最新镁冶金热还原法的原理与过程
镁粉的生产工艺
镁粉的生产工艺镁粉的生产工艺镁粉是一种重要的金属粉末材料，广泛应用于冶金、化工、电子、陶瓷、橡胶、塑料等领域。
镁粉的生产工艺主要包括镁矿石选矿、还原法和湿法制备等步骤。
首先是镁矿石选矿。
镁矿石一般主要有菱镁矿、透镁石和飘镁石等。
选矿工艺一般分为物理选矿和化学选矿两种方法。
物理选矿主要采用磁选、重选和浮选等手段，通过去除杂质、提高镁矿石的纯度。
化学选矿则是利用化学反应对镁矿石进行处理，提高镁的回收率。
选矿过程中，还需要对镁矿石进行破碎、磨矿等预处理操作。
然后是还原法。
还原法是利用电炉或矿热炉对镁矿石进行高温还原。
还原过程中，镁矿石与还原剂（通常是焦炭或木炭）在高温下发生化学反应，生成金属镁和一氧化碳气体。
还原反应常用的温度为600-800摄氏度。
还原过程中，需要注意控制温度和还原剂的用量，以保证反应的高效性和产品质量。
最后是湿法制备。
湿法制备镁粉主要是通过化学反应将镁矿石溶解，然后通过沉淀、稀释、过滤等操作将其分离出来。
湿法制备镁粉的主要步骤有溶解、沉淀、过滤、干燥等。
其中，溶解的方法有酸法溶解和氧化法溶解两种，沉淀则是通过调控pH值或添加沉淀剂来使镁溶液中的镁沉淀下来，过滤则是将沉淀物和液体分离，干燥是将湿沉淀物进行烘干，得到干燥的镁粉。
在镁粉生产过程中，还需要注意工艺技术和环境保护。
工艺技术要求操作者具备丰富的经验和专业知识，能够熟练掌握每个操作步骤的要求，保证产品的质量和安全。
环境保护方面，要严格控制废气、废水和固体废弃物的排放，合理利用和处理废弃物，降低对环境的影响。
总之，镁粉的生产工艺主要包括镁矿石选矿、还原法和湿法制备等步骤。
通过科学合理的操作和环保措施，可以高效地生产出优质的镁粉产品。
镁冶炼(二)
添加少量萤石(CaF2)粉能加速反应过程。反应在 900~1100℃及100Pa下进行，镁的收率可达到 65%。 但由于CaC2的活性较低，又易吸湿，物料流量大等 原因，此法目前也已停用。
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金属热还原法 用金属或合金作为还原剂的热还原过程。其反应通式
能用作还原剂的金属很多。但从经济方面考虑，工业 上主要用含Si75%的硅铁合金(Ferrosilicon)作还原 剂，此时硅铁中的硅起还原作用，铁不起作用。此 时又叫做硅热法(Silicothermic Processes)。在 某些场合也用铝硅合金作还原剂，此时硅和铝都起 作用。
有色金属冶金学
Non-ferrous Metallurgy
Magnesium Metallurgy 镁冶金（二）
朱 骏
zhujun@
有色金属冶金系 北京科技大学冶金学院
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2.3 Thermal Reduction Methods
根据还原剂的不同，热还原法炼镁可分为三种： 碳热还原法 以木炭、煤、焦炭等碳质材料作为还原剂，反应式：
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讨论：为什么使用75%的硅铁作还原剂？ 85%、75%、45%和25%四种硅铁， 其中，83% 的硅铁在合金组织中几乎全部 是以游离硅存在；75%硅的硅铁是由游离 硅和FeSi2存在；45%硅的硅铁是由FeSi2 和FeSi 组成；25%的硅铁完全是由 FeSi 和 Fe3Si2组成。 之所以采用75%硅铁合金作为还原剂，是综 合考虑了技术与经济两方面因素。
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Si(s) + 2(CaO· MgO)(s) = 2Mg(g) + 2CaO· SiO2(s)
ΔG0 = 492.21-0.27T kJ/mol ΔG = ΔG0 + RT ln(pMg/p0)2 欲使反应在1200℃下顺利进行，pMg = ？
镁热法生产海绵钛还原设备换热过程分析
镁热法生产海绵钛还原设备换热过程分析安鸿浩，吴复忠，金会心(贵州大学 材料与冶金学院，贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵阳 550025)摘要：以热工测试数据为基础，对还原过程中冷却空气的散热进行计算和分析，建立TiCl 4加料速度和空气散热强度之间的代数关系式，并以此关系式为基础对TiCl 4加料速度进行评估。
结果表明，加料速度与风速和一定范围内冷却空气的出口温度存在一定的关系，可以根据冷却空气风速和出口温度得到加料速度的评价值，一定程度上也可以预测加料速度范围。
