我国硅热法炼镁发展中值得重视的几个问题
2024年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
2024年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案____年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案摘要：随着全球能源危机日益严重，人类对于节能和清洁能源的需求越来越迫切。
本文旨在探讨____年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案。
首先，介绍了硅热法炼镁的原理和工艺，并分析了其存在的能源消耗问题。
然后，提出了三个解决方案：优化流程、利用余热和开发可再生能源。
最后，对这些方案的实施进行了评估和展望。
1.引言____年全球能源危机日益严峻，传统能源资源日益减少，对节能和清洁能源的需求迫切。
硅热法炼镁是一种重要的冶金工艺，但其存在能源消耗问题，需要采取相应的解决方案来实现节能和清洁能源的目标。
2.硅热法炼镁的原理及工艺硅热法炼镁是一种通过将镁矿石和硅粉在高温环境中反应，从而生成镁的冶金工艺。
其反应方程式如下：MgO + Si → Mg + SiO2这种工艺具有原料简单、操作方便、产品纯度高等优点，已成为主要的镁生产方法之一。
然而，硅热法炼镁的过程中存在能源消耗较大的问题，如高温需求、电能消耗等。
3.节能解决方案为了解决硅热法炼镁的能源消耗问题，我们提出了以下三个解决方案：3.1 优化流程通过优化硅热法炼镁的工艺流程，可以降低能源消耗。
首先，可以改进反应器的结构和设计，提高反应效率和产量。
其次，可以引入先进的控制系统和自动化设备，提高生产效率和能源利用率。
此外，还可以优化原料的选择和配比，减少能源消耗。
3.2 利用余热硅热法炼镁的过程中产生大量的余热，可以利用余热进行能量回收和再利用。
例如，可以采用余热回收装置，将余热转化为热能或电能，用于供热、发电等用途。
此外，还可以将余热用于生产其他产品，实现能源的综合利用。
3.3 开发可再生能源在____年，可再生能源已经成为主流能源之一。
通过开发可再生能源，可以替代传统能源，降低能源消耗和环境污染。
例如，可以利用太阳能、风能等可再生能源提供所需的电力、热能等能源需求。
此外，还可以开发新型的清洁能源技术，如核能、氢能等，为硅热法炼镁提供清洁能源解决方案。
2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案2023年，硅热法炼镁将迎来一系列节能和清洁能源解决方案的创新。
随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，传统的镁矿矿石加工和炼镁工艺逐渐面临着能源消耗大、污染物排放高等问题。
为此，科学家和工程师们将不断进行技术创新和改进，以实现更加高效、低耗能、清洁的硅热法炼镁过程。
首先，使用可再生能源代替传统能源源。
传统的硅热法炼镁过程中，电力和煤炭通常被广泛应用。
然而，这些传统能源不仅消耗巨大，而且会排放大量的二氧化碳和其他污染物。
2023年，我们可以预见，随着太阳能和风能等可再生能源科技的不断进步，这些清洁能源将成为硅热法炼镁的主要能源供应来源。
通过广泛应用太阳能发电板和风力发电机，将大幅度降低能源消耗和环境污染。
其次，引入先进的废弃物回收和循环利用技术。
在传统的硅热法炼镁过程中，会产生大量的废弃物和尾矿，这些废弃物包含了大量的镁元素，具有一定的资源价值。
2023年，科学家和工程师将发展出先进的废弃物回收和利用技术，将废弃物进行有效的分离和处理，并将其中的有用物质进行回收和循环利用。
这不仅可以减少资源的浪费，还可以降低对自然环境的破坏。
此外，采用高效节能的设备和工艺。
在2023年，随着科技的不断进步，硅热法炼镁的设备和工艺将变得更加高效节能。
新一代的高效加热炉、高效过滤器、高效分离器和高效电解槽将被广泛应用于硅热法炼镁过程中，大幅度降低能源消耗和原材料损耗，并提高生产效率。
此外，通过采用智能化控制技术和自动化生产线，进一步提高能源利用率和操作效率，从而减少能源和资源的浪费。
最后，加强液氧系统的优化和新技术的应用。
在硅热法炼镁过程中，液氧被广泛应用作为还原剂，但同时也带来了一系列的安全和环境问题。
2023年，将加强液氧系统的优化，采用新型的液氧储存和供给技术，减少泄漏和安全隐患。
同时，研发和应用新型的还原剂，替代传统的液氧还原剂，提高炼镁过程的能效和安全性。
以煤为能源的硅热法小镁厂的稳定措施
以煤为能源的硅热法小镁厂的稳定措施
徐日瑶;刘宏专
【期刊名称】《轻金属》
【年(卷),期】1994()11
【摘要】介绍了目前我国以煤为能源的硅热法炼镁小镁厂的生产状况，剖析了存
在的问题，并提出改进意见。
指出，加强各工序的技术管理，小镁厂仍能维持生产，并使还原过程的料镁比达６．５～６．８．在采用新的２＃熔剂与新的精炼方法时，粗镁精炼实收率可达９５％，并使镁的质量达到国家标准。
要求地方上不要再盲目建厂，以免因效益低，不但自身难保还会影响我国镁工业计划性的建设。
【总页数】5页(P38-42)
【关键词】硅热法;冶金工厂;炼镁;能源
【作者】徐日瑶;刘宏专
【作者单位】中南工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TF822.031
【相关文献】
1.从金属镁厂热平衡来看硅热法炼镁节能方向 [J], 毕信鹏;赵俊学;李红伟;王洪福;
刘军利
2.硅热法小型镁厂的状况及我国镁工业的发展道路 [J], 张学镛
3.硅热法炼镁能源利用效率分析与改进措施 [J], 闫亮;苏明;徐河;杜凤山
4.硅热法镁厂生产钙的可行性分析 [J], 徐祥斌;李军亮;霍强
5.硅热法炼镁厂开发高效益新产品——高镁防水隔热粉的技术 [J], 刘宏专;徐日瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
硅热法炼镁白云石煅烧节能技术研究及最新进展
2 最近几年出现的白云石煅烧新炉窑
2. 1 新型节能型回转窑 新型节能型回转窑于 2006 年开始出现在镁行
业并作为煅烧白云石的设备, 此设备出现后对当时 的白云石煅烧是一次较大的革新。新型节能型回转
2010年第 9期
