镁冶炼工艺设计方法改进探讨

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1、-毕业论文题 目：镁冶炼工艺方法改良探讨姓 名：付光芒学 号：0504205021指 导 教 师 ：明彪教授 年 级 专 业 ：2005级冶金工程所在学院和系：机械系 完 成 日 期：2009年06月08日 答 辩 日 期：2009年06月13日 . z.-镁冶炼工艺方法改良探讨摘要本文从镁冶炼的各个方法入手，探索镁冶炼工艺改良的方法。通过相关试验及相关书籍的查阅对镁相关冶炼方法进展研究，找出镁冶炼各个方法中的缺陷，并通过相关试验和相关书籍及教师的指导找出改良冶炼方法的措施。进而到达提高镁质量、降低本钱的目的。关键词：镁 冶炼工艺 真空复原. z.-THE IMPROVEMENT AND DI

2、SCUSSION OF THE MAGNESIUM SMELTINGSPROCESSMETHODABSTRACTIn this paper, various methods of magnesium smelting start magnesium smelting process to e*plore ways to improve. Through the relevant testing and inspection of books related to the magnesium smelting methods of research to identify the various

3、 methods of smelting magnesium deficiencies, and related test and relevant books and teachers to identify measures to improve methods of smelting. Magnesium to achieve quality, reduce costs.Key words：Magnesium, Smelting process, Vacuum and restore. z.-目 录前言11 根本原理31.1 热复原法炼镁31.1.1 皮江法31.1.2 巴尔札诺法41.

4、1.3 玛格尼法51.2 电解法51.2.1 道乌法51.2.2 氧化镁氯化法51.2.3 诺斯克法51.2.4 光卤石法51.3 真空蒸馏原理52 镁冶炼工艺方法改良措施62.1现有方法的优缺点及改良措施62.1.1 皮江法62.1.2 电解法62.2 真空碳热法冶炼镁的探讨72.2.1 真空碳热法炼镁原理72.2.2 工艺设想72.2.3 实验研究82.2.4 现有实验遇到的问题及分析103 讨论114 结语12参考文献13致14附录附录I：外文资料翻译附录II：撰写读书笔记. z.-前言镁是一种发现和应用都比拟晚的轻活泼金属，由于其优良的物理性能和机械加工性能，在短短的近200 年的时间

5、里，镁工业得到了快速开展。随着镁冶炼工艺和镁合金材料的不断开展，镁以“时代金属的角色出现在冶金材料的舞台上，成为有色金属中的佼佼者，现在镁已经成为继铜铝铅锌之后的第五大有色金属。加上镁蕴藏量丰富，因此被人们誉为21世纪最有前途的轻量化材料和绿色金属工程材料。由于现代工业的飞速开展，金属材料的消耗急速增加，一些传统金属资源已逐渐趋于枯竭。具有资源优势的金属镁，其市场潜力却尚未充分挖掘，其开发利用远不如钢铁、铜、铝等成熟。因此如何加速开展镁工业，扩展镁的应用领域，进一步开发我国镁的资源优势和市场优势，已成为我国当前的重要任务之一。我国蕴藏着十分丰富的矿石镁资源和海水卤水镁资源。菱镁矿约31.45亿

6、吨，占全球总储量的22. 5%，处于世界第一位。矿床主要集中在和两省储量占全国的95%，大局部为大中型矿床，开采条件比拟好，适合于露采、机械化作业和规模经营。矿石质量优良，符合炼镁要求的、级矿就占到78%，在国际市场上具有很强的竞争力。我国的白云石资源也十分丰富，已探明的储量在40亿吨以上，矿床主要分布在辽东半岛、冀东、等地。我国盐湖卤水中镁盐储量为48.15亿吨，其中氯化镁31.43亿吨，硫酸镁16.73亿吨。正在开发中的察尔汉盐湖，已探明的氯化镁储量就达16.5亿吨。我国拥有漫长的海岸线，海水中氯化镁和硫酸镁的储量分别到达4493亿吨和3570亿吨。1938年日本在我国的东北建立了第一个镁

