金属钙的生产和利用皮江法炼镁的设备
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。
皮江法炼镁工艺原理
2010．5．10第3期硅热法又分为皮江法（Pidgeon）、波尔扎诺法(Bolzano)和玛格尼特法(Magnetherm)三种。
皮江法炼镁工艺原理皮江法炼镁工艺原理皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、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。
再经熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。
皮江法炼镁生产工序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（MgO·CaO）。
（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，用溶剂精炼后，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。
（6）造气车间：将原煤转换成煤气，作为燃料使用。
直接使用原煤的镁厂没有造气车间。
皮江炉波尔扎诺法是皮江法炼镁的改进方法。
与皮江法炼镁的主要不同在于采用了竖式电内热还原炉。
此法由于意大利的波尔扎诺(Bolzano)镁厂试验成功而得名。
20世纪80年代这种方法的镁最高年产量为1．2万吨，近年对设备进行了改造后，年产镁能力降为8000吨。
每吨镁耗用白云石10.1吨、硅铁(含硅75％)1吨，还原周期24小时，还原炉产镁2吨每天，精炼熔剂消耗0.16吨。
玛格尼特法起源与法国，中国、日本曾使用该法。
该法炼镁采用连续定时加料、周期性出镁出渣，又称为半连续硅热法。
这种方法以白云石、铝土矿为原料，硅铁为还原剂，在单相真空电炉中于1500～1600℃、3400～4000Pa 真空下还原生产金属镁。
焦化及金属镁深生产工艺设备
4.4工艺技术方案4.4.1焦炭生产工艺装置一、工艺流程简介1）备煤车间原料洗精煤由汽车经受煤坑运入煤场，经预粉碎机粉碎后先送至配煤室配煤，然后运至粉碎机室粉碎，最后通过通廊及转运站由带式输送机输送至贮煤塔，准备装入焦炉。
2）炼焦车间炼焦煤由装煤车装入炭化室内，煤料在炭化室内经过高温干馏成为焦炭，并同时产生荒煤气。
焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道引入。
焦炉加热产生的废气除尘脱硫后经烟囱排入大气。
当焦炭成熟后，热焦炭用推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，熄焦车送熄焦塔进行湿法熄焦。
熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往贮焦系统贮存。
初冷器等引出的冷凝液送机械化氨水分离槽分离出焦油及氨水，焦油成为产品；氨水送焦炉，其余为剩余氨水送至蒸氨塔。
由初冷塔冷却后的煤气送脱硫塔进行脱硫，米用HPF脱硫工艺，脱硫废液送配煤，脱硫后的煤气进入硫铵工段的喷淋饱和器喷淋饱和器引出硫铵母液经离心干燥生产硫铵产品。
由硫铵工段出来的煤气送终冷洗苯工段，冷却后送粗苯蒸馏装置生产轻苯及精重苯，均送油库工段。
焦炉装煤产生的烟尘经吸尘孔送到除尘地面站经除尘后排至大气。
焦炉出焦时产生的烟尘送到除尘地面站经除尘后排入大气。
本工程熄焦采用湿法熄焦，湿法熄焦时，推焦机推出的焦炭，先导入熄焦车中，熄焦车接焦后送至熄焦塔熄焦，熄灭的焦炭经焦台送往贮焦贮存，然后后外运。
炼焦同时产生的荒煤气则送至煤气净化车间进行处理。
3）煤气净化车间炼焦炉引出的荒煤气依次经横管初冷器、电捕焦油器、脱硫塔（HPF脱硫工艺）、煤气鼓风机升压后送往喷淋饱和器、终冷塔、洗苯塔，净化后的煤气一部分自用于加热焦炉和管式炉，其余部分送至金属镁冶炼。
二、工艺流程图1、备煤、炼焦车间工艺流程图送煤气净化车间备煤、炼焦车间工艺流程图2、煤气净化车间工艺流程图煤气净化车间工艺流程图4.4.2镁生产工艺装置一、工艺流程简介本设计推荐采用皮江法工艺，其工艺技术成熟可靠，生产工序如下：(1)白云石及堆场本项目建议采购合格粒度的白云石，要求白云石粒度在10〜45mm。
