金属镁生产方法及其评价
镁的冶炼方法
![镁的冶炼方法](https://img.taocdn.com/s3/m/8f59d6217f21af45b307e87101f69e314332fa39.png)
镁的冶炼方法
镁是一种常见的金属元素,具有较低的密度和良好的机械性能,因此在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法对于镁的纯度和性能有着重要影响。
下面我们将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
首先,我们来介绍镁的熔炼法。
镁的熔炼法是将镁矿或者镁盐在高温条件下熔化,然后通过冷却结晶得到纯净的镁。
这种方法适用于镁矿含量较高的情况,但由于镁的熔点较高,熔炼过程中需要耗费大量能源,且设备成本较高。
其次,还有镁的电解法。
镁的电解法是将镁盐溶解在溶剂中,然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点,适用于镁矿含量较低的情况。
但是电解法对原料的纯度要求较高,且设备投资较大。
另外,还有镁的熔融气相法。
镁的熔融气相法是将镁矿或者氧化镁在高温下与氢气或者碳热还原,生成镁蒸汽,然后通过凝结得到纯净的镁。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点,适用于镁矿含量较高的情况。
但是熔融气相法对原料的纯度要求较高,且设备投资较大。
最后,我们来介绍镁的熔盐电解法。
镁的熔盐电解法是将镁盐溶解在熔盐中,然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点,适用于镁矿含量较低的情况。
但是熔盐电解法对原料的纯度要求较高,且设备投资较大。
总的来说,镁的冶炼方法有多种,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际生产中,需要根据原料的情况、生产规模和经济成本等因素选择合适的冶炼方法,以确保生产的效率和质量。
希望本文介绍的内容能为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
镁的提取方法及应用
![镁的提取方法及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e979578ddb38376baf1ffc4ffe4733687e21fc0a.png)
镁的提取方法及应用镁是一种常见的金属元素,广泛存在于地壳中。
它具有较低的密度、良好的导电性和热传导性,因此在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍镁的提取方法和一些主要的应用。
镁的提取方法主要有熔融电解法、热还原法和水冶法。
熔融电解法是镁的主要工业生产方法。
该方法采用镁的氯化物(如氯化镁)作为原料,通过熔融电解产生镁金属。
该方法工艺简单,能够高效地提取纯度较高的镁金属。
热还原法主要用于提取镁的硅酸盐矿石(如菱镁矿、透石膏等)。
该方法首先将矿石中的镁化合物与还原剂(如煤、焦炭等)在高温条件下反应,生成镁金属。
然后通过物理分离等步骤,将镁金属从其他杂质中分离出来。
水冶法是一种较为常见的低温提取镁的方法。
该方法以菱镁矿为原料,在酸性条件下与氢氧化钠反应生成氢氧化镁。
然后将氢氧化镁经过过滤、洗涤等工序,得到纯度较高的镁氢氧化物。
最后通过加热或煅烧处理,将镁氢氧化物转化为镁金属。
镁具有较多的应用领域,以下是其中几个主要的应用:1. 轻金属合金制造:镁具有较低的密度和较高的强度,广泛用于制造航空航天器件、汽车零部件、电子设备等。
例如,镁合金可以用于制造飞机的机翼、汽车的发动机罩以及手机的外壳等。
2. 防腐蚀材料:镁可以与氧气中的水反应生成氢氧化镁,形成一层保护层,因此被用作防腐蚀材料。
例如,在海洋工程和化工设备中,镁可以作为防腐蚀涂层或镀层使用。
3. 火箭燃料:镁燃烧时产生大量的热能和光亮,因此常被用作火箭燃料。
镁粉末可以在空气中燃烧,产生高温的火焰,可用于信号弹、照明弹等军事用途。
4. 医疗领域:镁在医疗领域有着广泛的应用。
例如,镁合金可用于制造生化植入物,如骨内固定器、血管支架等。
此外,镁离子也具有抗菌、抗炎和止痛的作用,被用于制造医用材料和药物。
5. 环境保护技术:镁可以与水中的氟化物结合,形成难溶性的氟化镁,用以去除水中的氟化物污染物。
此外,镁也可以用于处理废水、废气和固体废物,发挥污染治理和资源再生的作用。
镁锭分析报告
![镁锭分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/59e03d9eb04e852458fb770bf78a6529647d352d.png)
镁锭分析报告1. 引言镁锭是一种重要的金属产品,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
本文对镁锭的生产、市场和应用进行了详细分析,以便更好地了解其特性和市场前景。
2. 镁锭的生产过程镁锭的生产过程主要包括镁矿矿石的选矿、还原、电解和铸造等环节。
下面对镁锭的生产过程进行简要介绍:2.1 镁矿矿石的选矿镁矿矿石是镁锭的主要原料,一般含有氧化镁等杂质。
生产中需要对镁矿矿石进行选矿,去除其中的杂质,提高镁的含量。
2.2 还原选矿后的镁矿矿石经过还原反应,将镁氧化物还原为金属镁。
还原反应通常在高温高压下进行。
2.3 电解还原得到的金属镁经过电解过程,去除其中的杂质,提高镁的纯度和质量。
2.4 铸造电解得到的纯度较高的金属镁通过铸造工艺,制成不同规格和形状的镁锭。
3. 镁锭的市场分析3.1 国内市场镁锭在国内市场需求旺盛。
随着国民经济的发展,航空航天、汽车制造、电子设备等行业对镁锭的需求不断增加。
国内镁锭市场竞争激烈,一些大型钢铁企业也开始将镁锭生产作为重要的发展方向。
3.2 国际市场国际市场对镁锭的需求也呈增长趋势。