关键词：海绵钛；强制换热；对流换热；冷却空气中图分类号：TF823；TF06 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）01-0000-00Analysis of Heat Transfer Process in Reduction Equipment of Titanium SpongeProduction by Magnesiothermic ReductionAN Hong-hao, WU Fu-zhong, JIN Hui-xin（School of Material & Metallurgy, Key Laboratory of Metallurgy and Energy Conservation of Guizhou, GuizhouUniversity, Guiyang 550025, China ）Abstract : Based on thermal test data, the thermal of cooling air in reduction process was calculated and analyzed to establish an algebraic relationship between feed rate of TiCl 4 and air heat radiation intensity which is applied to evaluate feed rate of TiCl 4. The results indicate that feed rate relates with wind speed and outlet temperature of cooling air within a certain range. Evaluation value of feed rate according to wind speed and outlet temperature of cooling air can be obtained and applied to predict range of feed rate.Key words : titanium sponge; forced heat; convective heat transfer; cooling air镁热还原TiCl 4生产海绵钛的还原反应是一个剧烈的放热反应，还原反应器自热体系的多余热量通过反应器炉体表面对流换热排走，从而稳定TiCl 4的加料制度，维持还原体系的热平衡[1-3]。
热还原制备金属镁的反应热力学与工艺过程评价报告
热还原制备金属镁的反应热力学与工艺过程评价报告金属镁是一种广泛应用于工业、医疗和航空航天等领域的金属材料，在早期的工艺过程中，黄铜和铝合金是主要的镁合金的成分。
然而，现今的工艺已经发展到了新的高度，通过热还原反应制备金属镁已成为了一种较为成熟的工艺过程。
本文将对这一工艺进行反应热力学与工艺过程的评价报告。
一、反应热力学评价热还原法制备金属镁的反应方程式为：MgO(s) + C(s)→ Mg(g) + CO(g)该反应的ΔH为300kJ/mol。
从反应热力学方面来看，这个反应是放热反应，而且它的放热量相对较大。
这意味着反应体系需要充足的热能供给，以保证反应的进行。
反应的热力学评价还需考虑产物CO的性质。
CO是一种有毒有害的气体，在管道输送、储存和排放过程中，在环保和人身健康方面会存在一定的危险。
所以，在生产过程中应该设备充足的储气罐、检测设备和可控制的操作流程，以确保生产过程的安全性。
二、工艺过程评价1. 选用适当的原料热还原反应需要的主要原料是MgO和炭，优质的原料能够提高反应的产出率。
优秀的原料应该含有应有的纯度标准，因为杂物会影响反应过程的进行，此外，原料越细越贵的生产成本也越高，所以需合理选择粒度和确保制备成本不超过生产标准。
2. 选用适宜的反应环境热还原反应需要较高的温度进行，制备过程中产物Mg在态上需要尽可能的减小与其他化合物的相互反应，所以应选择在惰性气体氛围下进行，减少与其他化合物的氧气接触。
3. 选择炉型反应建议采用电弧炉进行，该炉型既能提供足够的热能，而又能使反应体系在惰性气体的保护下进行。
炉型选用优秀的款式，将可以保证反应炉的生产效率和质量。
4. 对反应过程进行严密控制热还原反应虽然是一种较为成熟的工艺过程，但反应过程依然需要严格的控制。
对开工前、反应中和收工后的各环节都需进行严密控制，以确保反应正常进行和反应产物的质量，随时可能的故障需要紧急处置。
总之，热还原法制备金属镁的反应热力学可行性较高，但工艺过程中也需要严格的控制。
TiCl4的还原 镁还原
2TiCl3+Mg=2TiCl2+MgCl2 △Go<0
TiCl2+Mg=Ti+MgCl2
△Go<0
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某些金属氯化物的∆G。值与温度的关系M*、B*·一金属熔点和沸点 ；M、B一氯化物熔点和沸点； 虚线一计算值；实线一实测值
二次反应：还原剂Mg不足的时发生以Ti为还原剂 的歧化反应。极大的降低还原效率。
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（2）操作过程
A：清洗过的镁锭加入反应 罐内。一 般还原剂过理论 量50%。 B：安装好反应器的大盖并 抽空检漏。 C：反应器吊入还原炉内， 在300℃下恒温脱水1小时， 继续升温，当温度达到 800℃时，加入TiCl4。加料 速度在反应初期比较慢，在 中期稍快，到后期再降低加 料速度。 D：在反应过程中，每隔一 定时间排放一次MgCl2。 （why）
间不会进一步降低 MgCl2含量。 ❖ 海绵钛结构：海绵钛的结构越致密，闭孔率越
1.避免了非联合法生产海绵钛的弊病及能耗高； 周期 长； 有玷污产品的可能。 2.还原蒸馏一体化工艺，实现了原料的闭路循环。所 用设备分。
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氧化钛电解直接提取钛
90％～95％; (3)930℃~ 960℃高温恒温阶段脱除占总量1％～2％的残
留MgCl2.
