電熔鎂砂的制備工藝及熔煉過(guò)程介紹

訪(fǎng)問(wèn)量:

針對電熔鎂砂是重要的工業(yè)原材料,其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,主要以氧化鎂壓球料為原料,采用電弧爐熔融法制備而成。介紹了我國電熔鎂砂制備工藝技術(shù)方面的研究成果,主要表現在選擇適宜的化學(xué)添加劑改善鎂砂的性能以及高效新工藝的開(kāi)發(fā)。

1我國電熔鎂砂制備工藝及應用

我國電熔鎂砂制備優(yōu)化工藝。當前我國電熔鎂產(chǎn)業(yè)仍在沿用電弧爐生產(chǎn)方式,技術(shù)裝備相對落后,效率低,能源浪費嚴重,余熱潛能流失嚴重;電熔鎂砂生產(chǎn)過(guò)程中還存在著(zhù)嚴重的粉塵污染,并大量排放二氧化碳,加重了大氣溫室效應,惡化周邊環(huán)境?,F有電熔鎂技術(shù)裝備亟待更新?lián)Q代,現有工藝急需創(chuàng )新,因此,采用集成技術(shù)發(fā)展節能環(huán)保的新式電熔鎂裝備及制備工藝是發(fā)展電熔鎂產(chǎn)業(yè)的重要選擇。近年來(lái),國內的科技工作者在電熔鎂砂的生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,并取得了一定的成效。電熔鎂砂的生產(chǎn)工藝流程短而簡(jiǎn)單,但設備投入和資源消耗大。我國電熔鎂砂產(chǎn)業(yè)多采用電弧爐熔融天然菱鎂礦石制備電熔鎂砂,生產(chǎn)工藝技術(shù)裝備落后,功率低、容量小、效率低、自動(dòng)化程度低,生產(chǎn)出的電熔鎂砂產(chǎn)品品位不高,導致鎂資源利用率低,環(huán)境污染嚴重。通過(guò)利用鹽湖鹵水與氨氣反應后生成氫氧化鎂在煅燒后生成輕質(zhì)氧化鎂,可以通過(guò)洗滌、過(guò)濾等方法有效地除去雜質(zhì)離子,氧化鎂的純度高達99.9%,在較低溫度下輕燒得氧化鎂粉末,而后經(jīng)一定壓力壓球,制取高純電熔鎂砂。其中青海西部鎂業(yè)有限公司目前正在建設一套3萬(wàn)噸/年高純電熔鎂砂項目,建成后將填補國內外由鹽湖鹵水制備的高純Mg(OH)2中間體為原料生產(chǎn)高純電熔鎂砂生產(chǎn)工藝的空白。

2電熔鎂砂熔煉過(guò)程研究

電熔鎂砂熔煉工藝原理。電熔鎂砂是采用電弧熔融法進(jìn)行制備,其裝備是電熔鎂電弧爐(礦熱埋弧電爐),即通過(guò)電極的埋弧電熱和物料的電阻電熱來(lái)熔煉物料。其電耗很大,爐體一般呈圓形,三根電極布置成三角形。電熔鎂爐在生產(chǎn)過(guò)程中,是以電弧電熱對爐料加熱使之熔化,形成熔池,電弧電熱越大,物料熔化的速度越快。電熔鎂砂的制備是以氫氧化鎂煅燒氧化鎂壓制成球后為原料,在4000kVA高溫電弧爐中經(jīng)冶煉、熔化再結晶后形成的鎂砂制品,在不同類(lèi)型的電弧爐中通過(guò)電弧加熱產(chǎn)生高溫(≥2800℃),使鎂質(zhì)原料在爐中受熱、脫水(釆用水氯鎂石)、溶融、析晶、晶體長(cháng)大、冷卻等一系列物理化學(xué)變化過(guò)程,形成一種耐高溫、硬度大、純度高的電熔氧化鎂晶體。

