以菱鎂石為原料真空鋁熱還原制取金屬鎂及高密度鎂鋁尖晶石的研究.pdf

1、金屬鎂及其合金具有比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好、阻尼減震、電磁外屏蔽、易于機(jī)械加工和容易回收等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，已成為僅次于鋼鐵和鋁的第三大金屬工程材料。金屬鎂的生產(chǎn)方法有熔鹽電解法和金屬熱還原法兩種。皮江法是我國生產(chǎn)金屬鎂的主要方法，但是皮江法能耗高，CO2排放量大，還原爐渣不能有效利用。以菱鎂石為原料以鋁粉為還原劑，真空熱還原煉鎂同時(shí)利用還原渣生產(chǎn)鎂鋁尖晶石耐火材料，不僅可以大大降低煉鎂原料消耗和能源消耗，同時(shí)可使還原渣得到全部利用

2、，是一種節(jié)能環(huán)保的綠色冶金技術(shù)。
　　本文主要對以菱鎂石為原料，以鋁粉為還原劑真空熱還原制取金屬鎂的還原工藝和對以煉鎂還原渣為原料制取鎂鋁尖晶石的工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，其結(jié)果表明:
　　(1)以煅后菱鎂石為原料、鋁粉為還原劑，按反應(yīng)方程式4MgO+2Al=MgO·Al2O3+3Mg在真空條件下進(jìn)行反應(yīng)制取金屬鎂，較佳工藝條件為還原溫度為1200℃、還原時(shí)間為2h、真空度為1-7Pa、制團(tuán)壓力為120MPa、鋁粉添加量為5％，在

3、該條件下還原過程的鎂還原率可達(dá)95％（此處計(jì)算還原率時(shí)MgO·Al2O3中的MgO未計(jì)入未反應(yīng)MgO量中，若計(jì)入未反應(yīng)MgO中，則其鎂還原率為72％），還原爐渣的主要物相為MgAl2O4、Al2O3和MgO。
　　(2)在還原過程中加入氟化鎂，可使還原過程的鎂還原率提高3.17％，鋁粉利用率提高3.18％，有利于氧化鎂的還原和鎂鋁尖晶石的生成。
　　(3)以煅后菱鎂石為原料以鋁粉為還原劑按反應(yīng)方程式3 MgO+2Al=Al2

4、O3+3 Mg進(jìn)行配料還原，其還原物料中的鎂的還原率可達(dá)84.70％，有利于降低還原過程的料鎂比，但鋁粉利用率下降。
　　(4)以鋁熱還原煉鎂所得還原渣為原料制取鎂鋁尖晶石時(shí)，考察了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、制團(tuán)壓力對煅燒后鎂鋁尖晶石體積密度和顯氣孔率的影響。在較佳工藝條件燒結(jié)溫度1700℃、燒結(jié)時(shí)間3h和制團(tuán)壓力120MPa下獲得的鎂鋁尖晶石氧化鋁含量在72％左右，其體積密度在3.204g/cm3、顯氣孔率為1.22％。
　　本