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真空蒸馏影响因素:
❖ 蒸馏温度：提高温度有利，但是过高会生成钛铁合金。 ❖ 压力：真空度高，有利于蒸馏物质的挥发，蒸馏速率越快 ❖ 蒸馏时间：当MgCl2含量降到一定程度以后，延长蒸馏时
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TiCl4的还原 镁还原
1.热力学分析 2.动力学分析 3.镁还原工艺
mg加热反应 -回复
mg加热反应-回复反应式mg + 1/2O2 →MgO引言：加热反应是化学中一种常见的反应类型之一。
在加热过程中，反应物的分子动能增加，分子间碰撞频率增加，从而增加了反应速率。
本文将以mg 加热反应为例，逐步分析该反应的机理和特点。
I. 反应机理mg加热反应是一种氧化反应，其中镁(mg)与氧气（O2）经过反应生成镁氧化物（MgO）。
具体的反应机理可以用以下几个步骤来描述：步骤1：镁与氧气分子之间发生碰撞，形成镁离子（Mg2+）和氧离子（O2-）。
Mg + 1/2O2 →Mg2+ + O2-步骤2：镁离子与氧离子重新组合，生成镁氧化物晶体（MgO）。
Mg2+ + O2- →MgO整个反应的化学方程式可以写为：mg + 1/2O2 →MgOII. 特点和影响因素mg加热反应具有一些特点和受到一些因素的影响。
下面将分别进行讨论：1. 反应速率：加热反应条件下，反应速率通常会增加。
这是由于加热使得反应物分子动能增加，从而提高了反应物分子间碰撞的频率和能量。
因此，更多的反应物分子能够克服活化能并成功反应，从而加快了反应速率。
2. 温度：温度是加热反应的主要因素之一。
随着温度的升高，反应物分子动能增加，反应速率增加。
这是因为在高温下，反应物分子具有更高的平均动能，更容易克服反应物分子间的排斥力并发生反应。
3. 催化剂：催化剂可以加速反应速率，降低反应所需的活化能。
在mg 加热反应中，催化剂的存在可以促进镁与氧气之间的反应，从而加速生成镁氧化物。
4. 反应物浓度：反应物浓度对于加热反应的速率有一定的影响，尤其是在液相反应中。
然而，在mg加热反应中，反应物镁是固体形式存在，其浓度变化不大，因此对反应速率的影响较小。
III. 应用和意义mg加热反应在现实生活和工业中具有广泛的应用和重要意义。
以下几个方面是该反应常见的应用和意义：1. 防腐剂和护膜处理：镁可以与氧气反应生成稳定的镁氧化物，该氧化物可以用作防腐剂和护膜材料，应用于钢铁等金属的表面处理，以防止氧化腐蚀。
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，
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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
应用镁金属化学还原法制备多孔
应用镁金属化学还原法制备多孔碳素类材料因具有低且平稳的工作电压、良好的循环性能和高安全性等优点，下面是小编搜集整理的一篇探究镁金属化学还原法应用的论文范文，欢迎阅读查看。
摘要:以二乙烯基苯和聚硅氧烷为原料经先驱体转化法制备Si-O-C材料，利用镁金属在惰性气氛保护下高温还原制备多孔的Si/Si-O-C负极材料。
利用X射线衍射、能谱分析、元素分析和场发射扫描电镜分析多孔Si/Si-O-C负极材料的组成、结构、形貌，从而研究利用镁金属化学还原法制备多孔Si/Si-O-C负极材料的机理。
结果表明，镁金属在还原过程中生成MgO和Mg2SiO4等产物，经HCl洗涤后可形成多孔的Si/Si-O-C负极材料。
Si/Si-O-C材料中的单质硅分布于多孔的Si-O-C相中，一定程度上可缓解Si在循环过程中产生的体积效应。
利用镁金属还原Si-O-C材料制备多孔Si/Si-O-C材料是一种可行的制备方法。