青海西部鎂業(yè)電熔鎂砂產(chǎn)品是以氫氧化鎂煅燒氧化鎂壓制成球后為原料,在4000kVA高溫電弧爐中經(jīng)冶煉、熔化再結晶后形成的鎂砂制品。電熔鎂砂熔煉過(guò)程。

電熔鎂砂的熔煉過(guò)程主要分為填料階段、起弧階段、熔融階段、加料階段、冷卻階段以及停爐階段:填料階段。在電熔開(kāi)始工作之前需往爐內裝料,應做到將料壓實(shí)壓密,并在粉料的最上層鋪一層工業(yè)冶金焦炭,其平鋪范圍在三根電極所形成的三角形范圍內,使得起弧后電路形成回路;起弧階段。調節電極,開(kāi)始進(jìn)入起弧階段;熔融階段。起弧后,待電流趨于平穩后,電極周?chē)脑祥_(kāi)始熔融,熔池逐漸形成;加料階段。隨氧化鎂原料不斷消耗,熔池液面開(kāi)始下降,待熔池穩定后可往電極周?chē)盍?,進(jìn)入加料階段(需注意不要破壞熔池的穩定性);冷卻階段。熔煉完成后,電極逐漸被氧化消耗,電流減小。需通過(guò)冷卻給熔池內的氧化鎂晶體創(chuàng )造一個(gè)穩定散熱降溫的環(huán)境,使其冷凝結晶出多晶氧化鎂產(chǎn)品;停爐階段。停爐過(guò)程中,往往采用手動(dòng)加料,為了減少排氣,電極附近要加入氧化鎂坯砂(氧化鎂輕燒粉不含CO2),并多加細粉料,有利于產(chǎn)品產(chǎn)量及品質(zhì)提高。電熔鎂砂熔融結晶過(guò)程。

電熔鎂砂的熔融結晶過(guò)程伴隨著(zhù)雜質(zhì)的遷移和析出,在熔煉過(guò)程中,由于各組分的熔點(diǎn)和密度不同,其析出方式存在差異:熔融開(kāi)始時(shí),隨溫度的升高,熔點(diǎn)較低的雜質(zhì)先達到熔點(diǎn)溫度,并轉變成液態(tài);隨溫度繼續升高,當達到氧化鎂熔點(diǎn)溫度時(shí),此時(shí)氧化鎂開(kāi)始熔化,因氧化鎂的密度相對較高,其它雜質(zhì)的密度相對較低,加上熔池中二氧化碳和水蒸氣的不斷上升,使得雜質(zhì)逐漸向上遷移。其中,低熔點(diǎn)的雜質(zhì)可以直接升華成氣態(tài)從熔池中逸出,因而熔池中氧化鎂的含量越來(lái)越高;隨溫度略微降低,氧化鎂晶體開(kāi)始結晶析出,此時(shí)系統溫度仍高于雜質(zhì)熔點(diǎn)溫度,雜質(zhì)仍為液態(tài),由于毛細作用、溫度以及濃度梯度的影響,雜質(zhì)逐漸向外和向上遷移或析出,最后散落在方鎂石(電熔鎂砂)的晶界上。

總之,目前電熔鎂砂傳統生產(chǎn)工藝是以菱鎂礦為原料,通過(guò)電弧爐高溫熔煉制備而成,但該法存在產(chǎn)品質(zhì)量不高、生產(chǎn)能耗高、環(huán)境污染嚴重、工作強度大等缺陷。而利用鹽湖鹵水制備的高純Mg(OH)2中間體為原料生產(chǎn)高純電熔鎂砂,具有產(chǎn)品附加值高、生產(chǎn)處理量大、能耗低等優(yōu)異特點(diǎn),解決了國內外高端鎂砂制品的需求。因此,該工藝是今后高純電熔鎂砂制備的主流方向。

国产精品一区小视频-国产一级二区三区-国产色播AⅤ在线播放-亚洲日韩在线一区二区