发达国家对镁锭的需求主要集中在航空航天和汽车制造领域。
随着新能源汽车的发展,镁锭在汽车制造中的应用前景更加广阔。
4. 镁锭的应用领域4.1 航空航天镁锭在航空航天领域有广泛的应用。
镁合金具有优秀的比强度和抗腐蚀性能,可用于制造航空发动机零件、飞机机身和航天器部件等。
4.2 汽车制造镁锭在汽车制造中的应用越来越广泛。
镁合金可以提高汽车制造中零件的强度和刚性,并降低车身重量,提高燃油经济性。
4.3 电子设备镁锭在电子设备制造中也有应用。
镁合金具有良好的导电性和散热性能,可用于制造电子设备外壳、散热器等。
5. 镁锭的发展趋势5.1 技术升级随着科技的进步,镁锭生产工艺和设备将不断更新和升级,以提高生产效率和质量。
5.2 环保要求环保意识的提高使得镁锭生产更加注重减少对环境的影响,降低能源消耗和污染物排放。
镁冶炼工艺流程 环评
![镁冶炼工艺流程 环评](https://img.taocdn.com/s3/m/eb5fd97e0a4c2e3f5727a5e9856a561252d321d9.png)
镁冶炼工艺流程环评一、引言镁是一种重要的金属材料,在工业生产和军事领域有广泛的应用。
然而,镁冶炼过程中产生的废气、废水和固体废弃物会对环境造成一定的影响。
因此,进行镁冶炼工艺流程的环境评价是必要的。
二、镁冶炼工艺流程镁冶炼的主要工艺流程包括镁矿石的选矿、矿石的预处理、还原和精炼等步骤。
1. 镁矿石的选矿镁矿石通常包括菱镁矿、硬镁矿和透镜状镁矿等。
选矿过程通过破碎、磨矿和浮选等工艺,将镁矿石中的杂质去除,得到较高品位的镁矿石。
2. 矿石的预处理经过选矿后的镁矿石需要进行预处理,主要包括烧结、焙烧和浸出等步骤。
烧结和焙烧可以使镁矿石中的结晶水和有机物等挥发掉,提高镁矿石的还原性。
3. 还原还原是镁冶炼过程中的关键步骤。
一般采用高温还原的方法,通过加热镁矿石和还原剂,使镁矿石中的氧化镁还原为金属镁。
还原过程中会产生大量的废气,其中含有二氧化硫等有害物质。
4. 精炼经过还原的金属镁还需要进行精炼,以去除杂质和提高镁的纯度。
精炼一般采用熔炼和电解等工艺,通过控制温度、压力和电流等参数来实现。
三、环境评价进行镁冶炼工艺流程的环境评价是为了评估其对环境的影响,并采取相应的环境保护措施。
主要从以下几个方面进行评价:1. 废气排放镁冶炼过程中会产生大量的废气,其中含有二氧化硫等有害物质。
需要采取有效的排放控制措施,如安装烟气脱硫装置,减少二氧化硫的排放量。
2. 废水处理镁冶炼过程中产生的废水含有悬浮物和重金属等污染物。
需要对废水进行处理,如采用沉淀、过滤和吸附等方法,去除其中的污染物,达到排放标准。
3. 固体废弃物处理镁冶炼过程中产生的固体废弃物主要包括矿渣和炉渣等。
需要进行合理的处置,如采用填埋、回收和利用等方法,减少固体废弃物对环境的影响。
四、结论通过对镁冶炼工艺流程的环境评价,可以发现其对环境造成的影响主要集中在废气排放、废水处理和固体废弃物处理等方面。
采取相应的环境保护措施,可以减少镁冶炼过程对环境的影响,实现可持续发展。
工业上冶炼金属镁的方法
![工业上冶炼金属镁的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/1865c6c8d1d233d4b14e852458fb770bf68a3b60.png)
工业上冶炼金属镁的方法金属镁是一种轻质、强度高、耐腐蚀的金属材料,在工业上具有广泛的应用。
为了满足不同领域的需求,人们采用多种方法来冶炼金属镁,其中最常见的方法包括电解法、熔炼法和热还原法。
1. 电解法电解法是工业上生产金属镁最常用的方法之一。
它主要基于电解质溶液中的离子迁移和电化学反应原理。
首先,将镁盐(如氯化镁)溶解在水中,形成镁离子和阴离子。
然后,将该溶液注入电解槽中,用一对电极(阳极和阴极)通电。
在电解过程中,阳极上的氯离子会接受电子,转化为氯气释放出来,而阴极上的镁离子则会接受电子,还原为金属镁沉积在阴极上。
最后,通过收集、过滤和烘干,得到纯净的金属镁。
2. 熔炼法熔炼法是另一种常用的金属镁冶炼方法。
这种方法适用于一些难以通过电解法获得金属镁的镁矿石。
首先,选取含有镁的矿石,进行破碎和磨矿处理,得到细粉末。
然后,将细粉末与还原剂(如纯碳)混合,并放入高温炉中进行熔炼。
在高温下,还原剂与镁矿石发生反应,产生金属镁和一些气体副产物。
最后,通过冷却、分离和精炼,得到纯净的金属镁。
3. 热还原法热还原法是一种利用高温下镁矿石与还原剂(如硅、铝等)反应获得金属镁的方法。
这种方法适用于一些特殊的镁矿石,如氧化镁、碳酸镁等。
首先,将镁矿石与还原剂混合,并放入高温反应炉中。
在高温下,还原剂与镁矿石发生反应,生成金属镁和一些气体副产物。
最后,通过冷却、分离和精炼,得到纯净的金属镁。
在金属镁的冶炼过程中,还需要注意一些关键参数和条件,以确保产品质量和生产效率。
例如,电解法中需要控制电流密度、温度和电解槽的设计;熔炼法和热还原法中需要控制反应温度、还原剂的用量和反应时间。
此外,还需要进行产品的后续处理和精炼工艺,以满足不同应用领域的要求。
总结起来,工业上冶炼金属镁的方法主要包括电解法、熔炼法和热还原法。
这些方法各有优缺点,适用于不同类型的镁矿石和生产需求。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的冶炼方法,并对关键参数和条件进行控制,以获得高质量的金属镁产品。
镁材料的制备及其力学性能研究
![镁材料的制备及其力学性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/377dccef7e192279168884868762caaedd33bacc.png)
镁材料的制备及其力学性能研究镁是一种非常重要的金属材料,它是地壳中含量最多的金属元素之一,也是轻质材料中最轻的一种。
由于其重量轻、密度低、强度高、可回收利用等优点,使得镁在航空、汽车、电子、医疗等领域得到了广泛的应用。