皮江法连续生产金属镁的方法
山西冶金SHANXI METALLURGY Total178 No.2,2019总第178期2019年第2期行业纵横DOI:10.16525/l4-1167/tf.2019.02.24皮江法连续生产金属镁的方法吴建奎(山西省大同煤矿集团蒲洲热电(蒲宣能源)公司，山西永济044500)摘要：采用还原罐排出的细灰或者是其他比较细的粉状末料等，和颗粒状原料混合物料所形成的密封，利用倾斜布置的还原罐所形成的物料流动性，实现保持真空状态下的连续进出料，从而实现金属镁的机械化和自动化的连续生产。
关键词：皮江法金属镁连续生产镁合金真空冶炼中图分类号:TB822文献标识码:A文章编号:1672-1152(2019 )02-0059-03在现代社会，金属镁由于其优异的性能和较大的储存量，获得了非常广泛的应用。
我国金属镁的生产,绝大多数使用的是一个意大利人发明的皮江法，也就是通过加热耐热钢制造的还原罐中的原料，再加上对还原罐抽真空，在高达1200七的时候，使原料中的金属镁成为蒸气，然后凝结在外面有冷却水的凝结室里，从而实现从矿石原料到金属镁的冶炼过程。
对于皮江法来说,其工艺流程和设备较简单、建厂投资少、生产规模灵活、成品镁的纯度高，其炉体小、建造容易、技术难度小，并且可以直接利用资源丰富的白云石作为原料。
但是皮江法热利用率低、还原罐寿命短、还原炉所占的成本较大，属于劳动密集型和高耗能型产业。
尤其是其生产过程中需要保持一定的真空度，所以至今不能连续生产，无法实现机械化和自动化，不仅造成了工人们繁重的体力劳动,而且能耗高不环保,不能适应现代化的社会生产要求叭1金属镁皮江法原理为了解决金属镁皮江法的生产过程的问题，本发明提供一种金属镁连续生产装置，它主要是利用物料越细小其透气性越不好的特点，使用金属镁生产中还原罐排出的细灰，或者是其他比较细的粉状末料等，和原料的颗粒状物料混合后混合物料所形成的密封来保持还原罐和进料系统在生产过程中的真空度，实现进料过程中动态的密封。
金属镁皮江法生产工艺流程
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2017年3月2017届高三第二次全国大联考(新课标Ⅲ卷)化学卷
2017年第二次全国大联考理科综合【新课标Ⅲ卷】化学试题可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-567．据报道，在建的国产航母采用了很多在国际上领先的新技术、新材料，如碳纤维、隐形涂层、新的防腐蚀技术等，下列有关说法不正确的是 ( )A ．碳纤维可减轻航母的结构重量，增加航母有效载荷，碳纤维是新型的有机高分子材料B ．国产航母发动机有了“中国心”，发动机材料具备抗冲击、耐腐蚀、耐高温等特点C ．传统的船舶防腐蚀技术是在船体上焊接一些锌块，原理是采用牺牲阳极的阴极保护法D ．化学与人类的衣食住行以及能源、信息、材料、国防、环保、医药等方面都有密切的联系8．我国古代文献中有很多化学知识的记载，如15世纪我国明崇祯年间《徐光启手迹》记载了《造强水法》“绿矾五斤(多少任意)，硝五斤。
将矾炒去，约折五分之一。
将二味同研细，次用铁作锅，……锅下起火，取气冷定，开坛则药化为水，锅亦坏矣。
用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化，……强水用过无力……”，“硝”即硝酸钾。
下列说法错误的是 ( )A ．“强水”的主要成分是硝酸B ．“将矾炒去，约折五分之一”说明绿矾发生了分解反应C ．“惟黄金不化水中，加盐则化，”说明加入盐之后能增加“强水”的氧化性D ．“强水用过无力”是因为用过以后溶液的氧化性减弱或消失9．对羟基肉桂酸是一种重要的香料和有机合成的中间体，在工农业生产、医药等方面有多种用途，其结构简式如图所示，下列说法错误的是A ．对羟基肉桂酸的分子式为C 9H 8O 3B ．对羟基肉桂酸能发生氧化、取代、消去、聚合等反应C ．1mol 对羟基肉桂酸与足量Na 反应最多放出1mol H 2D ．