7、车间，抗战完毕后，这个镁车间没有再恢复生产。1957年在联的帮助下，在原来的根底上建了一个年产3000t的金属镁车间，工艺采用菱镁矿干团炉料氯化生产熔融氯化镁，再经过电解生成金属镁。从新中国成立初到今天，中国镁冶炼工业经过近50年的开展，尤其是20世纪末随着皮江法的广泛推广应用，中国的镁工业开展的更快，大一点的炼镁企业就有一百多家。自1998年以来我国的镁产量一直居世界首位，2005年我国原镁产量近47万吨，出口量为35.3万吨，占世界市场份额的75%，已经连续8年居世界首位。产量在十种有色金属中排第五，出口额居第四位，净出口创汇额居有色金属之首。常用的金属镁冶炼工艺方法有热复原法和电解法。但

8、两种方法都存在这样何那样的缺点：例皮江法白云石原料耗量大、能耗高、复原效率低、硅铁耗量大、复原周期长、复原罐耗量大、粗镁质量不稳定、局部杂质Mn、Si 、Al 、Ni含量偏高等等。在实际的工业生产中，还存在温度不均匀、过烧严重、产量低、煅白的质量不稳；能源和资源的浪费，而且排放出大量的废气，造成比拟严重的环境污染。现有的改良方法有：在主要的物料破碎和物料混合工序，增加粉尘收集装置，一方面减少污染，同时也极大减少了跑冒滴漏。采用计算机优化程序优化出最正确配硅比，既可以得到最正确的出镁率，同时又保证了最恰当的硅利用率。提高产量，降低本钱。通过采用煅白、硅铁、萤石三种原料混合磨的方法，可以保证炉料的

9、细度和混合度。同时，使炉料混合更均匀，也减少了与空气的接触几率，保证了炉料的质量。改良复原罐构造、采用新型保温材料、切断热短路、提高部介质的综合导热系数、改变升华和结晶路径、改良炉型，采用水煤浆对复原罐底部加热等途径。电解法制取的粗镁中主要含有电解质中的氯化物及Fe、Si、Ni、Cr、Mn和K、Na等金属杂质，其存在会降低镁及其合金的耐腐蚀性能。生产过程复杂，电耗高，生产条件差，设备腐蚀严重；经常发生氯气的跑、冒、漏，给环境造成污染，给工人的身体安康带来影响；其废气、废水、废渣处理的任务重、费用高；设备和厂房由于腐蚀严重，维修费用高等缺陷。现有改良方法有： 将电解的原材料由粒状氯化镁经过无水氯

10、化氢脱水转变为水球氯化镁，使原料准备阶段的能耗由15 kWh/kg降到了10 kWh/kg。改良氯压系统等途径。热法炼镁方面，碳热法炼镁是人们研究的一个热点。与其它的炼镁方法比拟，真空碳热法炼镁有如下的优点：镁蒸气可直接冷凝成块状的结晶镁，省去了后续镁粉再蒸馏工艺，解决了镁粉易燃的平安问题。复原剂用的煤比硅铁廉价，而且来源广、易于获得。有可能研制出新的真空炉突破罐子容量的限制，提高热效率和单台设备的产能，改善劳动条件。冶金过程在密闭的真空系统中进展，对环境污染很小。能耗分别比硅热法和电解法低3. 3 %和8. 7 %，降低了生产本钱。真空碳热法炼镁一旦在工业上应用成功将给我们带来可观的经济、社

11、会及环境效益。下一步需要做的是扩大实验以及半工业化实验，对真空碳热复原的焦结过程、复原过程、金属镁蒸气的冷凝过程以及添加剂的种类选择和添加量还需要进展深入的研究。. z.-1 根本原理金属镁的制备方法可分为2大类：热复原法和电解法。1.1 热复原法炼镁热复原法炼镁的原理：硅(一般用75Si-Fe合金)在高温(1100-l 2500C)和真空(13.3133.3Pa)条件下，复原白云石中的氧化镁，制得金属镁。1电炉；2复原罐；3原料；4麦氏真空计；5电离真空计；6过滤器；7罗茨泵；8机械真空泵图1 真空热复原法炼镁装置硅热复原法，按照所用设备装置不同，可分3种：皮江法(Pidgeon Proce

