热法还原镁的研究及液相Si-X体系还原镁的热力学分析

我国是金属镁生产和出口第一大国,皮江法热还原炼镁在我国金属镁生产中占据着绝对优势,但是其能耗高、污染大且效率低,成为影响镁行业持续绿色发展的限制因素.鉴于此,国内外针对皮江法进行了不断改进,并开发出新型炼镁工艺.液-液还原和固-液还原炼镁因其效率较高、周期短、能耗小等优点,成为热还原炼镁的重要发展方向.本研究基于固-液...     

复合添加剂对皮江法炼镁还原体系的影响

基于皮江法炼镁体系热力学与动力学理论,在硅热法基础上添加不同成分的石墨-碳化钙复合添加剂于皮江法炼镁料球中,并在实验室条件下进行工业模拟试验。试验表明:添加6%的石墨、2%碳化钙(质量分数),反应2h,可提高Mg还原率23%。根据试验结果提出复合添加剂的成分变化对还原体系的影响规律,进而发现"μ"型还原效率曲线;分析曲线变化特征,探讨了复合添加剂对皮江法炼镁体系的热力学条件与动力学机制影响。     

皮江法炼镁工艺在清洁生产上的进展

1941年，皮江先生（Lloyd M.Pidgeon）研究开发了炼镁工艺（一种硅热还原法），从此开始了金属镁的工业化生产。皮江法炼镁工艺具有设备简单、技术要求不高、投资小、规模可大可小、成本较低的特点，因此在我国发展很快。但是，目前皮江法炼镁工艺的缺点是能源高，污染严重，劳动强度高。随着人们对环境保护的进一步重视，皮江法炼镁将受到严峻的挑战。本文将着重探讨皮江炼镁技术的提升途径，使之符合清洁生产的要求。[编者按]     

中国皮江法炼镁的资源消耗和环境影响分析

应用生命周期评价思想,结合物质流分析方法,对我国皮江法炼镁生产过程中物质能量代谢的数量特征和环境负荷状况进行研究。结果表明:皮江法炼镁工艺的资源和能源输入量较大,1 t商品镁锭的资源输入总量和资源直接输入量分别为76 t和24 t;生态包袱是资源直接输入量的3.1倍。CO2和SO2排放情况的时间序列分析表明,虽然皮江法炼镁单耗指标不断降低,但由于镁产量增加较快,导致CO2和SO2直接排放量连年增长,化石燃料的燃烧和精练保护过程是CO2和SO2直接排放的主要责任者。此外,由硅铁生产引起的资源消耗和环境影响也不容忽视。     

中国皮江法炼镁工业环保问题的探讨

中国是世界上最大的原镁生产国。中国炼镁工艺主要以皮江法为主,该方法需要消耗大量的白云石和原煤,给环境造成了严重的污染。为此文章对中国皮江法炼镁工艺的产污环节进行了系统地分析,采用物料平衡法和类比法对废气、废水、废渣以及噪声的产污系数进行了核算,指出了该工艺中存在的主要环保问题。为了降低中国皮江法炼镁企业的能耗和物耗、减少污染物的排放、减轻对环境的污染,文章分别从工艺设备改进、清洁能源使用、污染物末端治理以及企业环境管理体系等方面提出了有效可行的措施。     

谈谈我国的皮江法炼镁

本文对国内皮江法炼镁几年的发展,从工艺、设备、技术、经济等各方面进行了叙述,并提出了皮江法炼镁工艺在工业生产中存在的问题及对今后发展的看法。     

一种新型炼镁还原罐制造技术

镁还原罐是皮江法炼镁还原工艺中的易耗件.通过对Fe-Cr-Ni类合金的合金化处理,用(ZG+Cr30Ni+Si+NBRE)材料制造的炼镁还原罐能保持高温(1180℃～1200℃)工作环境下的机械强度.将机械迷宫式密封工艺应用于镁还原罐的制造,能够提高加工的工艺性,降低生产成本.延长使用寿命,取得了较好的经济和社会效益.     

我国皮江法炼镁技术改造的途径

本文评述了我国皮江法炼镁技术发展的现状,并与国外先进技术水平作比较,探讨了中小硅热法镁厂技术改造的措施和途径;认为,随着还原罐材及制罐工艺的改进、新燃烧技术的应用,皮江法炼镁的生产成本将会下降,亦将是我国主要炼镁方法之一。     

皮江法炼镁原料制备过程的工艺控制

介绍了皮江法炼镁从原料进厂到压制成球整个过程中工艺指标的控制要求及方法。保证为真空热还原提供合格的球团,可大大提高镁的还原收率和精炼收率,缩小我国皮江法镁厂与国外同类厂家的工艺技术差距。     

镁

(接上期) 一大批规模不等的皮江法(又称热法)炼镁厂在全国各地"遍地开花",其中以河南、山西两省为最多.据不完全统计,全国共建成大小规模不同的热法炼镁厂约400多家.我国的镁产量从1995年起,居世界第二位,仅次于美国.     

我国皮江法炼镁的现状与分析

我国已连续几年成为世界第一产镁大国，镁及其产品出口第一大国。但产镁大国的称号，是由落后的皮江法支撑起来的。我国的皮江法炼镁，在各个工艺环节上都与国外的镁厂有差别，最终导致整个工厂的指标与国外的镁厂有较大的差距。本文分析了问题产生的原因，并尝试提出了一些解决办法。     

皮江法炼镁新型真空系统的设计与选择

目前国内的皮江法炼镁的真空系统大都无预抽泵或使用油封机械泵做预抽泵,使得真空度在较长时间内达不到要求,致使还原剂和镁蒸汽被氧化、污染、生产周期长、产量低、动力消耗高。针对皮江法的特点,设计了新型真空系统,力求在短时间内使真空度达到要求,缩短还原周期,提高还原炉利用率,并使还原的动力消耗降低200～300kWh/t Mg。     

新型炼镁技术及其影响因素的探究

皮江法炼镁是当今世界上主要的炼镁方式,存在着能耗大、还原率低、环境污染严重等缺陷,所以必须采用各种技术对其工艺进行改进以达到高效、环保生产的目的.目前,提高镁还原率的方法主要是从设备入手,改进它的发生装置,通过促进还原罐内热量的传递,来缩短还原所用时间,以期达到减小生产成本,提高生产效益的目标.     

