以高硼鎂型硼鎂石礦真空鋁熱制備金屬鎂的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國硼礦儲(chǔ)量較大，大部分的硼資源為高硼高鎂的硼鎂石。目前我國硼鎂石主要用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂，但由于礦石中鎂含量較高使該工藝對(duì)硼的提取率不到75％，提取后除產(chǎn)生硼砂外還產(chǎn)生大量污染嚴(yán)重的堿性硼泥，既造成資源的浪費(fèi)又污染嚴(yán)重，急需開發(fā)一種高效清潔的硼資源綜合利用方法。硼鎂石真空鋁熱還原煉鎂——煉鎂還原渣配料生產(chǎn)無堿玻璃纖維工藝可充分利用硼鎂石資源，無廢渣排放，實(shí)現(xiàn)了硼鎂石的綠色冶金，是一種很有前景的硼鎂石利用方法。
　　論文對(duì)以高硼高鎂

2、的硼鎂石為原料，以鋁粉為還原劑的真空熱還原煉鎂過程進(jìn)行了研究。通過對(duì)硼鎂石的煅燒、硼鎂石和CaCO3混合煅燒及混合熟料的真空鋁熱還原三部分內(nèi)容進(jìn)行研究，得出的如下主要結(jié)論。
　　硼鎂石的煅燒實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:提高煅燒溫度或延長恒溫時(shí)間都可提高硼鎂石的燒損率，其最大燒損率為13.07％;硼鎂石的差熱分析表明:其熱分解可以分為三個(gè)階段，第一階段為452～668℃，分解過程的活化能Ea為379.68KJ/mol和指前因子A為6.36×1

3、021 min-1;第二階段668～800℃分解過程的活化能Ea為1282.42KJ/mol和指前因子A為5.47×1065 min-1;第三階段800～1200℃分解過程的活化能Ea為1097.69KJ/mol和指前因子A為4.96×1038 min-1;硼鎂石在煅燒過程中主要生成2MgO·B2O3和3MgO·B2O3，游離態(tài)的MgO量很少，直接以該物料為還原原料還原率較低。
　　硼鎂石和CaCO3混合煅燒熟料的實(shí)驗(yàn)研究表明:C

4、aO可以置換出2MgO·B2O3和3MgO·B2O3中的MgO，煅燒后產(chǎn)物的主要物相為3CaO·B2O3和MgO。配入CaCO3后，在較低溫度下延長煅燒時(shí)間可以使燒損率明顯增大，高溫下延長煅燒時(shí)間燒損率變化不大，但可以使更多的MgO被CaO從3MgO·B2O3中置換出來;適當(dāng)增大制團(tuán)壓強(qiáng)，可起到同樣的效果，但壓力過大，球團(tuán)的孔隙率降低，氣體逸出的阻力增大，物料分解阻力增大，分解不完全，降低燒損及還原率。較佳的煅燒溫度為1100℃，煅燒時(shí)

5、間為120min，制團(tuán)壓力為90MPa。
　　硼鎂石和CaCO3混合熟料的真空鋁熱還原實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳的還原條件為:還原溫度1200℃，還原時(shí)間120min，鋁粉過量15％，氟化鈣3％，在此條件下，氧化鎂的還原率為87.86％，還原渣的主要成分為3CaO·B2O3和11CaO·CaF2·7Al2O3;通過還原等溫動(dòng)力學(xué)研究得出:1373～1473K還原過程的表觀活化能Ea為218.09 kJ/mol，指前因子A為9.18×105