12、ss)，巴尔札诺法(BalzanoProcess)和玛格尼法(Magnetherm Process)。巴尔札诺法和玛格尼法生产规模较小，故重点谈皮江法。 皮江法皮江法炼镁原理皮江法炼镁方法由加拿大人皮江(Pidgeon)1941年研制成功，此方法采用的是在外热式真空蒸馏罐用硅铁复原白云石制镁的工艺。皮江法经过60多年的开展，取得了巨大的进步，形成了根本成熟的理论。生产方式为间歇式的，每个生产周期大约为10h，可分为3个步骤：(1)预热期：装料后，预热炉料，排除炉料中的二氧化碳与水分。(2)低真空加热期：盖上蒸馏罐的盖子，在低真空条件下加热。(3)高真空加热期：罐真空度保持13.3133.3Pa

13、，温度达1200左右，时间保持9h左右。由于外面水箱的冷却作用，钢套的温度大约250，镁蒸气冷凝在钢罐中的钢套上。最终切断真空，将盖子翻开，取出冷凝着镁的钢套。蒸馏后的剩余物为二钙硅酸盐渣和铁。图2 炼镁复原罐构造及罐中原料和产物分布皮江法炼镁过程可分为白云石煅烧、原料制备、复原和精炼四个阶段，其工艺实质是将白云石(MgCO3 CaCO3)在回转窑中煅烧(煅烧温度11501250)，反响式是MgCO3CaCO3 MgOCaO + 2CO2 ；然后经研磨与硅铁粉(含硅量75%)和萤石粉(氟化钙95%)混合制球(制球压力9182914MPa)，送入耐热钢复原罐，在11901210的温度及11331

14、0Pa真空条件下，复原制成粗镁，反响过程是：2CaO(固)+ 2MgO(固)+ Si(固)2Mg(气)+ CaSiO4 (固)，经过熔剂精炼、铸锭、外表处理，产出金属镁锭。总反响的化学计量方程由(1-1)式给出。2MgO2CaO + Si(Fe)Ca2SiO4 + 2Mg + Fe (1-1)反响式的自由能函数G 与温度T 的关系由式(1-2)给出：G = 115600 + 11174 Tlog T - 100138 T (1-2)反响热H 与温度T 的关系见(1-3) 式：H = 115600 - 51098 T(1-3)由(1-2)式可知此复原反响的临界温度Tc。假设使反响(1-1)正向进

15、展，反响温度必须大于临界值Tc温度越高，或提高反响速度越显著，反响(1-1)就越能够进展到底。真实的复原过程是在真空下进展的，这样一来大大降低了临界温度Tc，并提供了镁蒸气的传输通道，但也降低了反响物料的热传递效率，并形成皮江法生产中复杂及其特殊的真空热复原机理。图3 皮江法工艺流程图 巴尔札诺法此法从皮江法演化而来，加大了真空罐的尺寸，部采取电加热。所用的原料同皮江法，但是加料和排渣的方式有所不同。 玛格尼法以铝土矿和白云石为原料，硅铁作复原剂，在真空电炉中进展复原反响；反响的温度为16001700，真空度为0.26613.3kPa。该法的最大特点是炉所有的物质都为液态。1.2 电解法电解法

16、生产镁原理：电解法的原理是电解熔融的无水氯化镁，使之分解成金属镁和氯气。依据所用原料及处理原料的方法不同，可细分为以下具体的方法：道乌法(Dow Process)、氧化镁氯化法(IG Farbenindustrie Process)、诺斯克法(Norsk Hydro Process)和光卤石法(Russian Process)等。 道乌法道乌公司以海水和石灰乳为原料，提取Mg(OH)2，然后与盐酸反响，生成氯化镁溶液，氯化镁溶液经提纯与浓缩后得到MgCl2(12)H2O，用作电解的原料，在750摄氏度左右电解制备金属镁。 氧化镁氯化法利用天然菱镁矿，在700800下煅烧，得到活性较好的轻烧氧化

17、镁。80氧化镁的粒度要小于0.144mm，然后与碳素混合制团，团块炉料在竖式电炉中氯化，制得无水氯化镁，直接投入电解槽，最后电解得金属镁。制备MgCl2的反响方程式为： 2MgO+2Cl2+C=2MgCl2+CO2 诺斯克法威诺斯克水电公司利用德国制钾工业的卤水废液(其中含有氯化镁)，利用高压枯燥的HCI气体带走氯化镁结晶水，制取固态颗粒状无水氯化镁，然后电解制备金属镁。诺斯克法是唯一不使用氯化反响器制备无水氯化镁的方法。 光卤石法将光卤石(MgCl2KCl6H2O)脱水后，直接电解制取金属镁。光卤石脱水时水解反响不像MgCl2那样严重，但也有一定的水解，因而在无水化的处理过程中，也需要氯化过