关键词:Si/Si-O-C负极材料;镁金属;还原;机理碳素类材料因具有低且平稳的工作电压、良好的循环性能和高安全性等优点而成为目前商业化锂离子电池中最常用的负极材料[1-2]。
然而石墨类碳材料的理论比容量仅为372mAhg-1，因此，为满足锂离子电池高比能量和高比功率的要求，需要探索新型的负极材料[3-5]。
硅材料是已知其他材料中具有最高比容量(4200mAhg-1)的新型负极材料，但是在锂离子嵌入后体积膨胀(360%～400%)，结构容易坍塌，从集流体上脱落从而导致较大的不可逆容量[6-7]。
针对这一问题，国内外学者开展了大量的研究，如纳米化[8-11]、薄膜化[12-16]、复合化[17-21]等。
在上述的解决办法中，通过高温裂解先驱体制备含硅的硅氧碳化物Si-O-C复合负极材料是一条行之有效的方法，在这一方面已进行了大量的研究工作，发现Si-O-C复合负极材料具有较高的可逆容量和较好的循环性能[22-26]。
通过改变先驱体的组成和结构，或者通过一定工艺条件可控制Si-O-C 复合负极材料中生成单质硅，即制备出Si/Si-O-C负极材料[23-24]。
热还原法,冶炼金属范围与其他方法
热还原法，冶炼金属范围与其他方法文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 热还原法，冶炼金属范围与其他方法can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!热还原法是一种常见的金属冶炼方法，通过高温下将金属矿石还原为纯金属的过程。
它在金属冶炼领域中占据着重要的地位，广泛应用于铁、铜、铅、锌等金属的生产中。
与其他冶炼方法相比，热还原法有其独特的优势和适用范围。
首先，让我们了解一下热还原法的基本原理。
热还原法利用高温将金属矿石中的氧化物还原成金属的过程。
在高温下，金属氧化物会失去氧元素，从而得到纯金属。
镁热还原过程.
随着反应的进行，镁量逐渐减少，镁的扩散速度 受到限制，反应速度降低，逐渐进入不稳定阶段。此 时压力波动较大，加料速度就应逐渐减少，否则压力 增大，生成低价物TiCl3、TiCl2量也增加。
项目五 镁热还原过程
任务一： Mg还原TiCl4的可行性分析
单元一：热力学分析 单元二：动力学分析 单元三：还原机理
任务二： Mg还原TiCl4的生产工艺
单元一：原材料的准备 单元二：还原设备 单元三：生产工艺流程
任务三： MgCl2的电解过程
单元一：电解的基本原理 单元二：电解的主要设备 单元三：电解工艺流程
另外，在液镁表面生成的粉末钛活性很大 ，可与熔体表面的氧化膜作用，并沉积于反 应器底部，破坏了氧化膜，起到了净化液镁 的作用。
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2.还原中期
在反应中期，由于熔体内存在充足的镁， 反应速度大。因此反应剧烈，使反应速度逐 渐增高，以熔体表面料液集中的部位温度最 高，甚至可超过1200℃。此时应该排出余热 和控制加料速度。
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2.反应温度
提高温度能使反应速率迅速增加。而且在 高温反应过程中，伴随释放的反应热，使自 加热产生自加速。
同时，提高反应温度还能明显改变体系内 各 组 成 的 性 质 。 当 温 度 高 于 720℃ 后 ， Mg 和 MgCl2均呈液态，流动性良好，且温度越高熔 体粘度越小，流动性也越好，扩散阻力也小 ，更有利于Mg的扩散和MgCl2的迁移，即对还 原反应越有利。
一种碱式碳酸镁碳热还原制备金属镁的方法
一种碱式碳酸镁碳热还原制备金属镁的方法金属镁是一种很重要的金属材料，在航空、汽车、电子等领域都有着广泛的应用。
目前，金属镁的生产方式有很多种，其中碳热还原法是一种常用的生产方式。
本文将围绕一种碱式碳酸镁碳热还原制备金属镁的方法进行阐述。
首先，我们需要准备碱式碳酸镁（MgCO3）和还原剂（一般为氢氧化铝或氢氧化镁）。