型主要有直筒窑和变径窑两种 [ 3, 8] 。在上世纪硅热 法镁厂的规模普遍较小时 (一般镁产量低于 1000吨 每年 ), 竖窑应用的比较普遍 [ 9] , 它的优点是结构简 单, 投资小。但是老式竖窑采用煤作燃料, 燃烧煤产 生的黑烟对环境造成较大的污染, 而且与回转窑相 比, 竖窑产量低, 损耗大, 含有欠烧或过烧料, 煅白的 水化活性只能达到 28% , 煅白活性低。因为煅白在 窑内停留时间长, 易吸水和粉化, 热效率低, 料层阻 力大, 煅烧料粒度 ( 60mm~ 150mm)相差较大等问题 [ 8]。而且随着小镁厂的陆续 关停, 燃煤竖窑已基 本退出金属镁行业。
回转窑煅烧白云石, 可以根据窑内温度将窑分 为高温、中温、低温三段无明显界限的连续区域来达 到煅烧目的。煅烧温度对煅白质量影响较大, 一般 中间煅烧带温度控制在 1150e ~ 1250e , 过高或过 低均对白云石煅烧质 量有影响 [ 3 ] 。最近的研究发 现, 当白云石的分解过程结束后, 如不迅速将煅烧白 云石从高温环境中移出, MgO 晶粒长大并逐渐失去 活性, 而结晶增大后的 M gO、CaO 使 煅白的水化活 性降低, 水化活性度降低则直接影响到还原时镁的 实收率, 这一点对镁生产实践很有帮助。
通过这种方式可以提高燃料的利用率, 但是也 存在一些问题。主要有需要建设较长的烟道, 而且 烟道的保温和密封需要消耗较多的耐火材料和保温 材料, 还需要较大的土建投资。而且烟气通过这段 烟道的温降也是一个不容忽视的问题, 再加上余热 锅炉的排烟温度依然较高, 达 300e 以上。
金属镁制备中存在的问题及对策
金属镁制备中存在的问题及对策①曹大力1，2，邱竹贤1，徐长伟1，吴玉春3，杨宇宏3（1.东北大学材冶学院，辽宁沈阳110004；2.沈阳化工学院材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142；3.抚顺铝厂，辽宁抚顺113004）摘 要：介绍了工业生产金属镁的方法———熔盐电解法和热还原法；讨论了熔盐电解法存在的MgCl 2・6H 2O 脱水问题、金属镁的纯度问题及安全问题，皮江法存在的能耗及环保问题；概述了金属镁在热还原、熔盐电解及电解MgO 方面的新进展；提出了在电解槽中直接电解得到Al-Mg 母合金的方案。
关键词：镁；熔盐电解法；皮江法；Al-Mg 母合金中图分类号：TF822文献标识码：B文章编号：0253-6099（2006）03-0053-04Technological Problems in Magnesium Production and CountermeasuresCAO Da-li 1，2，QIU Zhu-xian 1，XU Chang-wei 1，WU Yu-chun 3，YANG Yu-hong 3（1.School of Materials and Metallurgy ，Northeastern University ，Shenyang 110004，Liaoning ，China ；2.College of Materials Science and Engineering ，Shenyang Institute of Chemical Technology ，Shenyang 110142，Liaoning ，China ；3.Fushun Aluminium factory ，Fushun 113004，Liaoning ，China ）Abstract ：The fused salt electrolysis process and ferrosilicon thermal reduction process for the production of magnesium were briefly introduced.Discussions were made on the problems of dehydration of MgCl 2・6H 2O ，impurity in metal mag-nesium and safety in electrolysis production of magnesium and the problems of energy consumption and environmental protection in pidgion process.Advances in the development of magnesium productions by electrolysis.Pidgion process and direct electrolysis of MgO were summarized.A plan for producing of Al-Mg master alloy by direct electrolysis of MgO in cell was put forward.Key words ：magnesium ；fused salt electrolysis ；pidgion process ；Al-Mg master alloy 金属镁及其合金具有密度小、比强度和比刚度高、导电导热性能较好、阻尼减震和电磁屏蔽性能良好、易于加工成型、废料容易回收等优点［1］，广泛应用于航天航空、交通运输、电子技术、光学器材、精密机械、日用商品等领域。
发展镁产业经验
发展镁产业经验镁是一种重要的金属，具有广泛的应用和发展前景。
经过多年的发展，我国已经成为世界上最大的镁生产和消费国家之一，拥有丰富的镁资源和成熟的镁产业链。
下面将从发展镁产业的经验谈起，为相关企业提供一些指导意见。
首先，发展镁产业要加强科研和技术创新。
科技是生产力的第一驱动力，通过加强科研和技术创新，可以提高生产效率和产品质量。
可以加大对镁合金材料、镁制品和镁新材料的研发投入，推动相关技术的突破和创新。
同时，加强与高校、科研院所的合作，开展科技人才培养和技术交流，建立开放共享的创新平台，促进科技成果的转化和应用。
其次，发展镁产业要优化产业链布局。
构建完整的产业链，是提高镁产业竞争力的重要保障。
要在生产、加工、销售等环节进行全面的规划和布局，形成上下游协同发展的产业链。
可以依托镁生产基地，发展与镁产业相关的加工制造业，延长产业链，提高附加值。
同时，要加强与国内外重要产业链上下游企业的合作，共同推动产业链的发展和优化。
第三，发展镁产业要加强市场开拓和品牌建设。
市场是镁产业发展的核心驱动力，要加强市场调研和需求分析，准确把握市场趋势和消费需求。
可以通过举办展览会、洽谈会等形式，开拓国内外市场，提高产品的知名度和竞争力。
同时，还要注重产品质量和品牌形象的塑造，加强品牌建设和市场营销，提高产品附加值和市场份额。
最后，发展镁产业要注重可持续发展和环境保护。
镁是一种重要的非可再生资源，要注重合理开发和利用。
在生产过程中，要加强节能减排，控制污染物排放，注重资源的循环利用。
同时，还要加强环境监测和治理，保护生态环境，推动镁产业的可持续发展。