但是,镁材料的应用还面临一些挑战,比如易氧化、难以加工成型等问题。
因此,如何有效地制备优质的镁材料并研究其力学性能,成为了当前研究的热点之一。
1. 镁材料的制备镁材料的制备方法有很多,包括熔铸法、粉末冶金法、溶液法、等离子体喷射沉积法等。
其中,粉末冶金法是一种常用的方法。
这种方法主要是将高纯度的镁粉末与其他金属元素或化合物的粉末混合,然后经过压制、热处理等工艺,最终得到具有优异性能的镁合金材料。
在镁材料的制备过程中,掌握适当的工艺参数非常重要。
比如,在粉末冶金法中,压制力和温度都会影响制备出来的材料的力学性能。
如果不恰当地控制了这些参数,可能会导致材料的力学性能下降、微观结构不均等问题。
因此,制备优质的镁材料需要研究者多方面考虑,不断优化工艺参数,并不断进行实验验证。
2. 镁材料的力学性能研究镁材料是一种具有优异力学性能的金属材料,但是由于镁材料的弱晶界和<100>位错的特点,导致它的断裂行为比较复杂。
因此,进行镁材料的力学性能研究具有很高的难度。
在镁材料的力学性能研究中,主要需要考虑材料的塑性变形机制、断裂韧性、低温变形等方面。
根据不同的研究目标,可以采用不同的测试方法,比如拉伸试验、压缩试验、冲击试验、疲劳试验等。
在实验测试过程中,需要配合复杂的分析技术,比如X射线衍射、扫描电镜等,来对材料的微观结构做出详细的分析。
需要提醒的是,镁材料的力学性能受到很多因素的影响,包括材料的纯度、晶粒尺寸、添加元素的类型和含量、加工工艺等等。
因此,在进行力学性能研究时,需要尽量控制这些因素的差异性,以确保实验结果的可靠性。
3. 镁材料的应用前景尽管镁材料在航空、航天、汽车、电子等领域已经得到了广泛的应用,但是它的应用前景仍然十分广阔。
镁冶炼工艺流程 环评
![镁冶炼工艺流程 环评](https://img.taocdn.com/s3/m/77d0c95f876fb84ae45c3b3567ec102de2bddfbc.png)
镁冶炼工艺流程环评
镁是一种重要的金属材料,其冶炼工艺流程和环境评价是非常
重要的话题。
镁的冶炼工艺流程通常包括矿石选矿、矿石破碎、矿
石浸出、电解精炼等步骤。
首先,矿石选矿是指从镁矿中提取出含镁量较高的矿石,这一
步骤需要考虑对矿石的开采方式以及对矿石的后续处理流程的影响。
矿石破碎是将选矿后的矿石进行粉碎、破碎,以便后续的浸出处理。
矿石浸出是将破碎后的矿石与化学溶液接触,使得其中的镁化合物
溶解到溶液中,这一步骤需要考虑溶液的处理和回收,以及对环境
的影响。
接下来是电解精炼,即将浸出得到的镁化合物通过电解的方式
提纯成镁金属。
这一步骤需要考虑对电解液的处理和回收,以及对
电解过程中产生的气体和固体废物的处理。
在整个冶炼工艺中,还
需要考虑能源消耗、原材料利用率、产品质量等方面的环境影响。
对于镁冶炼工艺的环境评价,需要从多个方面进行综合考虑。
首先是对冶炼工艺中产生的固体、液体和气体废物进行排放和处理
的影响评价,包括对水体、大气和土壤的影响。
其次是对能源消耗
和原材料利用率进行评价,以及对生态系统的影响评价。
还需要考
虑对人体健康的影响评价,包括对工人和周边居民的影响评价。
综上所述,镁冶炼工艺流程和环境评价是一个复杂的系统工程,需要从多个角度进行全面评估,以确保冶炼过程对环境的影响达到
可控范围内。
同时,还需要不断进行技术改进和创新,以减少对环
境的影响,实现可持续发展。
镁材料的制备与性能研究
![镁材料的制备与性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b8f17ab7e43a580216fc700abb68a98270feac72.png)
镁材料的制备与性能研究镁是一种轻质金属,具有优良的物理化学性能,如高比强度、高比刚度、良好的导热性和导电性,同时还具有优异的抗腐蚀性能和可再生性等特点。
因此,镁及其合金被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、体育用品等领域中。
在镁材料的制备过程中,涉及到许多方面的研究,本文将从制备、表征以及性能研究三个方面进行探讨。
一、镁材料的制备镁的制备方法可以分为热法和化学法两种。
热法制备镁可以通过热还原、电解还原、气相反应、真空冶炼、粉末冶金等方法进行。
其中,比较常用的有真空熔炼法和气相冶金法。
真空熔炼法是将高纯度的镁料放入真空熔炉中进行加热,使之熔化,然后通过真空泵排除杂质气体,最终冷却得到镁坯。
该方法制备的镁坯质量较高,但设备成本较高。
气相冶金法则是通过热解金属碱金属的卤化物或有机锂来制备镁,主要有热解法、气相还原法和化学气相沉积法等。
虽然该方法成本较低,但制备出的镁坯质量较差,需要进一步提纯。
化学法制备镁可以通过氧化镁与还原剂反应、水热法以及溶胶-凝胶法等方法进行。
其中,水热法和溶胶-凝胶法制备的纳米级镁粉末质量较高。
二、镁材料的表征镁材料的表征主要包括物理性能、化学性质和微观结构等方面。
常用的表征方法有扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)以及热分析等。
通过SEM和TEM可以观察到镁材料的表面以及内部结构,包括晶粒大小、晶体缺陷、组织分布等。
XRD可以用于分析镁材料的晶体结构和晶粒尺寸,同时还可以用于检测杂质成分。
热分析可以用来研究镁材料的热稳定性、热导率以及热膨胀系数等性质。
三、镁材料的性能研究镁材料的性能研究包括机械性能、热力学性能、电学性能等多个方面。
机械性能是镁及其合金在力学载荷下的性能表现,通常包括弹性模量、杨氏模量、屈服强度、延伸率等指标。
镁材料的机械性能与其微观结构和成分密切相关,包括晶粒尺寸、晶体缺陷、相含量以及添加剂等因素。
通过优化制备工艺和合金化调配可以显著提高镁材料的机械性能。
镁粉生产工艺现状分析报告
![镁粉生产工艺现状分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/51f49092cf2f0066f5335a8102d276a201296011.png)