将碱式碳酸镁和还原剂按一定比例混合在一起，使其充分混合均匀。
接下来，将混合物放入高温炉中进行碳热还原反应。
该反应需要在高温下进行，通常是在1000℃左右。
在高温条件下，还原剂会被还原，产生出大量的金属镁。
此时，需要对反应产物进行处理。
先将产物冷却，然后用酸浸取，可以将杂质等不纯物质都去除掉。
最终，就可以得到较为纯净的金属镁。
与其他金属镁生产方式相比，这种方法具有一定的优点。
首先，碳热还原法是一种比较普遍的生产方式，可以使用相对便宜的原材料。
其次，在高温条件下进行反应，反应速度更快，可以大大提高生产效率。
最后，处理产物较为方便，也可以得到较为纯净的金属镁。
需要注意的是，碳热还原法虽然生产成本相对较低，但其反应条件比较苛刻，也需要大量的能源来维持反应。
此外，在反应过程中还会产生大量的二氧化碳等有害物质，对环境也会产生一定的影响。
因此，在使用该生产方式的过程中，还需要注意环保问题的解决。
综上所述，碱式碳酸镁碳热还原制备金属镁的方法具有一定的优点，可以高效地生产出较为纯净的金属镁。
未来，随着科技的进步和环保意识的加强，或许还会出现更加环保、高效的金属镁生产方式。
镁及镁合金高效热还原制备新方法的基础研究
工业技术96 2015年23期镁及镁合金高效热还原制备新方法的基础研究肖伟贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州贵阳 550081摘要：为推动原镁行业及镁合金行业发展，对热还原制镁新方法基础研究尤其重要，对新方法详细研究与开发，可有力为基础技术与相关理论做支撑，进而发展资源、环境友好的热还原制镁新技术，并可望改善原镁行业的环境成本等问题。
本文将对铜-硅热还原制镁新方法的基础进行详细分析。
关键词：镁；镁合金；高效热还原制备中图分类号：TF822 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)23-0096-021 引言镁本身比重轻，主要用于制造轻金属合金，并有高比强度、高阻尼减震性以及良好电磁屏蔽性和环境相容性等优良性能，能有效降低产品重量、节省能源及增强产品可靠性等优点。
镁作为一种强还原剂，常用于钛、锆、铀和铪的生产中。
镁以镁合金的形式应用于工业，使镁的应用前景更好。
2 镁的热还原方法热还原法按还原剂分为碳热法和金属还原法。
金属热还原又可分为硅热法、铝热法、及其在硅铁中添加铝粉和铝硅合金。
几种热还原相比，硅热还原制镁工艺较成熟，在工业中应用较多。
2.1 硅热还原此种工艺是用含硅（Si＞75%）的硅铁，还原煅烧白云石，将反应物料磨细称粉状，在一定压力下制成一定形状大小的团，放在还原罐中并一起放入真空炉中，抽真空，加热一定温度下，由于工业还原罐受到温度限制，一般反应温度在 1200℃左右，在真空炉上面有一个冷凝器，抽真空加热到一定时间，析出镁蒸气在冷凝器会形成冠状晶体，形成粗镁。
其还原反应方程式为：此种方法除渣时间短，缩短还原制镁周期。
该方法还原制镁特点是生产较灵活，可利用多种热源，产品质量高等优点，但也存在劳动强度大，生产规模小，污染环境等不足。
2.2 碳化钙热炼镁碳化钙制镁反应式为：在此反应中 MgO、CaC2、CaO、C 为固相，反应中气相主要为 Mg。
在反应原料中添加少量萤石粉能加速反应进行。
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。
镁的冶炼方法主要分为两种
镁的冶炼方法主要分为两种镁的冶炼方法主要分为两种：一是硅热还原法;二是电解法。
目前国内的原镁厂家大都采用硅热还原法中的皮江法，以下就比较成熟的皮江法作简单的介绍。
皮江法生产金属镁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。
粉磨后压制成球，称为球团。
将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气。