综上所述，发展镁产业需要加强科研和技术创新，优化产业链布局，加强市场开拓和品牌建设，注重可持续发展和环境保护。
只有通过全面的发展和精细化的管理，才能够推动镁产业实现高质量发展，为我国经济发展提供坚实支撑。
提高单罐产量、提高还原效率是硅热法炼镁生产之本
提高单罐产量、提高还原效率是硅热法炼镁生产之本中南大学 徐日瑶前言我国横罐硅热法炼镁发展至今，多项生产指标尚停留在中等水平，达不到日本20世纪90年代的水平。
如吨镁白云石单耗＞11t/t-Mg ，能耗（折标煤）＞7t/t-Mg ，料/镁＞6.0，镁还原效率＜85%，硅利用率＜75%，劳动生产效率＜25t/全员一年，精镁质量含量镁99.5～99.98%＜80%，还原残渣中MgO ＞5%。
使我国硅热法的发展不仅受到限制，而且被认为是技术落后、劳动强度大、能耗高、成本高、环境污染严重的一种生产方法。
尽管我国横罐硅热法炼镁在生产中存在着上述一些情况，但其发展仍然非常迅速。
如果在工业生产中能实现大容量设备的生产，加强余热利用，加大机械化与自动化水平，把上述生产指标提高到如下水平：吨镁白云石单耗＜9t/t-Mg （8.5t/t-Mg ），硅铁单耗＜1.0t/t-Mg ，能耗（折标煤）≈5t/t-Mg ，料/镁≈5.8，镁还原效率＞85%，硅利用率＞75%，劳动生产效率＞30t/全员一年，精镁质量含镁99.98%＞85%，还原残渣中MgO ＜2%。
那么横罐硅热法炼镁还是一种比较简单的生产方法。
本文就如何提高横罐硅热法炼镁生产工艺中单罐产量、提高还原效率的一些问题进行综合分析。
一、原料质量1、白云石适应于硅热法炼镁的白云石，不仅是结晶形的，而且机械强度、热强度要大，其化学组成中CaO/2MgO ≈1.0(mol)、R 2O 3(Fe 2O 3+ Al 2O 3)<0.5%、SiO 2<0.5%、K 2O+Na 2O<0.01%。
将这种白云石作为硅热法炼镁的原料，炉料在还原时不缺CaO ，也不缺MgO ，在额定的还原条件下（温度和真空度），能保证如下反应的进行：2(CaO .MgO)+Si=2Mg+2 CaO .S i O 2 (1)2CaO+SiO 2=2 CaO .S i O 2 (2)在白云石煅烧时，减少或不发生下列反应：mCaO+Fe 2O 3= mCaO 2.Fe 2O 3 (3)mCaO+Al 2O 3= mCaO .Al 2O 3 (4)2MgO+ S i O 2=2 Mg .S i O 2 (5)来阻止白云石的分解反应CaCO 3·MgCO 3= CaO+MgO+2CO 2，从而提高了还原效率，提高了单罐产量。
镁冶金热还原法的原理与过程
※含硅70％以下的硅铁还原能力很差，含硅75％以上 的硅铁还原能力较大，与含硅80％—90％之间的硅铁还 原能力相差不多。
●添加剂的种类及其用量的影响 通常添加MgF2和CaF2等物质/在实际生产中通常以萤
石粉(或CaF2)作为添加剂，尽管MgF2的添加量较小，但 其经济性较CaF2差。
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℃
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。
●炉料中的杂质的影响 ※炉料中的杂质SiO2、A12O3、Fe2O3、ZnO、MnO、
Na2O、K2O等是由煅白、硅铁和萤石带来的。 ※这些杂质在还原过程中有的会被还原．如Na2O、
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案硅热法炼镁是一种重要的镁矿加工方式，其通过利用硅和分散在矿物中的镁进行还原反应，从而获得高纯度的镁金属或镁合金。
该方法具有节能、高效、清洁等显著优点，是促进我国清洁能源转型和资源循环利用的有效解决方案。
一、硅热法炼镁的基本原理硅热法炼镁是指利用硅和镁矿物质中存在的氧化镁进行反应，得到纯度高的金属镁或镁合金的加工方式。
具体反应为：Si + MgO= Mg + SiO2。
其中，硅氧化后会生成二氧化硅，同时被还原成金属镁；而镁氧化后会被还原成金属镁，同时生成氧气。
这种反应方式具有自身动力，不需要额外的外部能源，因此可以节约大量的能源。
二、硅热法炼镁的节能优势1.低能耗：硅热法炼镁是以稀有资源硅改变氧化物的还原状态，这个过程中无需高温和高能耗。
该方法与电弧炉或Pidgeon炉等传统的熔融法相比，其能耗只有前者的1/3左右。
2.高效率：硅热法炼镁的炉渣是SiO2，它具有很高的液温，可达到1800℃以上，可以作为一种优良的耐火材料，可以大量替代与减少传统高温生产中的石墨或石墨化物等材料。
同时，硅热法炼镁的反应速度较快，反应终点容易控制，因而可以获得高纯度的金属镁或镁合金。
3.可再生性：硅热法炼镁采用稀有资源硅作为还原剂，可以通过在生产过程中回收再利用，充分发挥其资源的可再生性和循环利用能力。
三、硅热法炼镁的清洁能源优势1.减少污染物：硅热法炼镁的反应过程中，不需要使用任何有机溶剂，没有废水、废气和固体废弃物的产生。
其炉渣可以用于耐火材料的再生利用，降低了对环境的影响。
2.可持续发展：硅热法炼镁采用的稀有资源硅具有丰富的储备量和分布，同时也可以回收再利用，能够实现可持续发展。
3.促进清洁能源转型：硅热法炼镁的能源性质不需要石化燃料，因此可以大量减少CO2的排放量，符合清洁能源转型的需要。
四、结语作为一种低成本、高效率的镁矿加工方式，硅热法炼镁具有较高的节能和清洁能源优势，可以在推动我国资源节约、循环经济和清洁能源转型方面发挥积极的作用。
加强炼镁传热效率的研究进展
第14卷第6期2023年12月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.6Dec. 2023加强炼镁传热效率的研究进展郭军华1， 丁天然1， 李培艳1， 孙逸翔1， 刘洁1， 钟素娟1， 张廷安*2（1.郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室， 郑州 450000；2.东北大学冶金学院， 沈阳 110819）摘要：随着轻量化需要日益迫切，金属镁及其合金由于具有质量轻、比强度和比刚度高等特性，应用越来越广泛，镁行业的发展也愈发受人关注。
皮江法是国内炼镁的主要生产工艺，但是随着绿色低碳发展理念的推行，该炼镁工艺在生产过程中传热效率低、还原周期长、能耗高和排放大等缺点突显，一直制约着炼镁行业的发展。
经过多年的研究，学者们在提高镁冶炼传热效率，降低还原温度，缩短还原周期等方面取得一系列成果。
本文主要从还原剂、工艺条件、传热装置3个方面详细综述了提升炼镁传热效率的研究进展，并对未来炼镁技术发展提出了建议和思路，仅供参考。