18、程，由于参加了KCI，需要经常清理电解槽。1.3 真空蒸馏原理金属受热后气化，形成金属气体，不同金属气体的蒸气压各有区别，这是真空蒸馏金属及合金的根本依据，真空蒸馏别离合金元素的依据是蒸馏出来的气相和残留的液相不同，真空蒸馏粗金属及合金以到达精炼和组分别离的根底，首先是各元素的蒸气压差，其次是一些元素共存时，他们的原子，分子之间的相互作用力，影响着各元素的实际蒸气压，进而影响蒸馏别离的效果。. z.-2 镁冶炼工艺方法改良措施2.1现有方法的优缺点及改良措施 皮江法(1)优点、皮江法生产工艺简单，产品质量高；皮江法投资本钱低，中国丰富的白云石资源、廉价的劳动力是皮江法在中国开展的潜在优势。皮江

19、法炼镁在技术方面存在很大的缺陷，有很大的技术提升空间。因此，可望研发出适合中国国情的中国式皮江法。以白云石为原料炼镁的皮江法技术十分适合我国国情，皮江法在中国的应用前景值得期待。(2)缺点：虽然皮江法比拟适合我国国情，近年来开展迅速，在我国的原镁生产中98%以上都是采用皮江法生产。但在皮江法炼镁过程的每个生产环节，都存在这样和那样的一些问题。如白云石原料耗量大、能耗高、复原效率低、硅铁耗量大、复原周期长、复原罐耗量大、粗镁质量不稳定、局部杂质(Mn、Si、Al、Ni)含量偏高等等。皮江法外加热的热源根本上都是用液体燃料、气体燃料和固体燃料产生的热量，而其中绝大局部镁厂都是以固体煤为燃料，每生产

20、一吨镁要消耗812t优质煤，不仅造成能源和资源的浪费，而且排放出大量的废气，造成比拟严重的环境污染。改良措施：针对废气中二氧化硫的处理方法可采取：利用磷矿浆中含有丰富的过渡金属离子二价铁离子和三价铁离子的催化作用，以磷矿浆作为脱硫吸收剂和硫酸尾气中自身的氧气，催化氧化磷化工厂中二氧化硫体积百分含量3的硫酸尾气，使硫酸尾气中二氧化硫浓度降至300mg/m3，同时吸收了二氧化硫的磷矿浆中磷酸浓度上升至3，失效后的磷矿浆可返回湿法磷酸车间使用。针对不易处理的低浓度SO2尾气，采用催化氧化吸收同步进展，充分利用了硫酸尾气中自身的氧，在不需鼓氧的条件下，可达标排放，减轻大气环境负担，回收了硫资源，采用磷

21、矿浆作为脱硫吸收剂，价廉易得。 电解法制镁存在的问题制备无水MgCl2困难：在氯化镁的脱水过程中，由一水氯化镁脱水制取结晶氯化镁的过程极易水解，产生碱式氯化镁Mg(OH)Cl和氧化镁，生产工艺较难控制；在HCl气氛下，水氯镁石脱水需要较高的温度(一般约为450)，能耗大，设备腐蚀严重。金属镁的纯度较低：电解法制取的粗镁中主要含有电解质中的氯化物及Fe、Si、Ni、Cr、Mn和K、Na等金属杂质，其存在会降低镁及其合金的耐腐蚀性能。在生产过程中还存在平安问题，如电流损伤、烫伤、机械损伤等。其中危害性最大的是氯气和氯化氢，这些物质对人体及环境造成严重影响。生产过程复杂，电耗高，生产条件差，设备腐蚀

