一种熔融还原碳热法制镁工艺及装置

摘要

本发明公开了一种熔融还原碳热法制镁工艺及装置，其步骤为：用氧化钙、氧化铝和二氧化硅配成基渣；将煅烧菱镁石和还原剂煤、碳或石墨混合配成原料；将配好的基渣装入装料坩埚中，再将装料坩埚放入真空反应器中；在真空反应器内对基渣加热使基渣处于完全熔融状态；将配好的原料加入到已熔融的基渣中，使原料中的MgO完全熔解在基渣中；在温度为1550℃～1650℃下使MgO发生还原反应，还原反应得到的镁蒸气收集即得金属镁。本发明利用廉价的煤碳作为还原剂，降低了原料成本；反应在完全熔化的炉渣中进行，加快了反应速度；原料可以不断加入反应炉中，实现了镁的连续生产，有效的降低了劳动强度，并提高了设备利用率和生产效率。

主权项

一种熔融还原碳热法制镁工艺，其特征在于：本工艺以菱镁石为主原料，氧化钙、氧化铝和二氧化硅为造渣剂，煤、碳或石墨为还原剂；其制备步骤为：（1）煅烧‑菱镁石通过煅烧获得煅烧菱镁石以备用；（2）基渣配制‑基渣采用氧化钙、氧化铝和二氧化硅三种物质配成，碱度氧化钙/二氧化硅的范围控制在1～1.8之间，氧化铝占基渣总重量的20%～40%；（3）原料配制‑将配好的煅烧菱镁石和还原剂混合，还原剂中C与煅烧菱镁石中MgO摩尔比为1.1～1.4；（4）抽真空‑将配好的基渣装入装料坩埚中，再将基渣连同装料坩埚放入真空反应器中，反应器真空控制在10Pa～1000Pa之间；（5）炉渣熔化‑在真空反应器内对基渣加热使基渣处于完全熔融状态；（6）加料‑将第（3）步配好的原料加入到已熔融的基渣中，使原料中的MgO完全熔解在基渣中，形成CaO‑MgO‑Al2O3‑SiO2四元炉渣，并使MgO质量控制在四元炉渣的20%以下；（7）还原反应‑在温度为1550℃～1650℃下使MgO发生还原反应；（8）收集‑还原反应得到的镁蒸气通过冷凝收集即得金属镁。