关键词：镁冶炼；传热效率；还原剂；传热装置；优化工艺中图分类号：TF822 文献标志码：AResearch progress in strengthening the heat transfer efficiencyof magnesium smeltingGUO Junhua 1, DING Tianran 1, LI Peiyan 1, SUN Yixiang 1, LIU Jie 1, ZHONG Sujuan 1, ZHANG Ting ’an *2（1. State Key Laboratory of Advanced Brazing Filler Metals & Technology ， Zhengzhou Research Institute of Mechanical EngineeringCo.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China ； 2. School of Metallurgy ， Northeastern University ， Shenyang 110819， China ）Abstract: With the increasing need for lightweight materials, magnesium and its alloys have been widely used because of their light quality, high specific strength and specific stiffness, and the development of the magnesium industry has attracted increasing attention. The Pidgeon process is the main production process of magnesium smelting in China. However, with the implementation of the green and low-carbon development concept, the process has many shortcomings, such as low heat transfer efficiency, long reduction cycle, high energy consumption and large emissions, which has been restricting the development of the magnesium smelting industry. After years of research, scholars have made a series of achievements in improving the heat transfer efficiency of magnesium smelting, reducing reduction temperature, shortening the reduction cycle, etc. In this paper, the research progress in improving the heat transfer efficiency of magnesium smelting was reviewed in detail from three aspects including reductant, process conditions and heat transfer device, and suggestions and ideas on the existing magnesium smelting technology were put forward for reference only.Keywords: magnesium smelting ； heat transfer efficiency ； reducing agent ； heat transfer device ； optimization process收稿日期：2022-11-15；修回日期：2022-12-24基金项目：国家自然科学基金辽宁联合基金资助项目（U1508217）通信作者：张廷安（1960— ），教授，主要从事有色金属冶炼、新工艺的开发、固废处理等方面的研究。
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
硅热法炼镁是一种利用硅和炉渣还原炼制镁的方法，该方法具
有节能、环保、高效等特点，逐渐成为炼镁工业的主要前沿技术。
本文旨在探究硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案。
首先，硅热法炼镁相比传统方法有很大的节能潜力。
传统炼镁
方法主要使用电力或煤炭等化石能源来加热和还原镁矿，这样就会
产生大量的温室气体和污染物，成为当今环境问题的主要源头。
而
硅热法炼镁则是通过使用炉渣和硅粉同步还原镁矿，具有高效节能、低排放的特点。
该方法可大幅减少能源消耗和大气污染物排放，并
有助于保护环境和资源的可持续利用。
其次，硅热法炼镁还可以为清洁能源提供新的解决方案。
炼钢
过程中产生的高碱度炉渣通常被视为污染和废弃物，而硅热法炼镁
则可将这些炉渣作为还原剂，从而降低生产成本和环境污染。
此外，硅热法炼镁还可以利用可再生能源作为炼制镁的能源源，如阳光、
风能、水力能等，以实现绿色能源的持续利用。
最后，硅热法炼镁还具有同时生产多种有价值的副产品的潜力，如硅、钙、锰等。
这些副产品可以被广泛使用于钢铁、冶金、建筑
等各个行业，也可作为新的能源储存和利用方式。
总之，硅热法炼镁作为一种高效节能、低排放、环保的新型炼
镁技术，将为清洁能源和可持续发展提供新的解决方案。
未来，应
不断推进硅热法炼镁的技术创新和应用研究，从而实现资源、能源、环境的可持续利用和发展。
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案硅热法是一种常用的炼镁技术，其过程中使用的是硅热剂将镁矿石还原为金属镁。
在传统的硅热法炼镁过程中，存在能耗过高、污染物排放量大等问题。
为了解决这些问题，以实现节能和清洁能源的目标，研究学者们提出了一些解决方案。
首先，提高炼镁过程中的能源利用率是节能的关键。
通过对硅热还原反应的控制和优化，可以减少能源浪费。
例如，通过对炼镁过程中温度、压力、反应时间等参数的调整，可以提高反应效率和能源利用率。
此外，使用高效的硅热剂料和降低硅热剂用量也是重要的手段之一。
减少硅热剂用量不仅可以降低能耗，还可以减少硅热剂的生产和废弃物处理过程中的环境压力。