与对羟基肉桂酸具有相同官能团的同分异构体还有15种（不考虑羟基与碳碳双键直接相连） 10．下列实验中，所采取的实验操作与对应原理都正确的是 ( )选项 实验目的 操作方法 原理A 验证淀粉水解产物是否具有还原性 取水解液于试管中加入新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸 水解产物为葡萄糖，与新制氢氧化铜悬浊液共热出现砖红色沉淀B 除去溴苯中的溴 将混合物倒入分液漏斗中，加入苯，充分振荡，静置，分液溴易溶于苯 C 制备氢氧化铁胶体 在氢氧化钠溶液中加入饱和FeCl 3溶液，煮沸 加入NaOH 促进FeCl 3溶液水解，从而得到氢氧化铁胶体D 验证CH 3COONa 溶液中存在水解平衡 取CH 3COONa 溶液于试管中并加入几滴酚酞试剂，再加入醋酸铵固体（水溶液呈中性），观察溶液颜色变化加入醋酸铵固体，使CH 3COONa 溶液水解平衡逆向移动，颜色变浅11．W 、X 、Y 、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，W 的氢化物常用作制冷剂，W 与Y 最外层电子数之和与X 的最外层电子数相等，Z 最外层电子数等于最内层电子数。
镁冶炼工艺技术综述
的分解电势为 1.8 伏，MgCl2 的分解电势 在 2.6~2.8 伏之间，在 MgCl2 分解之前水 就 会 分 解，这 造 成 了 能 源 损 失 和 对 电 解 槽的损害。化学反应式如下 ：
MINTEK 公 司 和 英 美 公 司 ESKOM 公 司
共同研究开发，进行了五年的科研工作，
MINTEK 公司直流电弧炉熔炼技术在全
球 处 于 领 先 地 位，正 是 这 一 技 术 促 成 了
镁冶炼新工艺技术。
热法炼镁工艺技术从煅烧白云石中
获 得 镁 蒸 气，经 过 冷 凝 在 冷 凝 器 中 形 成
法 工 艺 技 术，每 批 料 生 产 3~8 吨 镁，生 需求，但投入工业生产还有一段路要走。
产 周 期 在 16~24 小 时 之 间，生 产 1 千 克
以上两种镁冶炼新技术都是硅热—
镁需要 6 千克煅烧镁（白云石）和 1.1 千 皮江法的延续，但主要优势是不在真空
克硅镁。
状 态 下 进 行 连 续 生 产，大 大 降 低 了 投 资
MgCl2 · 6H2O → MgCl2 · 2H2O+4H2O(g) MgCl2 · 2H2O → MgOHCl+HCl(g) +H2O(g) MgOHCl → MgO+HCl(g) 脱水技术有两种 ： 第一种技术包括部分脱 水， 有 碳 介 入 的 一 个 氯 化 过 程 ： 2MgO+C+2Cl2 → 2MgCl2+CO2 第二种技术由 Amundsen 注册专 利通过氯化镁六氨络合物和其晶体 热 分 解 生 成 M g C l 2 和 氨 气 ，然 后 再 对
皮江法冶炼镁的工艺过程与优缺点
皮江法冶炼镁的工艺过程与优缺点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。
皮江法是一种应用广泛的镁的冶炼方法，以发明者皮江(L_M．Pidgeon)命名的这种方法应用时间较长，可称是硅热法炼镁的经典方法。
与其他方法相比，此法具有建厂快、投资省、可利用多种热源、产品质量好等优点，但由于间歇作业、单台生产能力低、能耗较高等问题，而影响它的发展。
加拿大蒂尼柯(Timminco)公司的哈雷(taley)镁厂于1941年最先采用皮江法炼镁生产金属镁。
随后，日本古河镁厂和字部兴产镁厂也先后采用这种炼镁方法。
70年代以后，这些炼镁厂对皮江法炼镁的工艺和设备进行了改进，并逐步实现机械化、自动化操作后，进一步改善了作业条件和提高了劳动生产率。
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。
具体工艺过程：（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）。
白云石煅烧天然白云石是一种分布很广的矿物，其分子式为MgCO3•CaCO3。
用于皮江法炼镁的白云石一般含MgO19％～21％、CaO30％～33％、(SiO2+A12O3+Fe2O3)<0．5％、(Na2O+K2O)<0．05％，粒度10～30mm。
