[發明專利]一種電熔鎂砂的多級重熔提純方法

有效

• 申請號: 202010325929.7
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111484045B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 高巖樹;高巖石;高巖坡;張建偉
• 申請（專利權）人: 海城三巖礦業有限公司
• 主分類號: C01F5/02
• 分類號: C01F5/02;C04B2/10
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪;陳晴梅

本發明涉及電熔鎂砂熔煉技術領域，尤其是一種電熔鎂砂的多級重熔提純方法，其特征在于，將菱鎂礦、輕燒鎂和重燒鎂砂三種物料按MgO的含量從高到低在電弧爐中由下至上鋪排，電極位于電弧爐的底部，將總料層分為3~6個熔煉層，一個熔煉層的熔煉周期設定為3~10分鐘。與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：1）通過將電極由電弧爐底部送入，隨著熔煉的進行電極不斷向上延伸，借助熱量向上擴散的趨勢，能耗降低22%，熔煉后能得到純度為99.90%以上的高純電熔鎂砂。2）除了制備電熔鎂砂，該電弧爐結構和制備方法也適用于其他高電阻率的礦石類物料，具有廣泛適用性和推廣價值。

技術領域

本發明涉及電熔鎂砂熔煉技術領域，尤其是一種電熔鎂砂的多級重熔提純方法。

背景技術

電弧爐是利用電弧能來冶煉金屬的一種電爐，工業上的電弧爐分為三類：第一類是直接加熱式，電弧發生在專用電極棒和被熔煉的爐料之間，主要用于煉鋼、鐵、銅、耐火材料、精煉鋼液等。第二類是間接加熱式，電弧發生在兩根專用電極棒之間，爐料受到電弧的輻射熱，用于熔煉銅或銅合金等。第三類也稱礦熱爐，是以高電阻率的礦石為原料，在工作過程中電極由上向下埋在爐料中，用電弧能加熱礦石類爐料，目前用菱鎂礦或輕燒鎂生產電熔鎂砂的企業多采用此種電弧爐。

專利申請號為201910286077.2的中國發明專利公開了一種低硅高鈣大結晶電熔鎂砂的制備方法，包含高活性MgO的制備和電弧爐熔煉兩個步驟，即在制備高活性氧化鎂粉過程中，加入3-8％的碳酸鈉溶液，之后向制備出的高活性氧化鎂粉中加入高純石墨粉作為還原劑，再經設備成球，成球后通過全自動電熔電弧爐進行熔煉，經過冷卻結晶，最后破碎挑選成品。碳酸鈉與雜質二氧化硅反應能夠生成硅酸鈉和二氧化碳，能夠有效去除菱鎂礦中的二氧化硅雜質，提高氧化鎂的含量。

專利申請號為201910233241.3的中國發明專利公開了一種高純度透明晶體電熔鎂砂的制備方法，它采用鹽湖水氯鎂石為原料，經過氨-石灰法使氯化鎂生成氫氧化鎂沉淀，把氫氧化鎂從溶液中分離出來，再用高純度氫氧化鎂經過輕燒，變成輕燒氧化鎂。再把輕燒氧化鎂壓球作為原料，經過5000KVA電弧爐冶煉，采用高電壓，高電流的操作方法進行熔煉。在熔煉后期還要進行精煉操作，提高熔液溫度，熔煉完成后，使熔坨緩慢冷卻，得透明晶體電熔鎂熔塊。

上述電弧爐熔煉過程均采用常規礦熱爐結構，電極是由上向下進入電弧爐中，由于熱量具有向上運行的趨勢，所以有大量的熱未能得到及時利用而逸出，制備過程能耗很高。

發明內容

本發明的目的是提供一種電熔鎂砂的多級重熔提純方法，克服現有技術的不足，將電極由電弧爐底部送入，隨著熔煉的進行電極不斷向上延伸，由于熱量具有向上擴散的趨勢，當電極在熔煉底部爐料時，產生的熱量一方面參與底部爐料熔煉反應，另一方面向上預熱上部爐料并發生部分熔煉反應，當底部爐料完成熔煉時，電極向上移動，開始上一層爐料的熔煉過程，由于有預熱作用，所以效率提高且能達到多級重熔的提純效果。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種電熔鎂砂的多級重熔提純方法，其特征在于，將菱鎂礦、輕燒鎂和重燒鎂砂三種物料按MgO的含量從高到低在電弧爐中由下至上鋪排，所述菱鎂礦、輕燒鎂和重燒鎂砂的用量重量比為1:1.2:1.5，總料層厚度不高于3米，電弧爐中采用三相電極，電極位于電弧爐的底部，由液壓升降機構驅動；電弧爐的工藝參數為：二次工作電壓50-60V，二次工作電流3000-5500安培，電極為直徑350mm的石墨化電極，三相電極中心距550mm，以500~900mm為一層將總料層分為3~6個熔煉層，一個熔煉層的熔煉周期設定為3~10分鐘。

所述電極上方設有擋料柱，所述擋料柱為碳素制品，其直徑大于電極直徑，擋料柱下端與電極上端之間距離不少于300mm，擋料柱的上端與一個垂直設置的液壓缸的活塞端相連接，擋料柱與電極以相同速度同向升降。

所述菱鎂礦中的MgO的含量大于47%。

所述輕燒鎂中的MgO的含量為75-80%。