其次，引入清洁能源是实现清洁能源的关键。
传统的硅热法常使用煤炭作为主要能源，燃煤会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等大气污染物。
为了减少污染物排放，可以考虑使用清洁能源替代传统能源。
例如，利用天然气或生物质替代煤炭作为硅热法的燃料，可以大幅减少污染物排放。
此外，通过引入高效的氧化剂，如氧气等，也可以提高炼镁过程中的反应效率，减少传统能源的使用量。
第三，研发和应用高效的净化技术是实现清洁能源的重要手段。
在传统的硅热法炼镁过程中，炉内产生的高温废气中含有大量的污染物，如一氧化碳、氮氧化物等。
为了减少这些污染物的排放，可以引入高效的净化技术，如燃烧后废气处理、干法脱硫、脱硝等技术。
这些技术可以在一定程度上减少炼镁过程中的污染物排放，同时也有助于提高能源利用效率。
另外，研发新型的硅热剂和炼镁设备也是实现节能和清洁能源的重要途径。
传统的硅热剂在还原过程中会产生大量的废弃物，对环境造成一定的负担。
研发新型的硅热剂，如具有循环再利用性质的硅热剂，可以减少废弃物的产生，实现资源的循环利用。
此外，研发高效的炼镁设备，如大型高温反应器、高效的换热器等，也可以提高炼镁过程的能源利用效率和减少环境压力。
综上所述，通过提高炼镁过程的能源利用率、引入清洁能源、研发和应用高效净化技术以及研发新型的硅热剂和炼镁设备等手段，可以实现硅热法炼镁的节能和清洁能源目标。
中国镁工业政策环境现状及调整建议分析
中国镁工业政策环境现状及调整建议分析第一篇：中国镁工业政策环境现状及调整建议分析中国镁工业政策环境现状１、镁冶炼项目被国家列入限制类项目“十五”期间，国家发改委会同有关部门制定了《当前部分行业制止低水平重复建设目录》。
把镁冶炼项目列入限制类项目，要求各级投资主管部门立即停止审批，拟建、在建一律停建，要清理整顿、区别对待、分类处理。
2005年12月21日，国家发改委对外公布的《促进产业结构调整暂行规定》和《产业结构调整指导目录》（2005年版）中，把能耗作为划分目录的一个重要标准。
对于限制类项目的工艺装备、能源消耗、资源消耗、环境保护、监督与管理五条中，凡不利于资源和能源节约的项目一律限制。
国家又进一步明确了把镁冶炼（综合利用除外）项目列入限制类作为产业政策规定下来。
我国镁冶炼产能过胜、供大于求。
如果不限制，产能将严重过剩，低水平重复上的项目对镁产业结构不仅没有改善，反而更要加剧低价竞争；不仅造成新的工艺技术落后，而且不利于节约资源、能源和保护生态环境。
因此，根据国家有关法律法规和产业政策，按照“控制总量、调整结构、节约资源、保护环境、节能环保、安全生产”的原则，遏制镁冶炼低水平重复建设和盲目发展。
（如同现今国家对电力行业的准入门槛进行调整，上大压小一样，其原因都是产能过剩，造成资源浪费。
可以预见，金属镁行业的准入门槛将在近年内颁布并实施。
）２、高品质镁合金铸造及板、管、型材、加工技术开发项目列入鼓励类３、国家科技部，国家发改委等政府部门高度重视镁合金开发与应用自2001年开始，国家先后拨6430万元引导资金，吸引地方、企业资金133300万元，全国有22个省市自治区计划单列市的12个研究院所、12所高校、48家企业直接参与“十五”科技攻关《镁合金开发应用及产业化》项目的实施。
４、开征关税10％后，出口贸易难度加大５、宏观调控政策的间接影响2005年初，国家先后出台了一系列政策措施，抑制钢铁、水泥、电解铝的投资热和限制“三高”产品出口。
2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案
2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案随着全球能源需求的增长和环境问题的日益突出，寻找节能和清洁能源解决方案变得愈发重要。
在矿石冶炼领域，硅热法炼镁是一种具有潜力的技术，可以实现节能和清洁能源生产。
本文将介绍2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案，包括技术原理、优势和应用前景。
硅热法炼镁是一种利用电石和硅作为原料进行反应制备镁金属的方法。
其主要原理是在高温下，以电石为还原剂，将氧化镁还原成镁金属。
与传统的电解法炼镁相比，硅热法炼镁具有以下几个优势。
首先，硅热法炼镁具有较高的能源利用效率。
由于硅热法炼镁采用热化学反应，无需电解反应所需的大量电能，能源利用效率明显提高。
此外，在反应过程中产生的高温废热也可以回收利用，进一步提高能源利用效率。
其次，硅热法炼镁是一种清洁的冶金过程。
相比于传统的冶金工艺，硅热法炼镁不需要使用大量的矿石燃烧产生的高温废气，减少了二氧化硫等有害气体的排放。
此外，硅热法炼镁的废渣可以用作材料回收利用，减少了环境污染。
硅热法炼镁还具有广阔的应用前景。
镁金属具有很高的比强度和比刚度，是一种理想的结构材料。
目前，镁合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域有着广泛的应用。
2023年硅热法炼镁的节能和清洁能源解决方案将进一步推动镁金属的应用，带动相关产业的发展。
尽管硅热法炼镁具有诸多优势和应用前景，但也面临一些挑战。
首先，硅热法炼镁需要高温反应条件，对设备和材料的要求较高。
此外，硅热法炼镁的工艺参数需要进一步优化，以提高产品质量和生产效率。
为了应对这些挑战，我们可以采取一系列的措施。
首先，可以加强研发力度，提升硅热法炼镁技术的研究水平。
通过优化反应条件和改进设备，提高硅热法炼镁的生产效率和产品质量。
其次，可以加强国际合作，共享研究成果和资源，推动硅热法炼镁技术的国际化应用。
总之，2023年硅热法炼镁将成为一种重要的节能和清洁能源解决方案。
其具有较高的能源利用效率和清洁冶金过程优势，广泛的应用前景将推动相关产业的发展。
硅铁在镁冶炼中的作用
硅铁在镁冶炼中的作用硅铁在镁冶炼里，那可真是个了不起的角色，就像一个幕后英雄，默默地发挥着巨大的作用。
我有一次去参观一个镁冶炼厂，那场面可真是让我大开眼界。
一进厂，就感觉像进入了一个钢铁巨人的世界，到处是巨大的设备和管道。
我跟着厂里的技术员来到了冶炼车间，那里有个大大的熔炉，就像一个张着大口的怪兽，正准备把各种原料吞进去呢。
技术员告诉我，镁冶炼可不是个简单的活儿，需要好几种原料相互配合，而硅铁就是其中关键的一环。
在准备原料的时候，我看到工人们把硅铁一块一块地搬到传送带上，那些硅铁看起来灰扑扑的，不是很起眼，就像一群朴实无华的小士兵。
但是啊，可别小瞧它们。
当这些硅铁被送进熔炉的时候，神奇的事情就开始啦。
熔炉里温度高得吓人，感觉就像太阳掉到里面了一样。