白云石要先进行煅烧。
国际上主要的皮江法炼镁厂均采用回转窑煅烧法，使用的燃料有天然气、重油、重油焦粉(或煤粉)、半水煤气、焦炉煤气、发生炉煤气等。
白云石在1423～1473K温度下煅烧，分解成Mg()•CaO。
经煅烧的白云石称煅烧白云石，含MgO37％～39％，灼减1％以下(最好0．5％以下)，活度超过30％。
中国皮江法炼镁的资源消耗和环境影响分析
中国皮江法炼镁的资源消耗和环境影响分析摘要：应用生命周期评价思想，结合物质流分析方法，对我国皮江法炼镁生产过程中物质能量代谢的数量特征和环境负荷状况进行研究。
结果表明：皮江法炼镁工艺的资源和能源输入量较大，1 t商品镁锭的资源输入总量和资源直接输入量分别为76 t和24 t；生态包袱是资源直接输入量的3．1倍。
COz和SOz排放情况的时间序列分析表明，虽然皮江法炼镁单耗指标不断降低，但由于镁产量增加较快，导致CO 和s0z直接排放量连年增长，化石燃料的燃烧和精练保护过程是COz和SO z直接排放的主要责任者。
此外，由硅铁生产引起的资源消耗和环境影响也不容忽视。
关键词：镁；皮江法；物质流分析；生命周期评价Resource depletion and environmental im pact analysis ofmagnesium produced using pidgeon process in ChinaAbstract：The study aims tO reveal the characteristics of material—energy metabolism and environmental impacts formagnesium produced using the Pidgeon process in China．Life cycle assessment combined with materials flow analy—sis was used for this study．The results show that the total materials input and direct materials input of Chinesemagnesium ingots is 76 t／t Mg ingot and 24 t／t Mg ingot，respectively．The quantity of ecological rucksacks reaches3．1 times of that of direct materials input．The time series analysis shows that the direct emissions of CO2 and SO 2increase with the rapid development of the magnesium industry，although the consumption factor unit decreases withthe tim e passing．The direct emissions of CO2 and SO2 mainly attribute tO the consumption of fossil fuels and theprotection of molten magnesium．Furthermore，the material consumption and environmental impacts generated bythe ferrosilicon production may not be disregarded．Key words：magnesium；pidgeon process；materials flow analysis；life cycle assessment镁是一种最轻的金属结构材料。
一种用于皮江法炼镁的试验装置[实用新型专利]
