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 19~21

CaO 30~33

SiO2 < 0.5

Fe2O3 < 0.5

Al2O3 < 0.5

Na2O < 0.5

K2O <0.005

Mn <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。一种是结晶形、晶粒粗大，属六方菱形结构，有解理面、机械强度及热强度都较小。前者的矿物结构能满足冶炼要求。能满足硅热法炼镁要求的白云石，其耐磨指数必须达到如下要求：白云石耐磨指数：R1 <10%；R2 <1.5%.

耐磨指数：R1 <