其他的原料在高温下开始发生变化，而硅铁就像一个神奇的催化剂。
它能降低氧化镁的熔点，你可以想象一下，本来氧化镁就像一个顽固的冰块，很难融化，但是硅铁一来，就像给这个冰块加了一把火，让它更容易变成液体。
这时候，我看到熔炉里的物质在翻滚，就像一锅煮沸的热汤，硅铁和其他原料充分混合在一起，为镁的冶炼创造了更好的条件。
而且啊，硅铁在这个过程中还能起到很好的脱氧作用。
你看，在这么高温的环境下，如果有氧气捣乱，那可就麻烦了。
氧气就像个调皮的小恶魔，会破坏整个冶炼过程。
但是硅铁就像一个英勇的卫士，它会和氧气结合，把氧气这个小恶魔赶跑，让镁能够更纯净地被冶炼出来。
我看着技术员操作各种仪器，检测着炉内的情况，他告诉我，如果没有硅铁来脱氧，冶炼出来的镁可能就会有很多杂质，质量就会很差。
在冶炼的最后阶段，硅铁还有新的任务呢。
当镁开始慢慢被分离出来的时候，硅铁能帮助调整镁的成分，让镁的性能更加稳定。
就像给镁做了一次精细的调理，让它从一个普通的“小孩子”变成了一个强壮健康的“大人”。
从这个镁冶炼厂出来后，我对硅铁的印象可太深了。
它在镁冶炼中就像一个万能的小助手，虽然没有镁那么耀眼，但却不可或缺。
新型炼镁技术及其影响因素的探究
新型炼镁技术及其影响因素的探究霍燕清;李秋书;柴跃生;康丽;魏伟;刘敏【摘要】皮江法炼镁是当今世界上主要的炼镁方式,存在着能耗大、还原率低、环境污染严重等缺陷,所以必须采用各种技术对其工艺进行改进以达到高效、环保生产的目的.目前,提高镁还原率的方法主要是从设备入手,改进它的发生装置,通过促进还原罐内热量的传递,来缩短还原所用时间,以期达到减小生产成本,提高生产效益的目标.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P17-20)【关键词】生产率;皮江法;设备;还原镁【作者】霍燕清;李秋书;柴跃生;康丽;魏伟;刘敏【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2金属镁是我国具有国际竞争力的重要出口物资，产量占世界总产量的60%以上，年产量已经能够达64万t之多，居世界第一[1]。
目前世界上大多采用的是传统皮江法炼镁。
传统皮江法炼镁过程主要可分为白云石煅烧、原料制备、还原和精炼四个阶段，其工艺是将白云石原料（主要是Mg CO3·CaCO3）在炉窑中煅烧（俗称“煅白”），研磨成一定粒度后与硅铁粉和萤石粉混合并制成一定尺寸的球团物料，送入一端封闭、另一端开口的水平放置的耐热钢还原罐内，在约1150℃～1200℃高温状态和1 Pa～13 Pa的真空压力条件下用Si来还原Mg，国内绝大多数镁企业都采用此生产方式，在还原装备中多以水平放置还原罐结构为主要特点，但传统炼镁法是一种间歇式生产方式，其生产效率低下，不便于实现机械化，不仅造成能源浪费，而且影响还原罐寿命[2]。
对二十一世纪初我国镁工业发展的思考
１９９５年至１９９６年，皮江法镁厂几乎遍布全国各省区，建有４００多家镁厂。至２０００年底，据１２０多 家生产企业统计保有生产能力超３０万吨，产量近２０万吨，出口量１６．５万吨，产量占世界总产量的１／３以 上，出口量占世界消费量ｌ，３以上，已成为世界上最大原镁生产】国和最大的镁产品出口国。【３１２００２年我 国镁产量为２６．８万吨，出口量为２０．９万吨。 当今世界各国工业生产金属镁的方法有热还原法和熔盐电解法两种。依据采用不同原料、还原剂、 能原燃料和设备结构、加热方式的不同又可分为多种工艺流程。热法中采用碳热法、铝热法、碳化钙热 法很少，大多数厂家都采用硅热法（外热皮江法、内热卧式炉法、熔渣导电半连续硅热法等）。电解法 依据采用的原料、设备，特别是无水氯化镁生产方式和镁电解槽结构形式的不同，又可分为菱镁厂、光 卤石、海水、卤水和有隔板电解槽、无隔板电解槽以及混合工艺流程等。从世界生产金属镁总产量的生 产方法看，电解法仍是工业生产金属镁的最主要工艺方法。从国内看，皮江法炼镁是当前工业生产金属 镁的主要生产方法。特别是近十多年来，皮江硅热法炼镁有了飞速的发展，为我国镁工业发展作出了很 的贡献。
表１、１９９０．２０００年中国原镁产量与出口量表 年份 产量 出［ｊ量
１９９０ ０．５３ ０．０６ １９９ｌ ０．７８ ０．００２ １９９２ １．０５ Ｏ．６０ １９９３ １．１８ Ｏ．８３ １９９４ ２．５３ １．５６ １９９５ ９．３５ ４．６９ １９９６ ７．３０ ４．９ｌ
（万吨）
１９９７ ９．２０ ７．８１ １９９８ １２．３０ ９．９９ １９９９ １５．７０ １３．７０ ２０００ １９．５０ １６．５ｌ
这样的用电大户建厂。选在有优势的青海地区建规模为５万妇电解镁厂是可行的。
“三废”治理，也是我国现行电解法镁生产中亟待彻底解决的难题之一。某种程度上讲也制约和限 制了电解镁生产的发展。【８】电解镁采用的生产工艺流程，应充分考虑到氯气平衡和“三废”综合利用等 难题。如利用盐湖资源炼镁，必将是以低钠光卤石或水氯镁厂为原料，经脱水电解制镁工艺。【９］钾光卤 石为原料生产金属镁的工艺是成熟可行的，应作为新建电解镁厂首选的生产工艺流程。
硅热法镁冶炼过程镁渣的应用研究
硅热法镁冶炼过程镁渣的应用研究高利宁【期刊名称】《《工业加热》》【年(卷),期】2019(048)005【总页数】3页(P27-29)【关键词】硅热法; 镁渣; 资源利用; 技术改进【作者】高利宁【作者单位】榆林职业技术学院陕西榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TF111作为重要的金属资源，镁及其合金产物均具有较大的强度，加之密度较小的特性，极容易被加工成各类产品，当前已经被广泛应用至交通运输、精密机械等领域之中。
基于白云石还原的方式会产生一定量的镁渣，数据表明每生产1 t 金属镁将会得到大约8～10 t 的镁渣，由于此类物质具有较强的流动性，因此会对大气造成污染，从而引发人类呼吸道疾病。
在此背景下，有必要寻求一套合理的镁渣应用方法，这既是对人类生存环境的保护，也是资源合理利用的充分体现。
1 镁渣的产生就当前的工业生产技术而言，较为高效的镁生产方法有两种。
相比于电解法而言，硅热还原法所需的生产成本更低，还原温度也较低，可以适用于各类规模的生活活动，加之还原性材料的廉价特性，因此被广泛应用于我国的镁工业中，关于其具体工艺有：将白云石（MgCO3·CaCO3）作为生产原材料，将其置于回转窑中进行煅烧处理，此过程中温度应把控在1 150～1 250 ℃，在得到粉状物质后将其与硅铁粉以及萤石粉进行混合，而后送入耐热钢还原罐中做进一步处理，此环节应将温度控制在1 190～1 210 ℃，在真空环境下便可还原出粗镁，在此基础上进行熔剂提炼以及铸锭工序后，便可得到金属镁锭[1]。