镁粉生产工艺现状分析报告引言镁粉是一种重要的金属材料,具有很广泛的应用领域,包括机械工业、航空航天、冶金等。
在中国,镁粉的生产工艺经历了不断的发展和改进,以提高生产效率和产品质量。
本报告将对镁粉生产工艺的现状进行分析。
1. 镁粉生产工艺概述镁粉的生产工艺主要包括镁合金熔炼、冷却、破碎、粉碎、筛分等步骤。
首先,将金属镁及其合金材料加热至熔化温度,然后进行冷却,将熔化的镁合金冷却成固态。
接着,利用破碎和粉碎设备将固态的镁合金打碎和粉碎成颗粒状。
最后,通过筛分设备将粉碎后的颗粒进行筛分,以得到所需的镁粉产品。
2. 镁粉生产工艺现状分析2.1 镁合金熔炼镁合金熔炼是镁粉生产的关键步骤之一。
传统的熔炼工艺采用电阻炉或电弧炉作为熔炼设备,但存在能耗高、熔炼温度不易控制等问题。
目前,一些企业引进了先进的电炉设备,如感应加热炉和氧气燃烧炉,来提高熔炼效率和产品质量。
2.2 冷却冷却是将熔化的镁合金冷却成固态的重要步骤。
传统的冷却方法主要是自然冷却,但速度较慢且不易控制。
为了提高生产效率,一些企业采用水冷却或气体冷却等技术,可以显著缩短冷却时间,并有利于控制产品质量。
2.3 破碎和粉碎破碎和粉碎是将固态的镁合金打碎和粉碎成颗粒状的关键步骤。
目前,常用的破碎设备有锤式破碎机、颚式破碎机等,而粉碎设备则有球磨机和高速粉碎机等。
然而,这些设备在使用过程中存在能耗高、易损件消耗快等问题。
2.4 筛分筛分是将粉碎后的颗粒按照不同粒度进行分类的步骤。
传统的筛分方法主要是采用机械筛分机,但限于筛孔尺寸和筛孔形状的限制,无法满足精细筛分的需求。
一些企业开始使用先进的震动筛和气流筛等设备,以提高筛分效率和产品质量。
3. 问题与挑战虽然镁粉生产工艺在不断的发展和改进,但仍存在一些问题和挑战。
首先,传统工艺中的能耗较高,需要引入节能环保的技术手段。
其次,粉碎设备的易损件寿命较短,需要采用新型材料和结构设计来延长使用寿命。
此外,筛分精度和效率的提高也是一个亟待解决的问题。
金属镁厂生产总结与发展策划
![金属镁厂生产总结与发展策划](https://img.taocdn.com/s3/m/c33812e9dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b0f3.png)
金属镁厂生产总结与发展策划
1. 生产总结
在过去一段时间里,金属镁厂经历了一系列的生产工作。
通过对生产过程的总结和分析,我们可以得出以下结论:
- 生产效率:金属镁厂的生产效率相对较高,但仍有提升的空间。
我们需要进一步优化生产流程,提高设备的利用率,减少生产中的浪费。
- 质量控制:金属镁产品的质量一直保持在较高水平,但仍有一定的改进余地。
我们需要加强质量检测和监控,确保产品符合标准。
- 原材料采购:金属镁厂的原材料采购方面存在一些挑战,包括供应稳定性和成本控制。
我们需要与供应商建立更紧密的合作关系,并寻找替代性的原材料来源。
2. 发展策划
为了进一步提升金属镁厂的竞争力和发展潜力,我们制定了以
下发展策划:
- 技术创新:金属镁厂应积极投入研发,并引进先进的生产技
术和设备。
通过技术创新,我们可以提高生产效率和产品质量,降
低成本。
- 市场拓展:金属镁产品的市场潜力巨大,我们应积极寻找新
的市场机会和客户。
通过拓展市场,我们可以增加销售额和市场份额。
- 环保意识:金属镁厂应致力于降低环境影响,采取环保措施。
这包括减少废物排放,优化能源利用,推行循环经济等。
环保意识
将有助于提高企业形象和可持续发展。
以上是金属镁厂生产总结与发展策划的主要内容。
通过总结过
去的经验和制定明确的发展计划,我们相信金属镁厂将能够实现持
续发展和成长。
镁冶炼工艺流程 环评
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镁冶炼工艺流程环评引言镁是一种重要的金属材料,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而,镁冶炼工艺对环境造成的影响也不可忽视。
本文将从环评的角度,介绍镁冶炼工艺的流程,并分析其对环境的潜在影响。
一、镁冶炼工艺流程1. 原料准备:镁冶炼的主要原料是镁矿石,包括菱镁矿、硬岩镁矿等。
原料需经过矿石破碎、磨粉等处理,以便后续步骤的进行。
2. 矿石还原:矿石经过还原反应,将镁的氧化物还原为金属镁。
常用的还原方法有热还原法和电解法。
热还原法在高温下进行,而电解法则利用电流通过电解槽中的电解质进行还原。
3. 精炼提纯:经过还原的镁含有杂质,需要进行精炼提纯。
常用的方法有蒸馏法和电解法。
蒸馏法通过高温蒸馏将杂质去除,电解法则通过电解质溶液中的电流进行提纯。
4. 铸造成型:提纯后的镁液可进行铸造成型。
常见的铸造方法有浇铸法和挤压法。
浇铸法将镁液倒入铸型中,冷却凝固后得到所需形状的镁制品;挤压法则是将镁液通过挤压机挤压成型。
二、镁冶炼工艺对环境的影响1. 能源消耗:镁冶炼过程中需要大量的能源,主要来自燃煤、燃油等化石燃料。
燃烧产生的废气和废渣对大气和土壤污染造成一定影响。
2. 废水排放:镁冶炼过程中产生的废水含有重金属离子和有机物等污染物,如果未经处理直接排放,可能对水环境造成污染。
3. 固体废弃物:镁冶炼过程中会产生一定量的固体废弃物,如矿石渣、炉渣等。
这些废弃物如果未经妥善处理,可能对土壤和地下水造成污染。
4. 二氧化碳排放:镁冶炼过程中燃烧产生的二氧化碳是主要的温室气体之一,对全球气候变化产生负面影响。
三、环评结论镁冶炼工艺对环境的影响主要体现在能源消耗、废水排放、固体废弃物和二氧化碳排放等方面。
为减少对环境的不良影响,可以采取以下措施:1. 优化能源结构,减少化石燃料的使用,提高能源利用效率。
2. 强化废水处理,采用适当的处理技术,降低废水中污染物的浓度。
3. 对固体废弃物进行分类、回收和安全处置,减少对土壤和地下水的污染。
生产金属镁的工艺有哪些
