[實用新型]一種熔態碳熱法煉鎂裝置

有效

• 申請號: 201721539014.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN208167071U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 狄保法
• 申請（專利權）人: 狄保法
• 主分類號: C22B26/22
• 分類號: C22B26/22;C22B5/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

本實用新型公開一種熔態碳熱法煉鎂裝置，包括噴吹罐、真空感應爐、第一冷卻器和第二冷卻器，使用時，物料從料斗進入，經過噴吹罐的處理后，通過噴槍進入真空感應爐，經過一系列反應后，通過第一冷卻器的降溫和第二冷卻器的冷卻分離，最終得到鎂顆粒。本實用新型提供的熔態碳熱法煉鎂裝置能夠降低成本、降低能耗、提高生產效率高且實現連續化生產。

技術領域

本實用新型涉及熔態碳熱法煉鎂技術領域，尤其涉及一種熔態碳熱法煉鎂裝置。

背景技術

鎂是地球中儲量極為豐富的金屬元素，約占地球總質量的2.1％--2.7％，我國儲量是全球鎂資源儲量最大的國家。目前，已探明數百億噸。鎂及鎂合金具有比重小，強度高，減震性好，抗沖擊，切削性好，導熱性好，可回收再利用，對環境污染少，具有優良的環境優勢和性能優勢，適用范圍廣泛，是一種可循環利用的難得金屬。大力發展鎂產業在我國和全球具有明顯的資源優勢和市場優勢。

世界上的煉鎂方法主要有電解法和熱還原法兩大類。熱還原法是以煅燒白云石為原料，以Al、C或硅為還原劑，以鐵為導熱劑，在高溫真空條件下還原氧化鎂制得金屬鎂。自加拿大皮江教授實用新型“皮江法”至今，大多數的制鎂工作者都在圍繞如何提高和改善還原周期，提高鎂差率等技術問題進行研究。CN104120282B東北大學張廷安等人在2014年實用新型了一種“快速連續煉鎂的方法”，采用的技術方案是：配料造球、球團煅燒、將煅燒后的高溫球團，不經冷卻在氬氣保護下連續送入到密閉的高溫還原爐中，然后在流動的氬氣氣氛中進行高溫還原反應，反應溫度為1300-1600℃，連續得到高溫鎂蒸氣，并與氬氣混合在一起，形成高溫混合氣，同時把還原渣連續排除高溫還原爐，高溫鎂蒸氣經冷凝得到金屬鎂。此方法反應速度快，還原時間在 90min內，鎂的回收率提高到88％。CN103882246B公開了一種真空煉鎂裝置及其方法，采用將硅鐵熔化，向硅鐵熔液中吹入氧化鎂的方法，還原制鎂。上述兩種方法，具有如下缺點：(1)反應一段時間后，需要將Si-Fe-SiO2熔液，經長時間冷卻后，從還原爐中取出，重新裝填原料；(2)上述兩種方法均采用硅做還原劑，鐵為導熱劑，硅和鐵在反應的過程中，硅逐漸被氧化生成固體二氧化硅，二氧化硅熔點在1650℃左右，二氧化硅的沸點在2230℃，在該反應條件下，二氧化硅與鐵混合，隨著反應的不斷進行，硅逐漸減少，二氧化硅的生產量不斷增加，鐵液導熱率逐漸降低，當硅在鐵液中的重量份不足30％時，需要停止實驗，將還原爐中的鐵液和還原渣全部清除，由此造成導熱劑鐵的浪費，生產成本依然較高，且整個制備過程只能稱之為“快速半連續煉鎂”。綜上，硅為還原劑、鐵為導熱劑，還原氧化鎂制備金屬鎂，由于其還原劑為固體、導熱劑為液-固相、產物為固體，導熱劑本身不參與反應，卻無法與原料和產物分開，導致反應過程需要連續不斷的供應導熱劑，所以，無論該反應如何進行技術改進，都無法實現導熱劑的連續無消耗使用，生產成本依然較高，且為了卸渣只能實現半連續化生產。

硅熱還原法的還原劑價格較高，導熱劑無法重復利用，用碳還原得到金屬鎂的方法一直為人們重視。在19世紀30年代開始，關于碳熱還原制鎂的研究一直在不斷的進行，但是多是以研究碳熱還原氧化鎂制鎂的反應機理進行的研究，且基本上都是在實驗室進行的，至今沒有關于碳熱還原氧化鎂制鎂工業化的相關報道。

因此，如何提供一種熔態碳熱法煉鎂裝置，以降低成本、降低能耗、提高生產效率高且實現連續化生產，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種熔態碳熱法煉鎂裝置，以降低成本、降低能耗、提高生產效率高且實現連續化生產。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：