[發(fā)明專利]菱鎂礦石一步法煉鎂工藝方法及設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010525505.1
• 申請(qǐng)日: 2010-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101956083A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲智;王桂珍;曲冬梅;姜明;曲軼群;劉杰;曲軼眾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曲智
• 主分類號(hào): C22B26/22
• 分類號(hào): C22B26/22
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

1.一種菱鎂礦石一步法煉鎂工藝方法，其特征在于以菱鎂礦石為原料、以焦炭或石墨為還原劑，螢石和鋁土礦石為助熔劑，三種爐料經(jīng)破碎直接以顆粒狀分別投爐，在高溫真空熔融狀態(tài)下完成MgO+C=Mg+CO的反應(yīng)，鎂蒸氣先后凝成液體鎂或結(jié)晶鎂，趁熱進(jìn)入連續(xù)精煉爐內(nèi)，直接進(jìn)行精煉，最終獲得99.97%金屬鎂錠，

1)精選菱鎂礦石，除去雜質(zhì)和泥沙，破碎成0.5～10mm的顆粒，篩除0.5mm以下的粉粒，裝入菱鎂礦石回轉(zhuǎn)煅燒窯內(nèi)，利用還原過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳和在預(yù)熱段收集的可燃?xì)怏w，作為燃料來(lái)煅燒菱鎂礦石，使其完成MgCO₃=MgO+CO₂分解，獲得的輕燒氧化鎂趁熱直接加入給料系統(tǒng)，被密閉地送入內(nèi)熱式真空還原爐內(nèi)，

2)精選焦炭、鋁土礦石、螢石，除去雜質(zhì)和泥土，分別破碎成0.5～5㎜小粒，篩掉的小于0.5㎜以下粉末，直接投爐，

3)按菱鎂礦石400～530重量份、焦炭70～85重量份、鋁土礦石6～10重量份和螢石20～30重量份的比例計(jì)量后，分別經(jīng)各自的真空隔離投料系統(tǒng)，加到內(nèi)熱式真空還原爐的預(yù)熱倉(cāng)內(nèi)，在真空狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)熱和排出CO₂，排出爐料中和爐料本身吸附的水份和所含的揮發(fā)份、空氣、結(jié)晶水，然后逐次被推入熔池，開(kāi)始其熔融狀態(tài)下的還原反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程中保證熔融還原腔的真空度不變，

4)產(chǎn)生的反應(yīng)渣經(jīng)密封卸渣裝置卸出，卸渣過(guò)程不破壞內(nèi)部真空度，每次卸渣時(shí)熔池內(nèi)渣面上下波動(dòng)90～50㎜，生產(chǎn)100重量份鎂僅有30～20重量份殘?jiān)?/p>

5)反應(yīng)產(chǎn)生的鎂蒸氣和一氧化碳經(jīng)內(nèi)熱式真空還原爐的鎂蒸氣出口被抽到分離冷凝腔內(nèi)，鎂蒸氣和一氧化碳在高溫下分離：鎂蒸氣凝聚在冷卻壁上成為液體鎂并向下流動(dòng)，經(jīng)下方的下泄管，流入鎂液體聚積罐聚集，

6)少量鎂蒸氣沒(méi)有和一氧化碳分開(kāi)，在隨后的結(jié)晶器內(nèi)也被冷凝成結(jié)晶鎂，一氧化碳被真空系統(tǒng)繼續(xù)抽出，成為煅燒窯的主要的氣體燃料，同時(shí)抽出揮發(fā)份和水份，成為煅燒窯的輔助氣體燃料，

7)液體鎂從鎂液體聚積罐直接流入到連續(xù)精煉爐內(nèi)，精煉后得到純度為99.97%的金屬鎂液體，澆鑄到鑄錠機(jī)上鑄成商品錠，

8)剩余的微量鎂粉和氧化鎂的粉末再經(jīng)濾袋回收裝置收集起來(lái)，送內(nèi)熱式真空還原爐內(nèi)重新還原。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菱鎂礦石一步法煉鎂工藝方法，其特征在于從爐料投入直到鎂錠鑄成，均在一套設(shè)備中連續(xù)進(jìn)行，各工序的操作程序均由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證裝料、卸渣、出鎂、石墨電極上下移動(dòng)各操作過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菱鎂礦石一步法煉鎂工藝方法，其特征在于冶煉工藝參數(shù)控制均由計(jì)算機(jī)控制，

??1）菱鎂礦石回轉(zhuǎn)煅燒窯內(nèi)的最高溫度控制在1000℃～900℃，菱鎂礦石回轉(zhuǎn)煅燒窯的轉(zhuǎn)速控制在10～20轉(zhuǎn)/分，

2）預(yù)熱腔內(nèi)的溫度控制在1000℃以上，預(yù)熱腔內(nèi)的真空度控制在3600～5000Pa之間，

3）內(nèi)熱式真空還原爐的還原反應(yīng)腔內(nèi)的溫度控制在1800℃以上，此還原反應(yīng)腔內(nèi)的真空度控制在3600～4500Pa之間，

4）鎂蒸氣分離冷凝器內(nèi)的溫度控制在1300℃以下，鎂蒸氣分離冷凝器內(nèi)的真空度控制在3600～2500Pa之間，

5）干式金屬鎂接收系統(tǒng)的結(jié)晶器內(nèi)的溫度控制在500℃～400℃，此結(jié)晶器內(nèi)的真空度控制在200～150Pa之間，

6）內(nèi)熱式真空還原爐的還原反應(yīng)腔內(nèi)的氣流上升速度不能大于1m/s，這關(guān)系到反應(yīng)效果和粉塵

7）在鎂蒸氣分離冷凝器內(nèi)的流速≤3m/s，

8）在此結(jié)晶器內(nèi)的流速≤3m/s。