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。
皮江法炼镁生产工序：（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgOCaO）。
（2）配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。
（3）还原：将料球在还原罐中加热至（1200+10）℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。
（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用熔剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁。
（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。
镁合金的冶炼技术镁合金熔炼工艺的关键是阻燃保护，其次是必须进行精炼处理以去除镁合金熔体中的金属杂质和非金属杂质夹渣及有害气体。
（1）准备工作备齐工具，检查坩埚，清理炉膛内渣子等杂物，检修电阻丝，保证测温热电偶处在正常位置，使电气控制和自动控温正常，灵敏准确；（2）坩埚、炉料预热炉料预热去除水分，防止爆炸等安全事故，同时减少炉料中水分带入合金液中的气体含量增加。
（3）装料熔化在已预热的坩埚中加入预热的炉料，升温熔化。
（4）合金化和精炼待温度升到熔化温度以上镁锭熔化后加入中间合金，并充分搅拌使之均匀，再升温至适当的温度，向熔液中撒入精炼剂精炼。
此过程关键是要控制好合金加入量和精炼的温度，这是由不同种类的合金决定的。
5）静置静置过程的目的是使镁合金液中密度较大的杂质沉淀，因此要控制好静置的温度和时间。
科技成果——复式反应新型原镁冶炼技术
科技成果——复式反应新型原镁冶炼技术适用范围有色金属行业镁冶炼行业现状目前镁冶炼行业普遍采用横罐还原炉技术，其燃耗指标为3.0tce/t结晶镁（还原工序），碳排放指标为7.92tCO2/t结晶镁。
我国镁冶炼企业单位产品能耗限额限定值为8.3tce/t镁，先进值为4.9tce/t 镁。
目前该技术可实现节能量2万tce/a，减排约5万tCO2/a。
成果简介1、技术原理复式反应新型原镁冶炼技术从基础理论研究入手，建立了“微元料球”模型，从冶金化学反应的机理、速率考虑，进行了近千次热物理、热化学和耐热材料高温性能三方面的基础实验研究，找到了煅烧、还原反应的机理、掌握了上述反应的速率，创建了镁结晶、镁还原、还原渣传热、还原炉燃烧四个大型数理模型并进行上百次数值计算和多次仿真运行，大量完善、补充、修正了国内外现有热法炼镁的基础理论，形成了从煅烧、制球、还原到精炼较为完善的全套热法炼镁理论体系。
2、关键技术（1）根据多相热物理理论，运用尺度趋于零的“微元”料球模型，提出了普遍适用于各种固相反应的“层移反应”原理并建立了相应的数学物理模型；（2）对白云石煅烧、煅白还原、低熔点复合氧化物生成等热化学反应，进行系统实验研究，发现了煅烧结焦、还原球团粘结等现象的热化学反应和生成物；（3）对反应器（还原罐）材料进行连续3个月不间断高温蠕变试验，在应力-应变分析基础上，推导出了一套反应器（罐）结构布置和尺寸计算的设计公式；（4）基于对还原器材料高温蠕变性能的实验和认识，原创设计了一种连续工作寿命长、装料多的大型、新型复式还原器；（5）综合燃烧学、传热学、热力学、流体力学等知识，用数值计算方法，原创设计了新型、大型、连续出镁复式反应炉；（6）采用目前可行的结晶器-数学建模和数值计算，原创设计了一种新型、大型、复式镁结晶器和蒸汽发生器计算方法；（7）采用还原渣传热计算方法-数学建模和数值计算，原创设计了一种可将还原渣降温至200℃左右的还原渣余热蒸汽回收器；（8）开发了一种计算机自动控制系统，使原镁反应炉单班炉前操作工大为减少，且没有重体力劳动，实现了还原车间无烟、无尘、无明火的“洁净生产环境”。
