，每月对回转窑托轮加一次黄油。
6.4上岗人员必须经过现场实际操作培训,培训时间不少于7天.6.5每年对上岗员工进行―次培训,培训时间不少于3天。
压球工艺规程：1指标要求:煅白含量:含量：Mgo≥38％活性度：29 —-33％灼减:＜0.5%硅铁:Si≥75% 粒度:1—-2cm3萤石:CaF含量≥8O％粒度：1——2cm32配料标准比例：煅白:100Kg硅铁：16.5Kg萤石：1.5Kg注：配料比例必须由技质部发出指令后执行。
硅热法炼镁
硅热法炼镁第一节概述利用不同还原剂（硅铁、碳化钙和炭）在高温下，可以将镁从其镁化合物中还原出来而制得金属镁。
（1）用硅铁（Si-Fe）作还原剂，在高温（1200-1250℃）、高真空（1-13Pa）的条件下进行还原反应制取金属镁，此方法简称硅热法炼镁（即皮江法炼镁），其反应为：2(MgO·CaO) + Si(Fe) = 2Mg + 2CaO·SiO2 + (Fe)（2）用碳化钙（CaC2）作还原剂，在真空条件下，于1100~1200℃的温度下进行还原反应制取金属镁。
此法称为碳化物热还原法，其反应为：MgO + CaC2 = Mg + CaO +C在还原过程中，容易从空气中吸收水，产生乙炔气体，从而影响了该法的发展。
（3）用炭（C）作还原剂，在常压下于1850℃高温下进行还原反应，还原方应为可逆反应。
MgO + C = Mg + CO反应产物镁和CO同为气态。
为了避免逆反应的发生，必须将它们进行骤然冷却（降温至200~250℃以下），使用大量惰性气体可以达到冷却的目的。
此时所获得镁为镁粉（镁尘），然后再进行压块蒸馏获得金属镁。
此法为炭热还原法炼镁。
以上三种方法在工艺技术上以硅热法炼镁较为完善，成为当今金属镁生产中除电解法炼镁外的一个重要的方法，尤其在中国硅热法炼镁几乎成为生产金属镁的主要方法。
第二节硅热法炼镁的基本原理略第三节硅热法炼镁的生产工艺一、硅热法炼镁的原料及燃料1、硅热法炼镁的原料硅热法炼镁的原料有白云石、硅铁、萤石和溶剂等(1)白云石的化学成分（%）：MgO 19~21CaO 30~33SiO2 < 0.5Fe2O3 < 0.5Al2O3 < 0.5Na2O < 0.5K2O <0.005Mn <0.0005如白云石内杂质含量（SiO2，Fe2O3，Al2O3）偏高，在煅烧和还原过程中容易生成低熔点化合物（mCaO·n Fe2O3，mCaO·n Al2O3和2 MgO·SiO2）白云石的矿物结构：一种是结晶形，晶粒细小，聚晶、格子晶格、网状结构，无一定形状，其色泽为浅灰色，机械强度大，热强度也较大。
镁精炼工艺
镁精炼工艺流程图
1、镁精炼的任务
⑴为还蒸提供合格的金属镁
电解粗镁中含有少量的铁、铝、钛、硅、氧化镁、电解质等金属和非金属杂质，如不将其精炼去除，直接送到还蒸车间参与还原，将导致海绵钛等级的降低，使质量受损，因此粗镁必须精炼。
外购金属镁，虽然在出厂前就已经过精炼去除其中的杂质，但由于金属镁与空气接触，表面产生氧化，生成了一部份氧化镁，这一层氧化镁在进入还蒸炉前也必须去除掉，否则会造成生产的海绵钛的质量的降低，所以，外购镁也必须经过精炼，方可使用。
⑵在电解系统启动时，为电解提供合体的电解质熔体。
无论是头槽启动、精炼槽启动、流水线槽启动还是尾槽和连续精炼炉的启动，都需要大量的电解质熔体，这些电解质最初都需要由精炼坩埚炉来提供。
⑶为电解的正常生产服务
镁电解槽正常生产时的工具、粗镁抬包、多功能真空抬包等在使用时都需要预热和清理，这些工作都在镁精炼工序中进行。
2、镁精炼的原理
镁精炼的原理是利用杂质在金属镁和熔剂中的熔解度不同而将之除去。
3、镁精炼的工艺抽述
外购的镁锭先在镁精炼坩埚炉中熔化后加入连续精炼炉精炼，自产粗镁直接由精炼炉的加镁孔加入连续精炼炉，加入时吹入灭火熔
剂，以免金属镁接触空气燃烧，加入后通入保护气体氩气，以免金属镁与空气接触而氧化，加入的镁在连续精炼炉中由于重力作用，从一个半室流到另一个斗室，使得金属镁充分与熔剂接触，由于杂质在两种熔体中的溶解度不同而得到提纯。
精炼后的金属镁由精镁真空抬包抽取送入还蒸。
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金属镁冶炼工艺比较
李晓波
（山西阳煤丰喜股份责任有限公司闻喜复肥分公司闻喜礼元镇ＰＣ０４３８０２）
摘要：阐述了皮江法炼镁的存在的问题，提出了解决措施，指明了冶炼金属镁的最佳工艺是渣炼镁。
关键词：电解镁皮江法炼镁回转窑无渣炼镁硅铁Magnesium metal smelting process is compared
Li Xiao-bo
(Shanxi YangMei FengXi wenxi compound branch shares responsibility co., LTD Wenxi li yuan town pc043802) Abstract: expounds the existing problems of smelting magnesium was numerically simulated, and the solution measures are put forward, pointed out the best technology of smelting magnesium metal magnesium smelting slag.