基于上述工艺方法，最终便会产生残渣，而这便是镁渣。
2 镁渣的应用研究2.1 利用镁渣研制新型墙体材料探讨镁渣在新型墙体材料中的应用，具体思路为：选取一定量的镁渣将其磨细，而后与适当比例的磨细矿渣进行混合，加之复合激发剂的作用，将会得到新型墙体材料。
基于此工艺方法，所得到的墙体材料密度较小，具有良好的强度特性，经检测后各项性能指标均符合行业内的技术标准。
-粗镁精炼相关问题
为增强熔剂的精炼效果，可加入BaCl2、CaCl2或NaCl。 BaCl2可认为是最好的加重剂，但具有毒性，有被禁止排 放的可能；CaCl2也有一定的加重作用，无毒却有强烈的 吸水性，不易保存。
氟化物作为非表面活性物质添加于熔体中，用以改善镁
的熔合和增大熔体表面张力是不可缺少的。在粗镁精炼过
程中通常添加CaF2。对于CaF2在氯化物熔体中的行为可归 纳为以下几点:
由上面的这些杂质在熔盐中行为可知，氧化物杂质的 去除可采用在熔盐体系中进行物理或化学吸附的方法。
▲金属杂质的除去 金属杂质K、Na一般都能在熔体中发生下列的置换反应
而被去除。 2K(Na)十MgCl2 2KCl(NaCl)十Mg
其他金属一般都不和熔盐发生反应，Zn、A1、Cu、Fe、 Ni、Mn原则上通过熔剂精炼是不能除去的。微量Mn对镁 的各种用途性质的不良影响很小，因而精炼时可不考虑除 锰。杂质Fe是最有害的元素，在精炼时必须向熔剂中掺入 添加剂除铁。添加剂的种类有海绵钻，四氯化钦、钻、氧 化铬、铰以及硼和硼的化合物等。
氟化盐在熔剂精炼中的作用机理在镁的熔剂精炼过程中由于mgo与mg2o能与熔盐形成稳定的媒壳并紧密的附着在镁液表面使分散的镁珠不能相互交联汇合而熔解的氟盐能除去氧化物媒壳能增强kcl和mgcl对氧化物的吸附去氧化物媒壳能增强kcl和mgcl2对氧化物的吸附强度和活性从而能增强镁的熔合性促使镁和熔渣的分离所以其作用机理为
理或化学反应并生成镁不溶性渣。 7. (3)应比镁具有更低的熔点。 8. (4)在熔融状态下，熔盐密度应比镁大，并有适
当的密度差，熔盐和镁液能很好地分层。
(5)在精炼和分离过程中熔剂熔盐应有较小的粘 度，使镁液在精炼过程中能彻底澄清。
(6) 熔剂熔体在整个精炼过程中和镁液有适当的 界面张力，在熔炼阶段，较小的界面张力能较好 地保护镁不被燃烧或氧化；在精炼静置阶段有较 大的界面张力，能使镁更好地熔合并和熔剂分离。
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・镁钛工业硅・我国硅热法炼镁发展中值得重视的几个问题徐日瑶,刘宏专(中南大学,湖南长沙410083)摘要:硅热法炼镁在我国发展速度是较快的,2004年前我国硅热法炼镁的产能已接近50万t/a,实际产量已达到35.4万t/a,目前国内某些地区根据其资源与经济实力,拟较大规模的兴建硅热法炼镁厂。
本文提出在兴建硅热法炼镁厂时,必须重视对炼镁原料(白云石、硅铁);燃料与动力(煤炭与电力);建厂规模及生产设备组合;产品种类;原材料的加工(硅铁、熔剂、还原罐)及残渣的综合利用以及环境保护等问题的考虑,以使新建的镁厂具有最先进的生产技术,最低的生产成本,最优的产品质量,最大的经济效益,良好的绿色环境。
关键词:硅热法炼镁;发展;问题中图分类号:TF822 文献标识码:A 文章编号:10021752(2005)10004404Several Issues of Silicothermic Processfor Magnesium R eduction Development in ChinaXU Ri-yao,L IU Hong-zhuan(Central South University,Changsha,Hunan,410083)Absract:Silicothermic process for magnesium reduction develops very fast in China with magnesium capacity approaching500kt/a and actual productivi2 ty redaching354kt/a in2004.At present time,magnesium smelters adopting silicothermic process are going to be built in a large-scale in some regions in China based on their resources and economic strength.The article recommends that several issues must be fully considered during building magnesium smelters with silicothermic process,such as raw materials(dolomite,silica),fuel(coal)and power,smelter scale and equipment arrangement,product kinds,processing of raw materials(silica,melting agent and reduction pot),comprehansive utilization of residual slag and environment protection,etc.so that the newly-built magnesium smelters can possess the advantages of most advanced procuction technology,lowest production cost,best product qual2 ity,maximum economic benefit and better green environment.K ey w ords:silicothermic process for magnesium reduction;development;issue 20世纪70年代我国硅热法炼镁进行了工业试生产,80年代中期大规模地实现了工业化,迄今已有20年了。
目前我国镁的工业生产方法基本上没有电解法,而硅热法镁厂从几家到数十家到数百家,镁厂的生产规模从年产几百吨到数千吨、到万吨级。
我国硅热法炼镁厂的建设,由于镁价的变化,原材料价格的上涨,以及能源消耗量大等问题,也经历了兴衰的阶段,到现在我国有硅热法炼镁厂近150家,产量为35.4万t/a,设计产能达50万t/a,按理说,我国硅热法炼镁厂的建设,在目前应处在稳中求发展的阶段,不能再像20世纪90年代,只要有煤、有白云石资源就建成厂,这样的发展是属于无计划的,是应该制止的。