专利摘要

03 0 8 0 1　铝合金及其制造方法〔美国〕US65 692 71,2 0 0 3 .0 5 .2 7,Cho ;Alex ,PechineyRolledProducts ,LLC本发明包括铝合金制件的处理工艺方法。铝合金的化学成分为 (wt % ) :5 7～ 6 7Zn ,<2 2Cu ,铜与镁总和少于4 2 ,锌、铜和镁的总和少于 10 60 ;其余为铝和不可避免的杂质。由此合金制成的制件在第一个温度下时效处理。制件加热到第 2个温度 ,第 2温度高于第一温度。第 2时效温度为 2 90～ 3 60F ,在此温度时效 6h。该件从第 2温度 ,以 2 0～40F/h的冷却速度下降到 2 0 0F。 (申泽骥摘译 )0 3 0 80 2　精炼铝工艺〔美…     

一种以菱镁石和白云石混合矿物为原料的真空热还原法炼镁技术

提出一种以白云石和菱镁石的混合矿物为原料、以铝粉为还原剂的真空热还原炼镁,然后利用镁还原后的残渣制取氢氧化铝的工艺和技术,并进行实验研究。结果表明:以煅烧后的白云石和菱镁石混合矿物为原料的真空金属热还原炼镁,在还原温度为1 200℃、还原时间为2 h、铝粉过量系数为5%的条件下,镁的还原率可达89%以上,还原渣主要物相为CaO.2Al2O3,还原渣中Al2O3的含量为67%左右;该炼镁还原渣经碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液浸出后,Al2O3的浸出率达到85%,浸出Al2O3后渣的主要成分为CaCO3;浸出液中的Al2O3以可溶解的铝酸钠存在于浸出液中,后经碳分分解制得氢氧化铝,氢氧化铝的白度达到97%。     

硅热法炼镁用低热值燃料还原炉的设计

皮江法炼镁还原炉采用低热值的冷净发生炉煤气作燃料,为提高炉温以满足工艺要求,在设计上进行了有益的探索和创新:采用平焰烧咀在还原炉顶部燃烧,选用合适的换热器和合理的绝热保温材料。年产1000吨精镁的河南巩县联营镁厂建厂一次试车投产成功说明设计完全达到预期的效果。     

皮江法炼镁获得致密镁环的探讨

在皮江法炼镁还原过程中,得到致密镁环必须同时具备两个条件:(1)结晶器空间温度应保持在450～540℃。(2)真空度应在0.013kPa以下,结晶器内温度是通过控制冷却水套的温度来实现的。控制结晶器内温度采用双水套结构比单水套结构要容易的多,而隔热板的结构及在还原罐内摆放位置对结晶器内温度影响也很大,因此在工业生产中要统筹考虑。     

高效还原剂强化皮江法生产工艺的研究

研究了采用高岭土型煤矸石为原料,经碳热还原制取的铝硅铁合金为还原剂热还原炼镁的工艺条件。发现,与原硅铁还原剂相比,此高效还原剂具有还原温度低、还原速度快、过量系数小、制团压力低等优点。经初步估算采用此种还原剂,在相同的还原率下,把每日二个生产周期改成每日三个生产周期是完全可能的。若如此,在镁的产量可增加1/3的同时,镁的成本约降低1680元/t.Mg左右。     

采用冷风冲天炉生产球铁斜楔的经验

铁路货车摩擦减振器球墨铸铁斜楔为铁道部新近推出的一种新产品。该产品技术要求较高 ,质量约7kg、铸态球化等级 1～ 3级 ,球化率不低于 80 % ,不允许漂浮、开花状石墨存在 ,基体中碳化物和磷共晶总量不大于 5% ,表面不允许存在缩孔、缩松、夹渣等孔眼类缺陷。我厂采用由 1.5t/ h冷风送风多排风眼冲天炉改建成的 3t/ h冷风送风二排大间距冲天炉熔炼 ,合格率基本稳定在 80 %～ 90 %之间。1　严格控制冲天炉各环节 ,保证出铁温度( 1)确定修炉尺寸。炉膛主要尺寸如图 1。( 2 )底焦高度 130 0mm。( 3)铁批重 2 50 kg,层焦 35kg,每 5批补加一批接…     

CH4-O2/H2O(g)白云石煅烧与CO2富集系统研究

白云石煅烧是皮江法炼镁的第一步，存在CO₂排放严重、能耗高等问题。为减少白云石煅烧工艺CO₂排放，创建了基于CH₄-O₂/H₂O(g)燃烧技术的白云石煅烧及其CO₂富集系统，可富集白云石分解和燃料燃烧产生的全部CO₂,实现CO₂净零排放。通过Aspen plus建立系统换热网络，探究了系统热效率和火用效率随运行参数的变化，并分别以热效率最大和火用效率最大为目标对系统进行了优化。以单炉产能为150 t/d的白云石煅烧体系为例，该工艺CH₄燃烧量为5.184 mol/(kg-CaMg(CO₃)₂),具有每年约460万吨的CO₂资源化回收潜力。热力学优化结果表明：当H₂O(g)掺入量为9.02 mol/(kg-CaMg(CO₃)₂)、CH₄燃烧温...