![生产金属镁的工艺有哪些](https://img.taocdn.com/s3/m/8f01fd43bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e0f.png)
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。
镁合金冶炼的工艺与优缺点
![镁合金冶炼的工艺与优缺点](https://img.taocdn.com/s3/m/7b8b9b25cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b104.png)
汇报人:可编辑 2024-01-06
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目录
• 镁合金冶炼工艺 • 镁合金的优点 • 镁合金的缺点 • 镁合金的应用领域
01
镁合金冶炼工艺
熔炼工艺
镁合金熔炼工艺是镁合金冶炼 过程中的重要环节,主要包括 配料、熔炼、除气、扒渣等步
骤。
配料是熔炼工艺的基础,需要 按照镁合金的成分要求,选择 合适的原材料,并计算出各成
VS
在汽车和电子产品中,镁合金的应用 能够减少振动和噪音,提高产品的可 靠性和耐用性。
承受冲击性能好
镁合金具有较好的承受冲击性能,能够在受到外力冲击时保持完整性和稳定性。
在承受冲击的场合,如汽车碰撞、电子产品掉落等,镁合金的应用能够提高产品的抗冲击能力和安全 性。
良好的铸造性能
镁合金具有良好的铸造性能,可以采用传统 的铸造工艺进行加工,生产出形状复杂、精 度高的产品。
02
镁合金的优点
密度小
镁合金是所有金属结构材料中密度最 小的,约为铝的2/3,钢的1/4,因此 具有轻量化优势,有利于降低产品重 量和节能减排。
在航空航天、汽车、电子产品等领域 ,镁合金的应用能够显著减轻产品重 量,提高燃油经济性和能效。
减震性能良好
镁合金具有较好的减震性能,能够有 效吸收振动和噪音,提高产品的稳定 性和舒适性。
分的加入量。
熔炼是将镁合金原材料加热至 熔融状态,通过搅拌、精炼等 手段去除杂质和气体,得到纯 净的镁合金熔体。
除气和扒渣是进一步净化镁合 金熔体的过程,通过除气去除 熔体中的气体,通过扒渣去除 熔体中的杂质。
铸造工艺
铸造工艺是镁合金冶炼过程中的重要环节之一,主要包括模具设计、浇注、冷却 、脱模等步骤。
镁合金的制备及性能研究
![镁合金的制备及性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/94a5fea69a89680203d8ce2f0066f5335a81672c.png)
镁合金的制备及性能研究镁合金是一种轻质高强度的金属材料,具有良好的导热性、耐腐蚀性和可塑性,因此广泛应用于汽车、航空、航天、电子等领域。
但是,镁合金仍然存在一些问题,如易燃、强度不稳定等。
因此,研究镁合金的制备及性能对于推动相关产业的发展具有重要意义。
一、镁合金的制备方法目前,制备镁合金的主要方法有几种,包括熔铸法、粉末冶金法、等离子弧熔敷法等。
熔铸法是最常见的一种制备方法,其主要步骤是将金属原料放入炉内加热,使其融化并形成合金。
其中还涉及到一些添加剂的使用,如铝、锰、锌、银等。
这些添加剂可以提高镁合金的强度、塑性、耐腐蚀性等性能。
但是,熔铸法存在着能耗高、不易控制合金成分等问题。
粉末冶金法则是利用粉末冶金原理,将镁合金的粉末与其他金属粉末进行混合,然后经过加压、烧结等工艺,形成具有一定性能的零部件。
这种方法可以控制合金成分,但粉末冶金工艺也存在着制造成本高、生产周期长等缺点。
等离子弧熔敷法是一种新兴的制备方法,主要是利用等离子弧产生的高温高压来使镁合金与其他金属材料焊接成为一体。
等离子弧熔敷法具有节能、控制成分好等优点,但仍需进一步完善和提高。
二、镁合金的性能研究镁合金的性能研究主要包括以下方面:1. 强度与塑性镁合金在热加工时其塑性较好,但塑性随着温度降低而降低。
因此,为提高镁合金的塑性,常常采用加热弯曲的方法进行预变形处理。
2. 耐腐蚀性镁合金在湿气和高温环境下易发生腐蚀,因此常采用化学处理、表面处理等方法进行防腐蚀处理。
3. 制造成本由于制备镁合金存在着一些技术难题,如成分控制、热稳定性等问题,因此制造成本较高。
随着制备技术的不断发展和完善,制造成本也将逐渐降低。
三、镁合金的应用前景随着社会经济的不断发展,人们对材料性能的要求也越来越高。
镁合金作为一种新型材料,具有较高的强度、轻质、良好的耐蚀性等优点,因此在汽车、航空、电子等领域应用广泛。
根据相关报告显示,预计2025年全球镁合金市场将达到20亿美元,具有广阔的市场前景。
镁合金的制备与应用
![镁合金的制备与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6b60150fe418964bcf84b9d528ea81c758f52e95.png)
镁合金的制备与应用镁合金是一种具有很高的强度和轻质化特点的金属制品。
其比强度高,密度小,重量轻,化学惰性强,热导率高等特点,使其在军事装备、航天技术、汽车制造等领域广泛应用。
本文将详细介绍镁合金的制备方法和应用领域。
一、镁合金的制备方法1. 熔铸法镁合金的熔铸法是其主要的工业生产方法,通过加热并融化铸造原料,然后浇注进模具中进行冷却,得到合金材料。
这种方法的优点是生产效率高,可以适应较大规模的生产需求;缺点是成本较高,原材料的纯度要求较高。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种将铸造原料粉末制备成为合金材料的方法。
在这种方法中,精细的金属粉末被压缩成枚薄的板状,然后利用热处理等方式使其成为坚硬、有弹性的制品。
这种方法的优点是原材料的纯度要求相对较低,可以制备出更高的静态强度和动态强度;缺点是制备时间较长,成本较高。
3. 氧化还原法氧化还原法是指利用化学反应中的氧化还原反应所产生的热能来熔化和熔合金属原料。