这里提出如下一些问题,望欲建设硅热法炼镁厂的单位加以重视。
1 硅热法炼镁的原料和燃料硅热法炼镁的原料有白云石、硅铁;燃料有无烟煤、烟煤、天然气与用煤转化的焦炉煤气、水煤气、热煤气以及水煤浆等。
这些原料与燃料,它们都有自己的物性,而对于硅热法炼镁来说,它们的哪些物性才能适合于硅热法炼镁,是最好、最经济的、是值得采用的,不要以这种观点“只要有白云石、有煤”就可建立硅热法镁厂,这种观点是不全面的,也是不正确的,上述这些原料与燃料必须符合如下要求。
1.1 白云石从白云石岩矿来说,它没有原生矿,不能在海水中沉积出来,地壳原生沉积的白云岩是CaCO3沉积物成岩过程中,发生了沉积层内物质的重新分配,在成岩过程中矿物转化释放出Mg2+交代Ca2+而形成的。
因此白云石的质量就取决于成岩时原生CaCO3沉积物的质量,其化学成份与矿物结构也就以沉积物的质量为转移,也就是说,不是所有的白云石都适用于硅热法炼镁,适用于硅热法炼镁的白云石的质量为:⑴白云石的矿物结构有细晶粒与粗晶粒两种。
细晶粒的白云石无一定形状,属聚晶,网状结构,这收稿日期:2005-03-20种白云石,其热强度、硬度比较大,不容易破碎,破碎时粉化小;粗晶粒的白云石,晶粒分散,有一定形状,呈菱片状,有解理面,属于六方菱形结构。
这种矿石其热强度、硬度比较小,易破碎,破碎时粉末多。
这二种白云石通过差热分析试验表明:细晶粒的白云石,加热分解时吸收的热比粗晶粒白云石小,由于细晶粒白云石为不定形结晶,晶格能量小,分解时吸收的能量也比较小;而粗晶粒的白云石为六方菱形结晶,其晶格有规律的排布,晶格能就高,分解时所需的能量也高。
细晶粒的白云石热强度大,煅烧时不易热裂,能保证煅白的质量。
而粗晶粒的白云石,热强度小,煅烧时易从解理面产生热裂,使煅白粉碎,因此从矿物结构来说,粗晶粒白云石不能作为热法炼镁的原料。
⑵细晶粒与粗晶粒的白云石在化学成份上没有明显区别与差异。
其化学成份都能达到热法炼镁的要求,即:MgO19～21%;CaO30～33%;Fe2O3+ Al2O<1.0%;SiO2<0.5%;Mn0.005%;K2O+ Na2O<0.01%;烧损率>46.5%。
由此表明,白云石的质量,尤其是白云石的矿物结构是非常重要的。
因此适用于硅热法炼镁的白云石,必须是化学成份合格,矿物结构属于细晶粒、聚晶、网状结构的白云石。
而六方菱形结构的白云石,不适用于硅热法炼镁。
1.2 硅铁硅热法炼镁采用硅铁作为还原剂,那么硅铁的品位是非常重要的。
根据Fe-Si合金相图表明,低品位的硅铁(含Si45%)是由FeSi和FeSi2组成,含Si62%的硅铁是由FeSi2和Si(游)组成,但Si(游)含量很低,仅占5%左右,因此反应性很低,而75%Si的硅铁,虽然也是FeSi2和Si(游)组成,而FeSi2的含量可达57.5%,Si(游)的含量可达42.5%,就具有较大的反应性。
在Fe—Si合金相图中,Fe3Si2和FeSi是没有反应性的,FeSi2的反应性也很小,只有Si(游)才具有较大的反应性。
因此在实际生产中只有提高硅铁的品位超过75%Si,才能提高Si(游)的含量,所以选用75～78%Si的硅铁作为还原剂,才能使硅铁中的Si(游)>50%,才能使还原反应具有较大的反应速度,才能提高镁的还原效率。
含75%Si以下的硅铁如:含72%Si,68%Si等硅铁不适用于硅热法炼镁,但是在工业上也不采用80%Si以上的硅铁作为还原剂,因为80%Si以上的硅铁,镁的还原效率与75～78%Si硅铁的还原效率相差不大,而且80% Si以上的硅铁生产较难,在细磨加工时容易氧化,对还原反应不利。
1.3 燃料用于硅热法炼镁的燃料有煤(无烟煤与烟煤)或转化为水煤气(水煤气,焦炉煤气,蒸气-空气发生炉煤气),天然气和水煤浆等,作为硅热法炼镁的燃料,除天然气外最好采用水煤气和焦炉煤气,不采用煤作为燃料而采用焦炉煤气和水煤气,不仅是从热值来看,更重要的是环境保护问题。
用煤生产水煤气和焦炉煤气的工艺不复杂,而且是成熟的生产工艺,表1为天然气,焦炉煤气,水煤气,蒸气-空气发生炉煤气的组成及其发热值。
由表1表明,煤气的热值除天然气外,焦炉煤气与水煤气的发热值还是比较高的。
根据国内一些镁厂采用水煤气作燃料,生产1t金属镁,水煤气的耗量为:22000Nm3。
而用煤造气,1t煤可造气3Nm3甚至达到3.5Nm3,那么折算煤的消耗量为6.3～7. 3t/t.Mg,如果采用焦炉煤气作为燃料,其消耗量更低,而硅热法炼镁的还原炉如果直接烧煤,那么吨镁煤耗量在8～9t,因此硅热法炼镁采用的能源-燃料,不应是煤,而是将煤转化的水煤气或焦炉煤气,这是非常重要的。
表1 几种煤气的组成及发热值position and Calorific Value of Several K inds of G as煤气种类煤气的平均组份,%CO2+H2S O2CO H2CH4C m H m N2发热值103K J/Nm3天然气0.1～20～285～970.1～0.4 1.2～433.5～38.52焦炉煤气02～30.7～1.24～853～6019～25 1.6～2.37～1315.5～16.75水煤气5～70.7～1.235～4047～520.3～0.62～610.05～10.72蒸气-空气发生炉煤气5～70.1～0.324～3012～400.5～30.2～0.446～55 4.82～6.492 建厂规模及生产设备的组合2.1 建厂规模硅热法炼镁厂只要原料(白云石、硅铁),燃料选准与确定后,建厂规模可以是年产数千吨和万吨级的规模,不一定非要建一个数万吨级的镁厂,只要离原料与燃料基地较近运输方便,价格便宜,质量较好就行。
所谓万吨级的规模,无非是分期建设。
但是规模不能小于5000t/a,规模太小,生产成本高,规模太大,管理不方便,最恰当的生产规模以年产10000t金属镁为好,这样可便于设备的选型和确定设备的台数来降低建厂设备的投资费用,如果金属镁的市场好,经济效益好,可按同样的规模设立分厂。
2.2 生产设备的组合硅热法炼镁的生产工艺为:白云石煅烧;炉料的配料、细磨和压形;球团的热还原;粗镁的精炼与铸造等四个工序,如果以万吨级的生产规模为准,其生产设备的选型与组合为:1)白云石煅烧选用窑头扩大的回转窑煅烧白云石(不宜采用竖窑),回转窑的尺寸为:Φ2.8/2.5×64m2台;冷却机尺寸为:Φ1.5×18m2台;可以满足生产要求,回转窑窑头及窑尾设温度、压力、窑气分析、煤气流量、煤气压力、煤气组份的自动检测与自动记录仪表,窑头及窑尾设白云石的预热及二次空气的预热以及热交换设备,窑尾设沉降收尘与旋风收尘二级收尘系统,设引风机与50m高的烟囱排放废烟气,使排出的废气达到国家排放标准。