![一种用于皮江法炼镁的试验装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6c0ae7183069a45177232f60ddccda38376be1d8.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620767442.3(22)申请日 2016.07.20(73)专利权人 宁夏太阳镁业有限公司地址 751100 宁夏回族自治区吴忠市太阳山开发区太阳镁业循环经济工业园(72)发明人 赵校军 周远富 魏玉周 杨军 (74)专利代理机构 北京博思佳知识产权代理有限公司 11415代理人 陈蕾(51)Int.Cl.C22B 26/22(2006.01)(54)实用新型名称一种用于皮江法炼镁的试验装置(57)摘要本实用新型提供一种用于皮江法炼镁的试验装置，包括工作台、安装在工作台上的还原炉以及插入还原炉内的还原罐，所述还原炉包括炉体、安装在炉体内部的耐热管、填充在炉体与耐热管之间的保温材料、插入在耐热管中且成管状的加热元件、内套于加热元件内的绝缘管以及设置在绝缘管内部的测温元件；所述还原罐插入到绝缘管内部，所述还原罐包括纵长的罐体、设置在罐体外侧且成环状的冷却部、安装在罐体内部且被冷却部包围的结晶器以及与罐体配合的端盖；所述端盖上安装有与罐体内部连通的真空连接管；所述真空连接管连接有真空机组，可仿真皮江法实际生产的试验，该装置小型化，操作简便灵活，试验成本低。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 205893365 U 2017.01.18C N 205893365U1.一种用于皮江法炼镁的试验装置，包括工作台、安装在工作台上的还原炉以及插入还原炉内的还原罐，其特征在于：所述还原炉包括炉体、安装在炉体内部的耐热管、填充在炉体与耐热管之间的保温材料、插入在耐热管中且成管状的加热元件、内套于加热元件内的绝缘管以及设置在绝缘管内部的测温元件；所述还原罐插入到绝缘管内部，所述还原罐包括纵长的罐体、设置在罐体外侧且成环状的冷却部、安装在罐体内部且被冷却部包围的结晶器以及与罐体配合的端盖；所述端盖上安装有与罐体内部连通的真空连接管；所述真空连接管连接有真空机组。
一种金属镁连续生产装置[实用新型专利]
![一种金属镁连续生产装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/04d63788fc0a79563c1ec5da50e2524de518d018.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821623504.9(22)申请日 2018.09.23(73)专利权人 吴建奎地址 044500 山西省永济市中山东街20号(72)发明人 吴建奎 (51)Int.Cl.C22B 26/22(2006.01)(54)实用新型名称一种金属镁连续生产装置(57)摘要本装置解决了金属镁皮江法的生产过程不能连续，资源的浪费和繁重的体力劳动，不能适应现代化的社会生产要求的问题，它主要是采用还原罐排出的细灰等粉状末料和原料的颗粒状物料混合后混合物料所形成的密封，实现还原罐在保持真空状态下的连续进出料，从而实现金属镁生产过程的连续。
而且因为能够连续进出料，简化了操作程序，降低了工人的劳动强度，提高了生产设备的生产效率，便于实现金属镁生产的机械化和自动化。
更为重要的是，这种生产装置能够回收皮江法的生产过程中通过废渣出灰等带出的热量，可以使得整个生产过程中的热量损失大为降低，是一种环保的生产装置。
权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 209024618 U 2019.06.25C N 209024618U1.一种金属镁连续生产装置，其特征是：还原罐在生产装置中是以一定的角度倾斜安装的，以保证物料和灰渣混合物从上到下的自然流动下降，还原罐的上面由进料密封装置和出灰密封装置组成密封，还原罐的下面由出料密封装置组成密封，以达到在持续进出料过程中保持还原罐和外面大气的隔绝。
2.根据权利要求1所述的一种金属镁连续生产装置，其特征是：还原罐生产所需的物料是和排出的热灰充分混合以后通过密封装置进入还原罐前面的空间，并在进入还原罐之前通过进料分离网把已经冷却的热灰分离，分离出来的已冷却的热灰通过出灰密封装置排出。