Key words: Electrolytic magnesium Pidgeon magnesium smelting Rotary kiln No slag smelting
magnesiumＦerrosilicon 2000年到今天, 中国金属镁企业均向万吨级转向,其总生产能力已超过80万吨/年，而全世界金属镁的使用量在60万吨/年以上，也就是说供大于求已是不争之实事，如何解决此矛盾，使企业走出困境，重点分析硅热法（皮江法）炼镁及碳热法炼镁。
1.电解镁工艺
将盐湖水氯镁石、钾光卤石、菱镁矿卤水等含镁元素的镁矿石用电解的方法提炼出来的较高纯度的镁锭就叫做电解镁。
1.1电解镁工艺优点
电解镁工艺优点就是工艺流程简单，但是进电解槽的原料制造工艺复杂，质量要求严格，导致综合成本升高。
1.２电解镁工艺缺点
随着中国皮江法炼镁的发展，电解法炼镁受到环保、电价等的困扰，此外包括曾被誉为先进的半连续硅热法炼镁，也都因高成本的劣势也已相继退出原镁生产领域。
1 皮江法炼镁
2.1皮江法炼镁的优点
硅热法（皮江法）皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是：①规模能大能小，原材料可就地取材；②成本相对电解法较低；
③技术不难掌握；④在九十年代经济效益可观；⑤镁的等级质量略高于电解镁等。
皮江法炼镁的工艺流程是：江白云石破碎为２－３公分后在回转窑中煅烧成煅白，再将煅白，硅铁制粉后与萤石粉（含CaF2≥95%）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及1.33Pa真空度下还原制取粗镁，把粗镁用２号熔剂精制为镁锭，再把镁锭进行表面处理成为成品镁锭。
2.２皮江法炼镁的缺点
皮江法炼镁的缺点是：生产一吨金属镁锭需要白云石１２吨左右，烟煤７吨左右，高能耗的硅铁１.2吨左右，副产煤渣及镁渣６吨多，因这些渣没有用途而污染环境；同时劳动强度大，原料车间粉尘污染严重，还原车间一直在高温作业。
２.3皮江法炼镁目前的生产成本
皮江法炼镁目前的生产成本在一万五以上，企业基本没有利润。
３. 碳热法炼镁
３.1碳还原氧化镁工艺
上世纪20---30年代欧美建过一装置,其反应温度高达2300℃以上,在此温度下副产品CO与还原出镁存在可逆反应,当反映温度超过1300℃时,可逆反应增加很快,反应温度每提高10度,反应速度增加2---3倍;反应出的镁粉与高温CO也易发生爆炸,同时如此高温气体分离.冷却设备太复杂,上世纪50年代碳热法炼镁企业均已停产,但从上世纪到现在碳还原炼镁的研究就没有停止,主要进展是用氧化镁和碳还原,还原温度均高于2300以℃上,温度大于1300皮℃江法炼镁不锈钢还原罐就软化而没强度,此类也只建了些实验装置而没有工业化.因硅铁作还原剂成本太高,不利于镁企业在社会生存,因此碳还原炼镁将还是今后研究重点。
３.３碳还原煅白工艺
提供一种节能低碳环保碳热还原煅白制备金属镁的方法，采用廉价的煤炭代替高能耗的硅铁做还原剂，将煤炭、煅白、功能性材料A 和B,按照指定的配比破碎制粉成球后，装入金属镁还原罐，在
1200-1300℃、系统真空度1---20Pa条件下，真空还原6-7小时，同时气态镁经冷凝器冷凝成粗镁，粗镁再经过精制及表面处理成商品镁锭；副产煤气作为系统的热源，本工艺把金属镁行业12小时周期缩短为8小时，提高了设备的利用率，极大地降低生产成本，其成本一般低于一万元．该技术正在向工业化过渡。
３.４碳还原煅白优点
节能，成本较低。
３.５碳还原煅白缺点
也存在工业废渣，存在污染环境。
３.６该技术状况
该技术正在向工业化过渡。
４.无渣炼镁工艺
无渣炼镁就是把含镁的化合物在真空条件下，冶炼金属镁。
４.１无渣炼镁工艺优点
节能，不产生工业废渣，生产成本在五千元左右／吨镁。
４.２无渣炼镁该技术状况
正在试验过程中。
结束语
汤之《盘铭》曰：“苟日新，日日新，又日新。
”古人诚能如此，而我们今人唯有与时俱进，在金属镁冶炼工艺流程及节能降耗方面有所突破，是历史赋予我们义不容辞的责任。