镁冶炼工艺流程 环评
镁冶炼工艺流程环评镁是一种重要的金属材料，在工业生产中有广泛的应用。
镁冶炼工艺流程是指将镁矿石转化为纯净的镁金属的过程。
在进行镁冶炼工艺流程环评之前，我们需要了解镁冶炼的基本工艺流程。
镁冶炼的基本工艺流程主要包括矿石选矿、还原冶炼和精炼三个阶段。
首先是矿石选矿阶段。
镁矿石中常含有杂质，如氧化物、硅酸盐和硫化物等。
矿石选矿的目的是通过物理和化学方法将矿石中的杂质分离出来，以提高镁的纯度。
常用的选矿方法包括浮选、重选和磁选等。
接下来是还原冶炼阶段。
在这个阶段，选矿后的镁矿石将被还原为镁金属。
常用的还原冶炼方法有热还原法和电解法。
热还原法是将镁矿石与还原剂在高温下反应，使镁与氧化物发生反应生成镁金属。
电解法则是将镁盐溶液电解分解，得到纯净的镁金属。
最后是精炼阶段。
在还原冶炼后，得到的镁金属仍然含有少量的杂质。
精炼的目的是进一步提高镁金属的纯度。
常用的精炼方法有真空蒸馏、气氛脱氧和熔盐电解等。
这些方法可以去除镁金属中的杂质，使其达到工业要求。
镁冶炼工艺流程环评需要对整个冶炼过程的环境影响进行评估。
首先，镁矿石的开采过程会对地质环境造成一定的破坏。
因此，在选矿过程中需要采取措施，减少对周围环境的影响。
还原冶炼和精炼过程中会产生大量的废气和废水。
这些废气中可能含有有害物质，如二氧化硫和氮氧化物等。
废水中可能含有重金属离子和有机物等。
为了减少对大气和水环境的污染，需要采取有效的治理措施，如废气净化和废水处理等。
镁冶炼过程中还会产生固体废弃物，如矿渣和过滤渣等。
这些固体废弃物需要经过处理和安全填埋，以防止对土壤和地下水的污染。
镁冶炼工艺流程环评需要全面评估镁冶炼过程对环境的影响，并采取相应的措施来减少污染。
只有在合理规划和管理下，镁冶炼工艺流程才能在满足工业需求的同时保护环境。
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从上面图可知：各种氧化物的△G值均随温度的 变化而变化，但变化的方向与幅度各不相同，有些 曲线的相互位置都发生了变化。
从图还可推知，只有在温度超过2373℃以后， SiO2的稳定性才会高于MgO的，才能发生如下反应：
计算表明：在温度低于2000K时，用Si还原MgO 根本就不可能。
●MgO·CaO还原的热力学原理
所以，硅热法炼镁，一般是在真空条 件下进行。
§3影响还原效率及硅利用率的因素
●还原温度
右图为p＝ 1716．2×105Pa，配硅 比＝1．1时在不同的时 间下，镁的还原效率与 硅利用率随着温度变化 而变化，图中虚线为镁 的还原效率，实线为硅 的利用率。此外还标注 了时间为1-2h时镁的还 原效率与硅的利用率的 数值。
从图中还可以看出，提高还原温度比延长还
原时间更能增加产量和提高硅的利用率。但是 在生产上由于还原罐材质受到影响，不能用提 高还原温度来缩短还原周期(即缩短还原时间) 达到高产的目的。这样做势必缩短了还原罐的 寿命。所以在低于1180℃温度下还原可适当延 长还原时间，但是绝对不能用提高温度、缩短 还原时间来提高镁的还原效率和硅的利用率。
那么，如果将常压改为真空状态， 会怎么样？下图是某些物质在不同真空 度下吉布斯自由能与温度的变化关系。
就反应：2MgO+Si=2Mg+SiO2而言， MgO、Si 、SiO2均为固态，其活度为1，此 时，吉布斯自由能的表达式为——
△G=△G0+RTlnpMg 当反应中 pMg ＜101.325pa时， RTlnpMg为负值， △G ＜ △G0这有利于将 反应的温度降低。
上图表明：
○随着温度的升高，在同一还原时间内，还原效率和 硅的利用率都有不同程度的提高。在低温区域内，镁的还 原效率和硅的利用率与温度的关系近似为直线，曲线的斜 度较大，也就是说，在低温区域内，同一时间内镁的还原 效率与硅的利用率增加更为明显。