3.根据权利要求1所述的一种金属镁连续生产装置，其特征是：还原罐上面的进口还和凝结室是联通的，凝结室和真空泵之间用凝结室真空管道连接，凝结室的外面有水冷却装置，并且在还原罐和镁结晶器之间还有遮热板和钾钠结晶器。
金属钙的生产和利用皮江法炼镁的设备
金属钙的生产和利用皮江法炼镁的设备生产金属钙的经济性中南大学冶金学院教授徐日瑶刘宏专摘要：本文阐述了金属钙的生产方法，氯化物熔盐电解法及铝热真空热还原法，以及用皮江法炼镁设备生产金属钙的经济性和组织年产金属钙1000吨规模的效益。
根据金属钙的用途与市场，出口前景较好，皮江法镁厂引入批量金属钙的生产，正是良好时机；关键词：金属钙生产、方法、设备、经济性1、金属钙的生产方法1.1、氯化物熔盐电解法18世纪中（1855年）电解熔CaCl获得了金属钙，18世纪末（1896年）在工业上实现了这个方法。
1.1.1、氯化物熔盐电解法的原料氯化物熔盐电解法用的原料是无水CaCl，无水CaCl2可用二种方法来生产。
①在有炭存在时，在800~1000℃，温度下氯化CaO获得熔厂CaCl，其化学反应为：CaCO+C+Cl2=CaCl2+CO2CaO+C+2Cl2=2CaCl2+CO23CaO+2C+3Cl2=3CaCl2+CO+CO2②六水氯化钙（CaCl2·6H2O）在NH3或HCl气氛下脱水获得无水CaCl2（固体）或熔融CaCl2（830~850℃）。
由于CaCl2、6H2O在加热脱水时，于29.5℃时会熔入自身的结晶水中，造成脱水困难，由CaCl2、6H2O脱水至低水CaCl2时（CaCl2·2H2O、CaCl2·H2O），CaCl2会发生水解反应生成CaO，其反应为：CaCl2·6H2O= CaCl2·4H2O+2H2OCaCl2·4H2O= CaCl2·2H2O+2H2OCaCl2·2H2O= CaOHCl+HCl（气）+H2O（气）CaCl2·H2O=CaOHCl+HCl（气）CaCl2+H2O=CaOHCl+HCl（气）CaOHCl=CaO+HCl（气）CaCl2+H2O=CaO+2HCl（气）而造成CaCl2的损失，为了避免CaCl2的水解，含水CaCl2的脱水应在氨气氛或HCl气氛下进行，才能获得纯度高的无水固体CaCl2或熔度CaCl2。
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金属钙的生产和利用皮江法炼镁的设备生产金属钙的经济性中南大学冶金学院教授徐日瑶刘宏专摘要：本文阐述了金属钙的生产方法，氯化物熔盐电解法及铝热真空热还原法，以及用皮江法炼镁设备生产金属钙的经济性和组织年产金属钙1000吨规模的效益。
根据金属钙的用途与市场，出口前景较好，皮江法镁厂引入批量金属钙的生产，正是良好时机；关键词：金属钙生产、方法、设备、经济性1、金属钙的生产方法1.1、氯化物熔盐电解法18世纪中（1855年）电解熔CaCl获得了金属钙，18世纪末（1896年）在工业上实现了这个方法。
1.1.1、氯化物熔盐电解法的原料氯化物熔盐电解法用的原料是无水CaCl，无水CaCl2可用二种方法来生产。
①在有炭存在时，在800~1000℃，温度下氯化CaO获得熔厂CaCl，其化学反应为：CaCO+C+Cl2=CaCl2+CO2CaO+C+2Cl2=2CaCl2+CO23CaO+2C+3Cl2=3CaCl2+CO+CO2②六水氯化钙（CaCl2·6H2O）在NH3或HCl气氛下脱水获得无水CaCl2（固体）或熔融CaCl2（830~850℃）。
由于CaCl2、6H2O在加热脱水时，于29.5℃时会熔入自身的结晶水中，造成脱水困难，由CaCl2、6H2O脱水至低水CaCl2时（CaCl2·2H2O、CaCl2·H2O），CaCl2会发生水解反应生成CaO，其反应为：CaCl2·6H2O= CaCl2·4H2O+2H2OCaCl2·4H2O= CaCl2·2H2O+2H2OCaCl2·2H2O= CaOHCl+HCl（气）+H2O（气）CaCl2·H2O=CaOHCl+HCl（气）CaCl2+H2O=CaOHCl+HCl（气）CaOHCl=CaO+HCl（气）CaCl2+H2O=CaO+2HCl（气）而造成CaCl2的损失，为了避免CaCl2的水解，含水CaCl2的脱水应在氨气氛或HCl气氛下进行，才能获得纯度高的无水固体CaCl2或熔度CaCl2。