22、严重；经常发生氯气的跑、冒、漏，给环境造成污染，给工人的身体安康带来影响；其废气、废水、废渣处理的任务重、费用高；设备和厂房由于腐蚀严重，维修费用高。改良措施：电解法最严重的问题是设备腐蚀严重，其原因是生产过程产生氯气和氯化氢，在对氯气和氯化氢进展吸收处理时行成的酸会对设备腐蚀。针对该问题对吸收装置做了如下改良：在设备的壁加一层耐高温、耐腐蚀的材料，而瓷具有耐腐蚀，又耐高温，还具有高强度的性能，因而可选用用瓷，具体处理方法是，在瓷成型前将原料涂抹在设备壁，然后再煅烧。这样便可解决设备的腐蚀问题。另外，针对电解槽电流不稳定的问题对电解槽做了局部改良：将电解槽的槽底设计成斜坡型的，电解室产生的沉淀

23、物沿此斜坡流到集镁室的底部，从集镁室中被吸出。因此，电解室的槽底下聚积沉淀物，电解槽电解质的循环不受槽底沉淀物的影响，另外应注意控制搅拌机的搅拌速度，过高过低都会影响电流效率，搅拌速度低了使电解液循环不畅，从而使电流效率降低，搅拌速度过快而使沉淀物无法沉积而增大电阻，使电流效率降低，做到上述才可以获得高且稳定的电流效率。2.2 真空碳热法冶炼镁的探讨2.2.1 真空碳热法炼镁原理真空碳热法炼镁，也即用碳做复原剂在真空条件下冶炼镁的一种工艺。其相关化学反响为：2MgO+C=CO2+2Mg由手册2查知：(1)Mg= Mgg+1/2O2Go/J=759814+30.8TlgT-315.9T(1380

24、2500K)(2)C+1/2O2=COG/J=-111713-87.65T(1)+(2)得MgO+C= Mgg+COGo此既碳复原MgO的反映，反映平衡时，G=0。G=Go+RTln(pMg+pCO)得 -Go=RTln(pMg+pCO)假设系统不漏入外界气体，系统的气体压强p系为：p系=pMg+ pCO=2pMg=2pCO因反映产生的Mgg与CO的摩尔数相等，故lgpMg/atm=-Go/4.606RT则 -Go=RTln pMg2=2RTln pMg=4.606RTlg pMgpMg/Pa=1.0110510(-648101-30.8TlgT+403.55T)/(38.294T)计算得到的

25、T- pMg、T-G祥见14P309。反映的标准自由能Go，在温度低于1876时为正值，温度高于此值时转变为负值，反响向右在大气中进展。所以我们在实验时必须将温度限定在低于1876。系统残压较低(101102Pa)时，在1200以上反响已可进展，假设能到达较高温度，pMg高一些更为有利。 因在计算的围pMgpMg*，故反映气体处于未饱和状态，反响产生的镁成为气态。因而需要冷凝才能得到固态金属镁。反响温度与pMg大小有关，温度高则pMg也增大，此气体的开场冷凝温度(露点)与pMg值有关，假设露点低于或等于镁的熔点，则冷凝物绝大多数为固态粉末。当露点高于镁熔点，则冷凝成为液体金属量增多，成为固体者

26、减少。由此可得到复原产生液态镁的条件是：复原温度高一些(约1600)，气体产物冷却至约650(镁熔点)凝结。2.2.2 工艺设想镁是比重很轻的金属, 具有强度高、加工性能好等优点。镁的生产方法大体分为电解法和热复原法。电解法产量占世界总产量的80%以上,但存在环境污染等问题。热法镁厂采用含硅75%的硅铁做复原剂, 使用特制合金钢复原罐,生产本钱较高,。由于用硅铁做复原济本钱较高，可以尝试一种新型的炼镁方法，用碳代替硅铁复原氧化镁，在热式真空炉中冶炼,真空炉的规模可以突破合金罐容量的限制，镁蒸气可直接冷凝成块状的结晶镁，省去了后续镁粉再蒸馏工艺，解决了镁粉易燃的平安问题。复原剂用的碳比硅铁廉价,

27、而且来源广、易于获得。冶金过程在密闭的真空系统中进展，对环境污染很小。能耗分别比硅热法和电解法低3.3%和8.7%，降低了生产本钱。真空碳热法炼镁一旦在工业上应用成功将给我们带来可观的经济、社会及环境效益。下一步需要做的是扩大实验以及半工业化实验,对真空碳热复原的焦结过程、复原过程、金属镁蒸气的冷凝过程以及添加剂的种类选择和添加量还需要进展深入的研究14。2.2.3 实验研究2.2.3.1 实验原料及设备实验分为小型实验和扩大实验两局部：(1) 小型实，验实验设备如图4。1-石墨坩埚；2-石墨筒；3-钼片隔热罩；4-石英管；5-感应线圈；6-氧化铝块；7-Ar气入管(实验时关闭)；8-Pt-P