这种方法的优点是可以在较短的时间内完成制备,制造的合金材料的纯度相对较高;缺点是工艺条件要求较为苛刻,生产成本较高。
二、镁合金的应用领域1. 航空航天技术镁合金由于其轻质化、高强度、抗腐蚀性能优异,因此在飞机、卫星、导弹等航空航天领域得到广泛应用。
在航空器中,镁合金可以用于制造发动机零件、机身结构件和底板等。
2. 汽车制造随着汽车工业的快速发展,各国车企纷纷向轻量化迈进。
镁合金因为重量轻又具有高强度和良好的耐腐蚀性,成为了汽车制造业中的优选材料之一。
在汽车中,镁合金可以用于制造各种零件,如外部扶手、方向盘、仪表板、发动机盖等。
3. 电子技术镁合金由于具备一定的导电、导热性能以及较好的机械加工性能,因此在电子技术领域也有广泛应用。
如用于制造笔记本电脑外壳、电线接头等。
4. 其他领域除了以上三个领域外,镁合金在军事装备、体育用品、医疗器械等领域也都有广泛的应用。
例如,镁合金可以用于制造轻质化的军器装备、高性能的体育用品、人工骨骼等医疗器械。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/2243b3d026fff705cc170a67.png)
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%。
金属镁生产工艺
![金属镁生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/71cf2a1c4a35eefdc8d376eeaeaad1f346931106.png)
金属镁生产工艺金属镁是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的导热性和耐腐蚀性,在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。
下面将介绍金属镁的生产工艺。
1. 原料准备金属镁的主要原料是镁矿石,常用的有菱镁矿和白云石。
首先需要将镁矿石进行破碎、磨矿和浮选等处理,以获得高纯度的镁矿石粉末。
同时还需要准备还原剂、助熔剂等辅助材料。
2. 镁的提取镁矿石经过还原反应可以得到金属镁。
一般采用热还原法进行提取。
首先将镁矿石和还原剂混合,然后加热至高温,使镁矿石中的氧化镁被还原为金属镁。
在还原过程中,助熔剂可以降低金属镁与熔渣的界面张力,促进金属镁的分离和收集。
3. 电解精炼提取得到的金属镁并不纯净,还含有杂质。
为了提高金属镁的纯度,需要进行电解精炼。
将金属镁作为阴极,将纯化剂作为阳极,通以电流进行电解。
在电解过程中,杂质被氧化并溶解在电解溶液中,而纯净的金属镁则沉积在阴极上。
经过多次电解,可以得到高纯度的金属镁。
4. 合金制备金属镁可以与其他金属形成合金,以改善其性能。
常用的合金有镁铝合金、镁锌合金等。
合金制备通常采用熔炼法。
将金属镁与其他金属按一定比例混合,加热至熔化,并进行搅拌,使合金均匀混合。
然后将熔融的合金倒入模具中,待冷却凝固后,得到所需形状的合金产品。
5. 表面处理金属镁的表面容易与空气中的氧、水反应生成氧化镁,导致镁件表面氧化。
为了防止氧化,需要对金属镁进行表面处理。
常用的方法有电化学处理、化学处理和涂层处理等。
电化学处理可以利用电流使金属镁表面生成一层保护性的氧化膜;化学处理则是利用化学药剂使金属镁表面发生化学反应,形成一层保护层;涂层处理是在金属镁表面涂覆一层防腐蚀涂层,起到保护作用。
6. 成品加工经过上述工艺步骤,金属镁已经制备完成。
然后可以对金属镁进行加工,以制成所需的零件或产品。
常见的加工方法有铸造、锻造、冲压、切削等。
通过这些加工工艺,可以将金属镁加工成各种形状的零件,满足不同领域的需求。
镁的冶炼方法
![镁的冶炼方法](https://img.taocdn.com/s3/m/5ba6b6c485868762caaedd3383c4bb4cf6ecb77d.png)
镁的冶炼方法镁是一种轻金属,具有较低的密度和良好的机械性能,因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法则是获取镁金属的重要途径之一。
在本文中,将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
首先,我们来介绍镁的熔融法冶炼方法。
这是目前应用较为广泛的一种冶炼方法。
首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,得到粉末状的镁矿粉。
然后将镁矿粉与还原剂(通常为煤或焦炭)放入电炉或燃煤炉中进行加热,使其达到镁的熔点,从而得到镁金属。
这种方法冶炼出的镁金属纯度较高,适用于工业生产。
其次,我们介绍镁的电解法冶炼方法。
这种方法主要用于从镁盐类化合物中提取镁金属。
首先将镁盐类化合物溶解在水中,得到镁离子溶液。
然后将这个镁离子溶液通过电解槽,通入直流电流进行电解。
在电解过程中,镁离子在阴极上还原成镁金属沉积,而阳极则发生氧化反应。
这种方法冶炼出的镁金属成本较低,但对原料的要求较高。
另外,还有一种镁的熔盐电解法冶炼方法。
这种方法是在高温熔融的盐溶液中进行电解,将镁离子还原成镁金属。
这种方法适用于镁盐类矿石资源较丰富的地区,可以有效提高资源的利用率。
除了上述几种常见的镁的冶炼方法外,还有一些新型的镁冶炼技术不断涌现,如气固法、熔盐熔融法等,这些新技术在提高镁金属冶炼效率、降低能耗、减少环境污染等方面具有一定的优势。
总的来说,镁的冶炼方法多种多样,不同的方法适用于不同的镁资源类型和工艺要求。
随着科技的发展,相信会有更多更高效的镁冶炼方法不断出现,为镁金属的生产提供更多选择和可能性。
镁冶炼工艺流程 环评
![镁冶炼工艺流程 环评](https://img.taocdn.com/s3/m/c33f3d59f08583d049649b6648d7c1c708a10b00.png)
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。