1.1.2、电解无水CaCl2的电解质组分及其作业条件电解无水CaCl2时，为了获得高的电汽效率，电解质是由CaCl2与CaF2组成时，或电解纯无水CaCl2。
电解无水CaCl2时的作业条件为：①电解温度820~830℃；②槽电压约25V（其中22V为电解质电压降，3V为极化反电动势，800℃时，CaCl2的分解电压为3.2V。
在电解作业温度下，CaCl2的密度为2.048（800℃），CaCl2的熔点为774℃，金属钙的密度为1.542（200℃），金属钙在电解质中的溶解度变为17%，这就使生产液态金属钙造成极大的困难，因此电解法生产金属钙是用水冷却的铁阴极生产钙棒（生产钙棒的铁质阴极的电流密度dk=80~100a/cm2）。
1.1.3、电解熔融CaCl2的技术经济指标下面列出的技术经济指标是指2000安培的电解槽（试验槽）而言的，如果是大电流强度的电解槽，其技术经济指标（指电流消耗与原料消耗）较优。
①电能消耗3~4万度/吨钙；②电流效率：75%；③无水CaCl2的消耗为2.76kg/kg·钙（而实际上为4~4.5kg/kg·钙）；④棒状金属钙夹杂电解质量为15~20%;⑤钙棒熔化后含钙为98.4~98.6%，其它为Fe、Al、Na、Si及电解质夹杂物；⑥粗钙经过异华精炼后的质量为：99.50%Ca、0.02%Fe、0.15%Si。
1.1.4、电解熔融CaCl2生产Ca-Pb或Ca-Zn合金金属钙除了作除气剂外，主要是供制造轴承用的Ca-Pb、Ca-Zn合金。
那么我们可以直接用电解法电解熔融Ca-Zn来生产，即采用液态Pb阴极或液态Em阴极来电解熔融CaCl2，使阴极表面体出的Ca体阴极涂处扩散，与阴极金属Pb或Em形成Ca-Pb或Ca-Zn合金，并沉入电解槽底部合金聚积的坑中，然后定时用勺从聚积坑中出合金。
用液态Pb或Em阴极电解熔融CaCl2时，电解质中加有20%KCl来降低熔化温度，故其作业温度为750℃，当定时出Ca-Pb、Ca-Em合金后，必须按生产量定时加入Pb或Em，用这种方法生产Ca-Pb或Ca-Em合金，合金中的Ca量可达60~65%。
从电解Pb+Ca、Em-Ca合金，倒入生铁铸模中铸锭，然后用水洗去合金锭表的电解质，凉干后即可入库。
用这种方法生产Ca-Pb、Ca-Em合金、能耗低，原材料消耗低，成本低，是生产Ca-Pb、Ca-Em合金最简单的方法。
1.2、真空铝热还原法用铝作还原剂、在高温、高真空中还原CaO生产金属钙，其还原反应为：6CaO+2Al=3CaO·Al2O3+3Ca（1）4CaO+2Al=Cao·Al2O3+3Ca（2）33CaO+14Al=12CaO·7Al2O3+21Ca（3）1.2.1还原条件①还原温度：1190~1250℃；②真空度：2.66~6.66pa；③还原剂铝粒的细度：0.833pa④还原时间：视还原罐中装料量的定，如果罐中装料为120kg，还原周期的时间为12~14小时。
1.2.2还原原料1.2.2.1石灰（CaO）的生产还原所需的石灰石用石灰石来生产①石灰石的品位：CaO>96% R2O3（Al2O3+Fe2O3）<0.5%SiO2<0.5%，K2O+Na2O<0.01%；水化活性度>30%②石灰石的煅烧条件：煅烧温度：视石灰石的矿物结构与块度而定，一般大于1200℃；煅烧时间：高温带停留时间小于3小时，石灰石的烧损率为43~44%，石灰灼减量小于0.3%。
1.2.2.2 铝粒的生产还原用的铝应以一级铝锭为原料，在切削机和磨机中加工为0.833mm的铝粒。
其质量：Al>99%，Fe+Si+Ni<1.0%。
1.2.2.3萤石的加工手用含CaF2>98%的天然萤石为原料，在球磨中细磨至粒度为0.074mm的萤石粉。
1.2.3炉料的原料用铝作还原剂半还原CaO生产金属钙，通常按上述反应之一进行配料。
如按反应（1）的配料，以100kg石灰为计算基础；铝粒的配入量可按下式计算：6CaO+2Al=3Ca·Al2O3+3Ca式中：M——为最佳配铝比；CaO%——石灰中CaO的百分含量Al%——铝粒中的Al的百分含量炉料中的萤石量，可根据生产实践或实验值来确定。