28、tRh18热电偶用氧化铝套管；9-油冷冷凝器；10-水冷管；11-接抽空系统图4 真空碳复原MgO实验设备实验原料：用纯MgO与-200目的冶金焦粉混合，C/Mg(原子比)为1.2:1(质量分数0.705MgO，0.295焦)，压成块，直径3.5cm(压强1t/cm2)，厚1cm。一些实验用煅烧白云石(0.59CaO，0.396MgO，0.019Fe2O3)，同样C:Mg=1.2:1(质量分数0.86煅烧白云石，0.14焦)2。实验设备：抽空用机械泵和扩散泵，石墨坩埚可做100g，料压成块，感应加热(ACEC/V2616 10kHz-45kW发电机)，用一石墨筒导电，用一钼片螺管围住石墨筒以隔

29、热，冷凝器装油并经铜管循环水冷却，三支电热偶附于冷凝器上：一支是Pt-PtRh18用铝氧管保护测料的温度，另两支(铬-铝)的一支测冷凝器底部，一支在油中。(2)扩大实验，实验装置的连接图如图5。F-炉子；E-真空管道闸；U-旋转出料闸；UVS-真空阀和储仓；CF-焦过滤(仅用于最后的实验)；C-冷凝器；UC-冷凝器的卸料系统；Cy-收尘器；Fi-过滤器；PR-罗茨泵；B-CO燃烧器图5 扩大实验设备连接图实验原料：加料为15mm直径的块，用菱镁矿(MgO 0.85，CaO 0.02，SiO2 0.034，Al2O3 0.047，Fe2O3 0.03)和破碎了的冶金焦，按C/Mg为1(原子比)，

30、加水混合。实验设备：炉子的加热局部为矩形，横切面0.23m0.46m，高1.5m，衬纯镁氧砖，轻质耐火砖隔热。石墨发热体由板状料加工而成，每一根在1800K时功率为12kW，用4根装在料，第5根在料面上，以防止在冷凝器进口处发生凝结和逆反响2。抽空系统用以台罗茨泵和旋转活塞泵连接，当压强低于5.33103Pa时罗茨泵自动启动，在罗茨泵进口处安以热真空计测压，在冷凝室中也装一真空计。2.2.3.2 氧化镁碳复原过程及分析在小型实验中，对MgO和对MgOCaO，反响效率在温度高于1600K时明显提高，1700K、4h反响效率分数0.7，钙复原挥发逸出很少，而且钙不能有效的冷凝(凝结分数0.6)。在

31、复原纯MgO时冷凝较好(0.97)，处理MgOCaO时最高0.65。冷凝物的金相构造显示为预期的柱状构造，垂直于基体，它含金属镁的质量分数为0.75-0.85，并含钙，钙低于510-3。应注意当反响器在1700K、6.7102Pa时，冷凝物中金属镁含量降低到0.42，钙含量上升至2.510-2。扩大实验共进展了14次，每次持续了1-3周。开场3次以后决定在冷凝器前加一个加热器，加第二收尘器、过滤器和视孔。第4-6次时密封处漏气，增加核检漏器。第7次发现油(冷却油)过冷，而使冷凝温度太低，导致产生黑色、会自燃的凝结物，其中有长的金属晶体，因而在油循环系统上加加热装置2。为了使CO2都转变为CO，

32、在炉子和冷凝器中间(图5中的CF)加了热焦炭过滤器。焦炭过滤器加热到1100。由于在过滤器中的阻塞问题，它仅能到达的稳定条件为93.3-133.3Pa(计算为炉Pco为466-607Pa)，冷凝温度约为200-220。冷凝物产率0.3-0.4 kg/h，含金属镁0.7-0.8(质量分数)，质量有所提高但不能弥补焦炭过滤引起的阻塞问题。2.2.4现有实验遇到的问题及分析现有实验中遇到这样或那样的问题：例提高冷凝温度改善了冷凝物的质量，热焦炭过滤又进一步使之改善，但是难于得到更好的结果。提高冷凝温度就必须增加炉子的生产率，但当进展实验时由于杂质等原因在多处发生严重的堵塞，如焦炭过滤器、旋风过滤系统

