谢卫东
,
党春梅
,
李兆楠
,
彭晓东
,
汪浩
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.008
结合Si-Fe相图,分析了硅铁热还原制镁(皮江法)反应过程中Si-Fe中形态,结果显示:初始含Si量75％的Si-Fe在1200℃基本处于固态,硅铁热还原制镁还原反应主要为固-固反应,反应过程中,物料间的热量及质量传输较困难,反应难于快速、彻底进行.介绍了采用Si-Cu合金还原剂实现固-液还原的Si-Cu热还原制镁新思路、新方法,结合Si-Cu相图,分析了Si-Cu热还原制镁中Si-Cu的形态,结果显示:Si-Cu热还原制镁时,初始含Si量低于35％的Si-Cu在1200℃几乎全过程保持液态,还原反应基本为固-液反应,反应较易快速、彻底进行.采用热力学分析方法,推演出了Si-Cu热还原制镁的主要反应式、吉布斯自由能估算式,临界反应温度估算式,分析了影响吉布斯自由能、临界反应温度及还原反应热力学可行性的因素,结果显示:Si-Cu热还原制镁反应的热力学临界温度随系统气压降低及Si-Cu中Si含量增加而减小；对应于常规真空硅热还原制镁(皮江法)温度( 1473 K)和系统气压(13.3 Pa),Si-Cu合金中的Si含量只需高于0.034％,Si-Cu热还原制镁即具备热力学可行性.
关键词:
镁冶炼
,
热力学
,
热还原
,
真空
,
Si-Cu合金
傅大学
,
张廷安
,
豆志河
,
关录奎
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2017.02.006
目前,世界85%以上的金属镁是在中国利用皮江法生产,尽管皮江法得到不断改进,仍属于高能耗、高排放的冶金工艺.针对皮江法的不足,东北大学提出集煅烧与还原于一体的炼镁方法,该方法采用预制球团为原料,煅烧和还原均在同一设备中完成的炼镁方法.新技术能够取消皮江法的回转窑煅烧工序,煅烧产生的CO2余热能够得到利用,且高浓度的CO2易于矿化捕集.本文汇总了该工艺的研究进展,包括球团预制、球团煅烧及球团的还原过程.实验结果表明:煅烧前后球团的抗压强度分别为76N和55N,在10Pa 真空条件下,1400℃还原1h,还原率为93.5%.
关键词:
镁冶炼
,
预制球团
,
硅热还原
,
皮江法
