[發明專利]一種皮江法煉鎂還原渣無害化利用方法

在審

• 申請號: 201710974879.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107915413A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 朱廣東;劉彩榮
• 申請（專利權）人: 山西恒天鎂業有限公司
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03B37/01;C04B5/00;C04B7/46;C04B7/47
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本發明屬于有色金屬冶煉廢渣資源化利用技術領域，具體涉及一種皮江法煉鎂還原渣無害化利用方法。

背景技術

在皮江法金屬鎂冶煉過程中，原料白云石是由碳酸鎂和碳酸鈣復合碳酸鹽組成，純鎂元素約占12-13%左右，剩余部分50%左右的碳酸根及29-31%的氧化鈣，一般采用硅鐵作還原劑。而還原劑中有效成份為硅元素，約占還原劑的75%左右，還原反應式如下：

還原過程中，在高溫下，硅鐵中的硅和氧化鎂中的氧結合成二氧化硅，氧化鎂被還原為單質鎂蒸汽，經冷凝后收集成為金屬鎂粗結晶，而產生的二氧化硅則與未反應的氧化鈣反應生成硅酸鈣（硅酸一鈣、硅酸二鈣，也可能還會生成硅酸三鈣）及未反應的游離氧化鈣、氧化鎂及游離硅鐵，反應進行的程度受溫度、真空度、反應物料加工的細度，反應時間長短等諸多條件決定，為了促使反應的進行，一般還要在物料中添加礦化劑螢石粉促使反應速度加快。在目前的生產條件下，一般還原反應的轉化率為80-90%左右，鎂還原渣中殘余氧化鎂一般為5-10%左右，這種渣中殘余的氧化鎂和二氧化硅結合生成硅酸鎂，渣中大部分為硅酸鈣，硅酸鈣有較強的凝膠性，是水泥的主要成份，而水泥加砂子、骨料和水進行水化而成混凝土，但是硅酸鎂混合在硅酸鈣中，硅酸鎂水化后會發生晶體轉化，發生膨脹，而使凝膠狀的硅酸鈣及混凝土發生崩潰強度降低，而使混凝標號降低。

由于皮江法煉鎂還原渣中含有大量硅酸鈣，本是水泥的最佳原料，但由于殘余氧化鎂的存在而不能大量用于水泥生產，只能在水泥熟料中摻入10-15%用作混合材加入或用作低標號的砌筑水泥。

中國是全世界最大的金屬鎂生產國。年產量約為80-100萬噸，噸鎂副產還原渣為6.5-7噸，由于渣中氧化鎂的存在而不能用水泥生產，有的水泥廠有少量加入，以降低生產成本為目的，而大部分還原渣不能被利用而帶來環境污染。

發明內容

本發明針對煉鎂還原渣中氧化鎂的存在而不能有效利用的問題，提供一種皮江法煉鎂還原渣無害化利用的方法。

本發明采用如下技術方案：

一種皮江法煉鎂還原渣無害利用的方法，包括如下步驟：

第一步，將皮江法煉鎂產生的還原渣通過保溫車維持在排出狀態的溫度，加入三相電弧爐中；

第二步，三相電爐升溫至1500℃以上，使還原渣達到熔融狀態后，得到熔融渣，熔融渣從電爐口排出；

第三步，排出的熔融渣通過6500Pa-10000Pa高強風急冷后吹至收集筒中或通過0.35-0.5MPa高壓水激冷水淬后流入集渣池中；

第四步，通過從收集筒上方進入到收集筒中而廢氣進入收集桶的布袋除塵器的空氣過濾熔融渣或通過撈渣機撈出流入集渣池的水淬渣后通過250-300℃烘干；

第五步，收集筒中的熔融渣過濾后，從收集筒下口排出，得到礦棉，用作制備保溫材料或烘干后的水淬渣進入研磨機磨至300目以上，用作水泥原料。

本發明的有益效果如下：

把這種含有5-10%氧化鎂的新鮮還原渣維持在或接近排出狀態的溫度，再進行升溫加熱使其熔化為液體狀態后急速降溫，使其成為玻璃體，玻璃體的渣中硅酸鎂不會發生晶體轉化而發生崩潰。由于這種還原渣經過了高溫熔化，反應更加完全、徹底，經過快速冷激后生成的玻璃體凝聚物質性能更加強化，用這種玻璃體不會發生轉晶粉化，用于建筑、交通等行業，市場廣闊，前途無量。

而把這種高溫熔融的還原渣料經過高強風急冷，又可制成礦棉，用作保溫材料和輕體墻體材料，市場也是極為廣泛的，這樣就為金屬鎂行業的最大固體廢物排放難的老大難問題打開了徹底解決之路，為金屬鎂行業健康發展找出一條新徑。

附圖說明

圖1為本發明還原渣處理工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1，

第一步，將皮江法煉鎂產生的還原渣通過保溫車維持在排出狀態的溫度，加入三線電爐中；

第二步，三線電爐升溫至1500℃以上，使還原渣達到熔融狀態后，得到熔融渣，熔融渣從電爐口排出；

第三步，排出的熔融渣通過6500Pa-10000Pa高強風急冷后吹至收集筒中；

第四步，通過從收集筒上方進入到收集筒中而廢氣進入收集桶的布袋除塵器的空氣過濾熔融渣或通過撈渣機撈出流入集渣池的水淬渣后通過250-300℃烘干；

第五步，收集筒中的熔融渣過濾后，從收集筒下口排出，得到礦棉，整理粘接制成礦棉氈、套、筒等材料。

實施例2，

第一步，將皮江法煉鎂產生的還原渣通過保溫車維持在排出狀態的溫度，加入三相電爐中；