○当温度超过1150℃以后，还原效率与硅利用率增加 较少，曲线趋于平缓。为了达到较高的镁的还原效率与硅 的利用率，温度必须高于1150℃，但是，当温度超过 1200℃以后，同一时间内的还原效率与硅的利用率增加也 不多，由于还原罐的材质在高温下抗氧化的性能较小，故 温度不能超过1200℃
从图可知，低品位硅铁中除了有FeSi2外，还有 FeSi、Fe3Si2等存在，而反应活性的顺序为： 85%Si>75%Si>45%Si>25%Si,因此Si含量低的活性 差，但是生产上为什么不用纯硅作还原剂？？
Hale Waihona Puke ●萤石§1.2硅热法炼镁的燃料 ●重油 ●半水煤气或煤气 ●烟煤和无烟煤
§2 硅热法炼镁的基本原理
上图表明，随着反应时间的延长，镁的还原效率和 硅的利用率随之增加。在反应开始阶段，镁的还原效率 和硅的利用率增加较快，曲线的斜率也较大。随着反应 的进行，开始时反应速度很快，后来反应速度急剧减小， 当反应进行一定时间后，曲线的斜率几乎为零，即反应 速度近于零。由此表明，还原反应进行一段时间后，反 应速度很慢，再延长反应时间已经没有意义了。对于不 同的还原温度，达到最大镁的还原率的时间不同， 1200℃时约为1．5h(实验值)，工业生产时为7．6h， 1150℃时约为1．75h(实验值)，工业生产时为8．5h。
从前面知道，用硅还原氧化镁时，如果常压则 温度必须超过2373℃，这在实际中实现起来很难，
并且在此高温下，SiO2与MgO会反应生成硅酸镁 。
成本问题，耐火材料问题，产物污染问题。
但是，根据热力学，如果反应过程中存在CaO， 则还原温度可降到1750℃，下页的图中列 出了某些复杂氧化物的吉布斯自由能与温 度的关系。
§2.1硅热法炼镁的热力学 ●MgO还原的热力学原理
为了将镁从氧化镁中还原出来，只有用 对氧亲和力大于镁对氧亲和力的物质作为还 原剂才行。通常，衡量氧化物亲和力大小的 是氧化物的标准吉布斯自由能。
图1-1中绘出了一系列氧化物标准吉布斯 自由能与温度的关系曲线。
Cu<Pb<Ni<Co<P<Fe<Zn<Cr<Mn<V<Si<Ti<Al<Mg<Ca
●还原时间
在一定的还原温度与体系的剩余压力 下，增加还原时间，可以使热传递的 深度增大，还原反应彻底，从而，镁 的产出率高，硅的利用率也高。下图 是配硅比＝1．1，P＝1716．2×105Pa， 在1100 ℃ 、1150℃、1200 ℃ 三种 温度下，不同还原时间内镁的还原效 率与硅的利用率变化。图中的虚线为 镁的还原效率，实线为硅的利用率。
镁冶金热还原法的原理与过程
前言
▲我国金属镁产量增大迅速。
1990年只有0.59万吨； 1999年镁产量达到12万吨，超过美国跃居第一； 2000年镁产量约为20万ｔ,几乎占世界产量的40%； 2006年镁产量达到61.3万吨，比1990年增长100倍。
▲ 我国镁工业发展之所以如此之快,一是改革开放的政 策,市场经济调动了地方、集体、个体兴办炼镁企业的积 极性;二是由于热法炼镁工艺的改进,使其投资少、技术 可行。目前我国炼镁方法几乎全部是热法炼镁。
所以，硅热法炼镁过程，最合适的还原温度范围 是1150-1180℃，在这一反应温度范围内，镁的 还原效率实验值可达93％-95％(还原时间为2h)， 工业生产中镁的还原效率可达85％以上(还原时 间为8h)，硅的利用率可达87％-88％(实验值)， 工业生产中硅的利用率可达70％—75％。为了达 到同样的还原效率，如果还原时间较短，则需更 高的还原温度和进一步降低还原体系中的剩余压 力(1—3Pa)o
从右图可知，当温 度超过2060℃后，会发 生如下反应：
4MgO+Si=2Mg+2MgO·SiO2
此反应是一个造渣 反应，可以降低反应温 度，然而也降低了MgO 的有效利用率。
当有CaO存在时， 由于2CaO ·SiO2比 2MgO·SiO2更加稳定…..
●MgO·CaO真空还原的热力学原理
从前面知道，常压下还原MgO的温 度超过2373℃，当有CaO存在时，还原温 度可降至1750℃，这么高温度在工业上 实现起来有相当难度。