33、，乃至泵本身。冷凝物熔化时大局部保持粉状，其中含有一些滴状金属镁。真空密封问题，密封出问题便会影响镁的产出效率14。为解决粉状镁凝结物熔成锭的问题在已有实验中又进展了升华的实验，用类似图4的设备，装600g冷凝物，含金属镁0.75(质量分数)，残压26.7Pa，坩埚温度保持在300-350，冷凝器温度在190300。冷凝系数为1.94，得到金属镁的冷凝物(含C 0.024，O 20.01，质量分数)14。针对过滤器阻塞问题可采取如下的改良措施：先用布氏漏斗或加压过滤器预过滤，而不是直接使用焦碳过滤器，也即在焦碳过滤器之前先进展粗过滤，这样可以减缓焦碳过滤器的阻塞问题，延长焦碳过滤器的使用寿命。

34、. z.-3 讨论真空碳热法炼镁一旦在工业上应用成功将给我们带来可观的经济、社会及环境效益。下一步需要做的是扩大实验以及半工业化实验，对真空碳热复原的焦结过程、复原过程、金属镁蒸气的冷凝过程以及添加剂的种类选择和添加量还需要进展深入的研究。. z.-4 结语1镁冶炼方法中存在的问题：皮江发，原料耗量大、能耗高、复原效率低、硅铁耗量大、复原周期长、复原罐耗量大、粗镁质量不稳定，局部杂质含量高，排放出大量的废气，造成比拟严重的环境污染等等。在真空碳复原实验中遇到的问题可归结为：真空密封问题，防止阻塞问题，镁熔成锭和维持正常条件等。2可采取的措施：针对过滤器阻塞问题，先用布氏漏斗或加压过滤器预过滤，

35、这样可以缓解焦碳过滤器的阻塞问题。. z.-参考文献1 徐日瑶.金属镁生产工艺学M.:中南大学,2003(5) :921022 戴永年,斌编著.有色金属材料的真空冶金M,:冶金工业, 2000(8) :1121433 钟胜,氧化镁真空碳热复原研究D.:理工大学,1999(6) :594 镁及镁合金开展概况Z.tykj.gov./tykjj/mjmhj/mjmhj-002.htm:1223 5 文汇,王渠东,满平.轻合金技术新进展R,高技术开展报告,中国科学院,2002(3) :40566 周长松.我国热法炼镁的开展及其问题探讨D,中国资源再生,1998(10) :357镁冶炼Z,铝厂教育处19

36、95(4) :821248 徐日瑶.硅热法炼镁生产工艺学M ,:中南工大,2003(9) :2212399 王晖.浅谈皮江法炼镁复原过程的影响因素J ,轻金属,2000(7):464810 王洪福,王鹏.提高皮江法炼镁复原反响速度的机理与生产实践,中国镁业开展高层论坛专题报告文集C, 2004 (7) :222511 乃祥,建平,吴秀铭.提高我国镁冶金技术增强镁工业的竞争力J,轻金属, 2002(2) :556312 志华,.氧化镁真空碳热复原反响实验研究(硕士学位论文)D,:理工大学, 2002(7) :1713 朱祖武,黎华.国皮江法炼镁技术的缺陷与改良途径D.:工业贸易职业技术学院,20

37、07(8) :51014 志华,薛怀生,戴永年.真空法直接炼镁工艺中的煤烧结研究D.理工大学材料与冶工程学院,2004(5) :28. z.-致在明彪教师的精心指导下完成了本篇论文。教授对问题有着深邃的洞察力，每每能对问题给予的高屋建瓴的指导；教师蔼可亲、慈眉善目，对学生关心备至。教师渊博的知识、严谨的治学态度、一丝不苟的工作作风、诲人不倦的师者风和敏锐的科学洞察力给我留下了极为深刻的印象，深深感染着我，并始终影响和鼓励着本人开展研究工作。教师在学术研究中表现出的敏捷的思维及对问题的独到见解更是直接帮助本人得以顺利完成学业，并将一直影响着我作好以后的学习和工作。从师于可敬的导师使我终生受益。14. z.-附录附录I：外文资料翻译附录II：撰写读书笔记. z.