1.2.4炉料的加工（细磨与压球）石灰、铝粒、萤石三种原料，可分别进行加工细磨，或采用混合磨成为炉料，然后在压球机中压成核状细球团，用牛皮纸袋包装后，即可送去还原。
1.2.5球团的真空热还原球团装入还原炉的还原罐中，在1200~1250℃温度下，并在2~7pa的真空度下进行还原，钙蒸气在还原罐的冷凝器中冷凝，还原周期结束后，从冷凝口中取出粗钙，并压成钙棒，粗钙的质量为含Ca98.5~99%，粗钙的还原效率一般小于50%，粗钙经升华精炼后，可获得精钙，含Ca在99.5%以上。
2用皮江法炼镁的设备生产金属钙的经济性用氯化物熔盐电解法或铝热法真空还原生产金各钙，都可以获得含Ca99.5%的金属钙。
但是用氯化物熔盐电解法生产金属钙不仅能耗高，而且环境污染严重，用铝热还原法生产金属钙，不仅能耗低，还解决了环境污染的困惑。
这甲着重提出用皮江法炼镁的设备来生产金属钙的经济性。
我国皮江法炼镁的产能2004年已达75万中屯，产量达45万吨，可是我国金属镁出口价格不仅低迷，而且还存在反倾销税很多企业经济效益不高，甚至会有被停产和关闭的状态，如果利用皮江法炼镁的设备，在生产金属镁的同时，适量生产金属钙，不仅在设备上不用投资，不需改造厂房、改造工艺，就可组织生产金属钙，而获得较好的经济效益。
2.1皮江法炼镁与铝热真空还原生产金属钙在工艺上的共性如图1所示，图中表明，在这个共性工艺流程中，除了原料不同外，在工艺设备上完全是相同的，而且操作方法也相同，不同之处是工艺条件不同，而控制方法、生产管理也完全相同，因此用皮江法炼镁的设备来生产金属钙，应该说是最简单的，也是最经济的，只需要腾出一套设备，不需增添任何设备、工具仪表、也不需要改造设备、就可以组织生产而获得效益。
2.2皮江法炼镁与铝热法真空还原生产钙的技术条件对比表1列出了皮江法炼镁与铝热钙的技术条件与设备，表1的数值表明，它们是设备相同，工艺技术条件也基本相似，进一步表明了，在共性工艺流程上，完全可以控制好这些技术条件，来达到生产的最佳效果。
1、白云石煅烧：1、石灰石煅烧：温度：1150～1200℃；温度：1200～1250℃；时间：高温段2～3h；时间：高温段3h；矿石粒度：回转窑：15～40mm；矿石粒度：回转窑：15～40mm；竖窑：80～200mm；竖窑：80～200mm；产物质量：烧损率：46.5～47.5%；产物质量：烧损率：43～44%；减量：＜0.3%；减量：＜0.3%；水化活性度：28～34%；水化活性度：＞30%；2、配料：2、配料：按2（MgO·CaO）+Si=2Mg+2CaO·SiO2按6CaO+2Al=3CaO·Al2O3+3Ca反应配料，配硅比（M）值由生产确定。
4CaO+2Al=CaO·Al2O3+3Ca 硅铁品位：Si＞75%；33CaO+14Al=12CaO·7Al2O3+21Ca 萤石：CaF2＞94% 反应配料，配铝比（M）值由生产确定。
铝品位：Al＞98%；萤石：CaF2＞94%3、炉料细度：100% —102目3、炉料细度：石灰：100% —100目其中萤石：—200目铝粒：20目萤石：—200目4、球团：用LYQ型压球机压球，油缸工作压力：4、球团：用LYQ型压球机压球，油缸工作压力：140～160 Kg5/cm2 ；球团形状为核桃状140～160 Kg5/cm2；球团形状为核桃状5、真空还原：5、真空还原：温度：1180～1190℃；温度：1200～1250℃；时间：周期8～10小时；时间：周期12～14小时；真空度：7～13Pa；（蒸汽喷射泵）真空度：3～7Pa；（蒸汽喷射泵+机械泵）还原效率：80～85% 还原效率：30～40%6、粗镁精炼：采用熔剂精练；6、粗镁精炼：采用升华精练；温度：720～750℃；粗钙质量：99.5%Ca精镁质量：99.98%Mg 粗钙可压制成棒或加工成钙粒后作为商品，含钙：99%2.3用皮江法炼镁设备组合生产金属钙的设备用皮江法炼镁设备生产金属钙,最理想的设备组合为：①石灰石煅烧：选用窑头扩大型的φ1.6/1.9×36~45M的回转窑（指年产金属钙1000吨而言），②采用微机配料、磨拌混料采用φ1.2×2.4M球磨机；③采用LYQ型对辊压球机，产能2t/h；④采用24~28罐的单面双排还原炉，还原罐材质为HK-40（25Cr-20Ni）还原罐规格：φ内260×2700~3000mm。