镁合金材料制备与性能评估
![镁合金材料制备与性能评估](https://img.taocdn.com/s3/m/6f668a9248649b6648d7c1c708a1284ac9500574.png)
镁合金材料制备与性能评估随着工业化进程的加速及科技水平的不断提升,各种先进材料的研发和应用不断涌现,其中镁合金材料因其质量轻、强度高、耐腐蚀等优良特性,在航空航天、汽车制造、军事等领域得到广泛应用。
然而,镁合金材料的加工性能和机械性能也受到了限制,因此,如何提高镁合金材料的性能将是未来的研究重点。
一、镁合金材料制备方法一般来说,制备镁合金材料的方法主要分为两类:单向凝固法和粉末冶金法。
单向凝固法主要是通过控制铸造速率和冷却速率来控制内部组织,从而达到合理的晶体结构和组织形态,从而使镁合金材料具有更优良的力学性能、耐蚀性能、抗氧化性能等性能。
常见的有块状单向凝固、管状单向凝固、板状单向凝固等。
粉末冶金法则是通过将镁合金粉末压成定型后,进行高温烧结来获得所需形状的合金材料,或者通过喷涂压制、快速凝固和等离子弧熔化等方法来获得材料。
粉末冶金法可以制备出高复杂性的镁合金材料,在应用上更加灵活。
二、镁合金材料性能评估1.力学性能镁合金材料的力学性能是其最重要的性能之一。
其中,其强度和塑性是重中之重。
强度和韧性之间的平衡非常重要,过于脆性或过于柔软都会导致性能下降。
而在镁合金材料成形中,强度和韧性也是相互制约的,需要在此二者之间寻求平衡点。
2.耐蚀性能高品质的耐蚀性能是镁合金材料具有的一大特点。
由于使用场景的不同,镁合金材料在不同的使用环境下也会受到不同级别的腐蚀。
因此,选用合适的耐蚀方法、材料设计和加工工艺等将会极大有助于提高镁合金的耐腐蚀性能。
3.热稳定性热稳定性指的是在高温环境下,镁合金材料仍能保持良好的性能。
特别是在高温工况下,镁合金材料维持稳定性意义重大,可以确保零部件持久有效地运行。
要达到这种稳定性需要进行充分的镁合金处理、针对性的镁合金冷却、压减性能试验等几方面加以考虑。
4.物理性质镁合金材料的物理性质也是评估其性能的重要指标,主要包括比热、热导率、电导率、热膨胀系数等。
这些物理性质的特性在不同使用条件下的反应也不尽相同,会因使用时间和环境因素的变化而发生改变。
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保护和能量消耗对两种生产方法进行比较;通过对镁生产方法的发展趋势进行探讨认为,用 CO 气体作还原
剂氯化煅烧菱镁矿炉料和研究开发一种新的单级电解槽电解氯化镁是电解法主要发展趋势;采用内热法与
半连续硅热法技术,应用水煤浆高效能源作为燃料可提高金属镁的还原效率。
关键词:金属镁;电解法炼镁;热法炼镁
中图分类号:TF822
2CaO·MgO+S(i Fe)=2Mg↑+2CaO·SiO2+(Fe)
2.2 碳热法
炭热法炼镁由下面几个工序组成:(1)用培烧菱 镁矿或其他方法制取 MgO;(2)用 MgO 和碳素还原 剂制备混合料;(3)在惰性气体中还原 MgO;(4)用冷
2011 年第 09 期
付 榕等:金属镁生产方法及其评价
MgO(s)+X=Mg(g)+XO
2.1 硅热法
硅热法主要工艺流程:白云石在回转窑或竖窑 中煅烧成煅白,煅白经破碎后与还原剂硅铁(含硅 75%),矿化剂萤石在球磨机压制成球团。球团置于 耐 热 钢 还 原 罐 中 ,在 高 温(1200℃)和 真 空(1.33 ~ 13.3Pa)下还原制取粗镁,经过溶剂精制、铸锭、表面 处理得到成品镁锭。 2.1.1 炉料制备
ration and producing principles of fused salt electrolysis process and thermite reduction. The two methods were com -
pared from environmental protection and energy consumption. The production methods trends were discussed and we
前苏联
挪威
100~180
300
76~78
>90
4~4.5
5
13~14.0
12~14.0
670~690
720~730
>2.8
36~60
28
36~60
18
18~36
28~30
8
光卤石熔体 MgCl2 粒料
双极电解槽 100 82
9.5~10.0 655~695
钛副产 MgCl2
2 热法还原
热还原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 90 年代经济效益可观;(5)镁的等级质量略 高于电解镁等。热法还原主要以白云石为原料[ 3 ],利 用不同的还原剂在高温下将镁从化合物中还原出 来生产金属镁。根据还原剂不同可分为硅热法、碳 化法、铝热法、碳化物法。
白云石是 CaCO3 与 MgCO3 的复合物 (CaCO3· MgCO3),当加热到 1150~1200℃时,白云石中的
CaCO3 与 MgCO3 按下式分解为 CaO 与 MgO[4]。 CaCO·3 MgCO3→CaO·MgO+2CO2 白云石煅烧后产物称为煅白,煅白要求灼减
<0.5%,活化度 >30%。 2.1.2 真空热还原
炼镁的方法主要有熔盐电解法和热还原法[ 1,2 ]。
收稿日期:2011- 07- 01 作者简介:付 榕(1976- ),男,黑龙江人,工程师, 2000 年毕业于鞍山钢
铁学院城市燃气专业,主要从事化工、燃气、能源方面研 究。
1 熔盐电解法
熔盐电解法炼镁是在电解槽中,将含有 MgCl2 的熔盐电解质通以直流电流,在一定的电压下制取 金属 Mg 的方法。
文献标识码:A
Production and evaluation of metal magnesium
FU Rong, CHENG Yang, HAN Zhao-chun, LI Gang
(Dalian Golden Sea Gas Co.,Ltd,Dalian 116041,China)
