[發(fā)明專利]一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210323884.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102828053A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳瀾爾;韓鳳蘭;楊奇星;陳宇紅;郭生偉;杜春;陸有軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方民族大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B26/22
• 分類號(hào): C22B26/22;C22B5/16;C22B5/04
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心 64100
• 代理人: 古玲玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬鎂的冶煉方法，尤其是涉及一種部分或全部替代含氟的礦化劑螢石、消除含氟物對(duì)環(huán)境的影響、同時(shí)解決鎂渣的粉化問(wèn)題的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)金屬鎂冶煉絕大多數(shù)企業(yè)所采用的工藝為皮江法。皮江法煉鎂用硅鐵還原白云石中的氧化鎂，螢石作為礦化劑，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。通常用皮江法生產(chǎn)1噸鎂將產(chǎn)生6-8噸還原渣。鎂渣對(duì)環(huán)境存在兩大威脅：1）微細(xì)顆粒造成粉塵飛揚(yáng)，粉塵對(duì)環(huán)境造成污染；2）螢石中的氟化物冶煉后進(jìn)入渣中，對(duì)周圍空氣土壤水源造成污染；為了解決以上問(wèn)題，許多研究進(jìn)行了探討。申請(qǐng)?zhí)枮?01110027740.0、公開(kāi)號(hào)為CN102071327?A采用在鎂渣中加入少量硼酸的方法，用化學(xué)法解決了鎂渣的粉化問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮?00910020830.X、公開(kāi)號(hào)為CN101457306A采用在煉鎂原料中加入含鋁原料的添加劑，用來(lái)實(shí)現(xiàn)鎂還原渣的改性，上述2種方法雖然實(shí)現(xiàn)了鎂渣的改性，但都仍需要繼續(xù)使用螢石作為煉鎂的礦化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、利用稀土廢棄物替代螢石做鎂冶煉礦化劑的方法，從根本上解決鎂渣中含氟量超標(biāo)的問(wèn)題、同時(shí)改善了鎂渣的體積穩(wěn)定性、消除粉塵污染、提高了鎂渣的水化活性、可加大鎂渣制備建材的比例的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：

一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，其特征是：該方法為：首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過(guò)程中，添加經(jīng)過(guò)烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐加熱到1200°C左右，保溫7.5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂；

所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的?85－86%、硅鐵占原料總重量的13.5－14%、采用的稀土廢料礦化劑占原料總重量的0.35－1.5%。稀土廢料礦化劑是指在玻璃加工過(guò)程中用過(guò)的氧化鈰拋光液的回收沉淀物，該回收沉淀物中含有氧化鈰20-40%；

所述真空高溫是指：還原罐內(nèi)真空度為7-20?Pa，還原罐加熱的溫度為1150-1250°C。

本發(fā)明有如下效果：

1）工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、不改變現(xiàn)有的設(shè)備和工藝條件，即促進(jìn)煉鎂反應(yīng)的進(jìn)行，又防止了鎂渣粉化、提升了渣料的膠凝活性：本發(fā)明提供的方法為：首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過(guò)程中，添加經(jīng)過(guò)烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐在1200°C下保溫7.5小時(shí)，還原罐內(nèi)真空度為7-20?Pa，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂；新礦化劑即氧化鈰鈰拋光液回收物在鎂冶煉反應(yīng)過(guò)程中，降低了反應(yīng)的活化能，因此可以取代螢石，起到了反應(yīng)催化的作用。由于新礦化劑本身不含氟，?添加之后可減少甚至完全取代螢石，?故能降低氟對(duì)環(huán)境的污染；同時(shí)又可對(duì)鎂渣中的β-C2S起到穩(wěn)定作用，使β-C2S在溫度降到400-500°C時(shí)不進(jìn)行相轉(zhuǎn)變，這樣鎂渣中的正硅酸二鈣就主要以β-C2S為主晶相存在，即防止了鎂渣的粉化現(xiàn)象，又提升了它的膠凝活性，可加大鎂渣在水泥和混凝土砌塊中應(yīng)用的比例，提高所制備建材的后期強(qiáng)度。

2）廢物利用、環(huán)保效果好：本發(fā)明提供的方法采用氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為礦化劑，氧化鈰拋光液回收物本身是工業(yè)固廢，用它替代工業(yè)原料螢石，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，節(jié)約了不可再生的礦石資源，同時(shí)降低了氟對(duì)環(huán)境的污染。氧化鈰拋光液回收物用在金屬鎂冶煉中不改變現(xiàn)有的設(shè)備和工藝條件，冶煉后形成的鎂渣不粉化，具有較高的膠凝活性，鎂渣利用率高，可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的雙重效果。

3）本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、利用稀土廢棄物替代螢石做鎂冶煉新礦化劑的方法。該方法可從根本上解決鎂渣中含氟量超標(biāo)的問(wèn)題、同時(shí)穩(wěn)定了鎂渣中的β-C2S，改善了鎂渣的體積穩(wěn)定性、消除粉塵污染、提高了鎂渣的水化活性、可以加大鎂渣制備建材的比例，是一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂并同時(shí)穩(wěn)定鎂渣的新方法。

具體實(shí)施方式