專利名稱：一種鋁熱還原氧化鎂煉鎂的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有色金屬鎂的提取方法。
背景技術(shù)：
目前，用于熱法煉鎂的含氧化鎂的主要礦物有菱鎂礦(主要化學(xué)成分為MgCO3)白云石(MgCO3、CaCO3)和水鎂石(Mg(OH)2)。其中國內(nèi)外被廣泛使用皮江法，即以煅燒白云石(MgO、CaO)為原料和以硅鐵(Si-Fe)為還原劑來煉鎂。采用皮江法煉鎂的優(yōu)點是方法簡單，長期以來一直延用，但其不足之處是能耗高，每噸鎂需13噸煤，而煤的成本也不斷攀高，還原周期和還原時間長(需10～12小時)，單產(chǎn)鎂量不高，每個還原罐能產(chǎn)30Kg左右的鎂，最大缺點排放大量的渣和CO2，對環(huán)境造成污染，而且礦渣難以處理，總之皮江法煉鎂使資源和能源都有很大的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上皮江法煉鎂之不足，本發(fā)明的目的提供一種熱還原氧化鎂的工藝方法，利用皮江法原有設(shè)備而采用還原劑鋁，以含氧化鎂礦物(白云石、菱鎂石和水鎂石)為原料的煉鎂方法，有效地解決了資源和能源浪費的問題。
本發(fā)明以白云石、菱鎂石、水鎂石為原料，以鋁為還原劑，用熱還原氧化鎂之工藝方法如下(1)首先從上述三種還原料中以煅燒提取氧化鎂，煅燒化學(xué)反應(yīng)式白云石(1)菱鎂石(2)水鎂石(3)(1)式的煅燒溫度為1200°～1250℃；(2)式的煅燒溫度為650°～1150℃；(3)式的煅燒溫度為650°～1250℃。
(2)利用氧化鎂(MgO)加入鋁還原劑，為了降低還原溫度在煅燒菱鎂石和水鎂石中加入少量氧化鈣(CaO)，提取鎂化學(xué)反應(yīng)式
(4)(3)各原料重量比為規(guī)定粒度的原料(-0.15mm～-0.075mm)和還原劑(-0.25mm～-0.075mm)按相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)式(4)配料，生產(chǎn)1噸鎂(Mg)需1.66噸MgO、1.17噸CaO和0.74噸Al和產(chǎn)生2.7噸爐渣(12CaO.7Al2O3)。經(jīng)混合、壓團(tuán)后加入還原罐，還原罐加入還原爐。還原反應(yīng)溫度為1100～1150℃，真空度為1～23.3Pa。
本發(fā)明與已有技術(shù)比較有如下優(yōu)點還原溫度從1200℃降低到1150-1100℃，即降低溫度50-100℃，這有利于節(jié)省能耗20～50％和延長還原罐使用壽命；還原周期從12h降低到7～8h，每天、每個還原罐從出2次鎂到出3次鎂，增加單罐鎂產(chǎn)量；提高鎂產(chǎn)量30～90％；料鎂比降低；爐渣可利用，爐渣有多種用途，可使目前噸鎂價格分別降低￥800～3500元。綜上，該法會降低鎂的生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
一種鋁熱還原氧化鎂煉鎂的工藝方法結(jié)合實施例加以說明；實施例1鋁熱法還原煅燒白云石煉鎂白云石的化學(xué)分子式為MgCO3.CaCO3。白云石含有21.8％MgO和30.4％CaO，其余為CO2。白云石中MgO和CaO是波動的，同時還含有雜質(zhì)。
白云石經(jīng)煅燒發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)(1)該反應(yīng)生成的MgO.CaO稱為煅燒白云石(俗稱煅白)。
以鋁(Al)為還原劑熱還原MgO.CaO的化學(xué)反應(yīng)如(2)所示。
(2)煅燒白云石中MgO和CaO含量是波動的，即MgO和CaO含量有時高于理論值，有時低于理論值，煅燒白云石中MgO含量較高時需加CaO，CaO含量較高時需加MgO。鋁、煅燒白云石或石灰煅燒水鎂石，配料比分別為0.8-1.5∶7-14∶0-2∶0-2。煅燒白云石或石灰或煅燒水鎂石磨粉、加鋁粉配料、制團(tuán)(壓力20-40Mpa)、還原制鎂。還原周期8h，還原溫度1140-1150℃，真空度1-23.3Pa。
實施例2鋁熱法還原煅燒菱鎂礦煉鎂菱鎂礦的化學(xué)分子式為MgCO3。菱鎂礦含有47.82％MgO，52.18CO2。煅燒MgCO3分解反應(yīng)如下
(3)實際上，菱鎂礦中MgO是波動的，同時還含有雜質(zhì)。鋁熱法還原煅燒菱鎂礦煉鎂時，需補充CaO(石灰)，以滿足化學(xué)反應(yīng)式(2)的要求。
菱鎂礦、石灰石和鋁配料比分別為、3-6∶2-3∶0.8-1.5。菱鎂礦和石灰石混合煅燒或分別煅燒、磨粉、加鋁粉配料、制團(tuán)(壓力20-40Mpa)、還原制鎂。還原周期8h，還原溫度1100-1150℃，真空度1-23.3Pa。
實施例3鋁熱法還原煅燒水鎂石煉鎂水鎂石化學(xué)分子式為Mg(OH)2.理論上，水鎂石含有69.13％MgO。煅燒過程中的分解反應(yīng)如下
水鎂石中MgO是波動的，同時還含有雜質(zhì)。鋁熱法還原煅燒水鎂石煉鎂時，需補充CaO(石灰)，以滿足化學(xué)反應(yīng)式(2)的要求。
水鎂石、石灰石和鋁配料比分別為2-6∶2-6∶0.8-1.5。水鎂石和石灰石混合煅燒或分別煅燒、磨粉、加鋁粉配料、制團(tuán)(壓力20-40Mpa)、還原制鎂。還原周期8h，還原溫度1100-1150℃，真空度1-23.3Pa。
權(quán)利要求
1.一種鋁熱還原氧化鎂煉鎂的工藝方法，其特征在于該方法為(1)從上述三種還原料中以煅燒提取氧化鎂，煅燒化學(xué)反應(yīng)式白云石菱鎂石水鎂石為了降低還原溫度在煅燒菱鎂石和水鎂石中加入少量氧化鈣；(2)利用氧化鎂MgO加入鋁還原劑，提取鎂化學(xué)反應(yīng)式(3)各原料重量比為規(guī)定粒度的原料(-0.15mm～-0.075mm)和還原劑(-0.25-0.075mm)按相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)式配料，生產(chǎn)1噸鎂(Mg)需1.66噸MgO、1.17噸CaO和0.74噸Al和產(chǎn)生2.7噸爐渣(12CaO.7Al2O3)，即經(jīng)混合、壓團(tuán)后加入還原罐，還原罐加入還原爐，還原反應(yīng)溫度為1100～1150℃，真空度為1～23.3Pa。
2.按權(quán)利要求1所述的鋁熱還原氧化鎂煉鎂的工藝方法，其特征在于白云石的煅燒溫度為1200°～1250℃；菱鎂石的煅燒溫度為650°～1150℃；水鎂石的煅燒溫度為650°～1250℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有色金屬鎂的提取方法，該方法以白云石(MgCO
文檔編號C22B26/00GK1664135SQ200510045888
公開日2005年9月7日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者路忠勝 申請人:東北大學(xué)