Abstract:The industrial production method of metal magnesium was introduced, as well as the material prepa-
39
的惰性气体迅速冷却和稀释反应的气态产品;(5) 镁粉制团;(6)使镁从团块中升华,所得镁结晶体再 熔炼。 2.2.1 原料和炉料准备 炭热法制镁时,采用工业 纯 MgO作为主要原料。工业纯 MgO可在1200~1500℃ 温度下煅烧高质量的天然菱镁矿和 MgO 的水化物 来制取。实践证明,为连续进行还原反应,所采用的 工业纯 MgO 中含 MgO 必须不低于 94%~96%。
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付 榕等:金属镁生产方法及其评价
2011 年第 09 期
反应,脱水分两次进行。一次脱水在沸腾炉或回转 窑中进行:
KMgCl·3 6H2O→KMgCl3·2H2O+4H2O 在 150℃开始发生如下反应: KMgCl·3 2H2O→KCl·MgO·2HCl+H2O 二次脱水将一次脱水的光卤石在氯化器或竖 式电炉中,与磨细的石油焦按比例加入熔化室,物 料熔化并脱出大部分水分,熔体流入氯化室,送入
1.1 溶液的制备
电解法炼镁的主要原料是:MgCO3、MgCl2、海水 以及盐湖水。
菱镁矿氯化是将菱镁矿经颚式破碎机和锤式 破碎机破碎成 5~30mm 的矿粒和 3~30mm 的石油 焦粒度料,按 C/MgO=0.22~0.3 配料,直接加入氯 化炉内氯化。氯化炉按温度分为三带,上层为预热 带,进行如下反应:
raised up by endothermy and demicontinuous ferrosilicon process and applying water slurry as fuel.
Key words:magnesium;electrolytic process;endothermy
镁是元素周期表中第 12 号元素,第ⅢA 族主族 元素。工业上提取金属镁的常用矿物有菱镁矿(含 Mg 28.8%)、白云石(含 Mg13.2%)、光卤石(含 Mg 8.8%)、水氯镁石(含 Mg12.0%)等,此外海水、盐湖 水、钾盐工业废液也是炼镁的原料。镁的工业生产 方法始于 1853 年,化学家 Bunsem 在磁坩埚中以电 解无水 MgCl2 的方法分离出纯金属 Mg 和 Cl2。第一 个电解法镁厂在 1886 年建于德国的布兰明市市 郊,该厂以电解无水光卤石的方法生产金属镁。热 还原法炼镁是 1913 年开始的,但第一次在真空条 件下用硅或硅铝还原 MgO 的研究是 1924 年由安吉 平等完成的。1941 年加拿大皮江博士在渥太华建立 了一个以硅铁还原白云石的试验厂,并获得成功, 称之为皮江法炼镁。
煅白与破碎后的硅铁按 Si/Fe=1.2~1.3 (摩尔 比)进行配料,并加入混合料的 2%~3%的萤石粉, 压制球团后送入还原罐中。还原罐总长 3000~ 3450mm,炉内高温部分采用耐热镍铬高温合金制 成,低温部分用铸钢管制成。还原罐的延伸端焊有 水套,用以控制冷凝温度。为了防止辐射热和球团 表面的灰尘,在合金筒与铸钢处装有一个与还原罐 内径几乎相等的挡热板,在靠近罐口处的罐壁上焊 有与真空系统相连接的真空管道接头与真空装置 连接。煅白在高温和真空下,与还原剂硅铁发生固 固反应,提炼出金属镁蒸汽。在冷凝水作用下冷凝 成金属镁。
表 1 典型 Mg 电解槽主要技术指标对比 Tab.1 Data comparison of magnesium electric tank
名称
道乌电解槽
电流密度 /kA 电流效率 /% 槽电压 /V 直流电耗 /kW·h·kg-1 电解质温度 /℃ 回收 Cl2 量 /t/t 槽寿命 / 月 石墨阴极寿命 / 月 阳极消耗量 /kg·t-1 电解槽所有原料
Sum 192 No.9
化学工程师 ChemiБайду номын сангаасal Engineer
2011 年第 9 期
文章编号:1002-1124(2011)09-0037-04
综
金属镁生产方法及其评价
述 付 榕,程 阳,韩兆春,李 刚
(大连金海燃气有限公司,辽宁 大连 116041)
摘 要:概述介绍了金属镁工业生产方法;熔盐电解法与金属热还原法的原料制备和生产原理;从环境
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,将反应产物通入大量惰性气体使之骤然冷 却(降温至 200~250℃以下),此时所获得的镁粉进 行压块蒸馏获得金属镁。 炭热法曾得到工业应用,由于反应温度高,特 别是产物分离较难,使该工艺未能得到继续应用和 发展。
2.3 铝热法
2.4 炭化物热法
采用 CaC2 还原 MgO,根据下面的反应进行。 MgO+CaC2=Mg+CaO+2C 相比炭热法而言,碳化物热法还原镁的温度较 低 。 还 原 反 应 发 生 在 1120 ~1140℃ 。 添 加 萤 石 (CaF2)能加速反应进程。
3 两种炼镁方法比较
(1)环境影响 利用菱镁矿石氯化得出的无水 MgCl2 为原料的熔盐电解法或者以水镁石脱水制得 的 MgCl2 为原料的电解法,电解过程中均从阴极产 生大量的 HCl 废气,另外若电解槽阳极密封不严还 会产生 Cl2,电解过程也会产生数量较大的以氯化物 为主的电解质废渣。金属热还原法在提取的过程中 不产生废气,废渣可作为水泥的原料。因此,金属热 还原法相对于熔盐电解法,对环境的污染小。
Cl2 将水解产生的 MgO 氯化成 MgCl2。 2MgO+2Cl2+C→2MgCl2+CO2 海水 MgCl2 溶液的制备主要将海水和石灰乳定
量加入反应槽中,海水中 MgCl2 转变成 Mg(OH)2。 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2