本發(fā)明涉及有色冶金領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法。

背景技術(shù)：

1、在目前的現(xiàn)有技術(shù)中，鎂的冶煉主要有兩種工藝，電解法和硅熱法（也就是皮江法）。電解法采用無水氯化鎂,由于無水氯化鎂制備難度大，制約了電解法的使用。硅熱法（皮江法）是將硅鐵氧化鎂螢石粉制成的桃核狀料球裝入還原罐內(nèi)，將罐內(nèi)真空并保持一定真空度，利用荒煤氣做燃料對(duì)還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱，還原罐內(nèi)物料在還原爐內(nèi)高溫條件下反應(yīng)生成鎂蒸汽，鎂蒸汽被抽吸到冷凝器冷卻結(jié)晶出固態(tài)粗鎂。

2、這種硅熱法煉鎂在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，具有工藝簡(jiǎn)單，投資少，原料白云石來源豐富，實(shí)際生產(chǎn)中先將白云石在回轉(zhuǎn)窯中加熱至1000℃～1150℃，燒成煅白（成份mgo·cao）,將煅白、硅鐵粉和螢石粉計(jì)量配料、粉磨后壓制成球。接著，在還原工序，將料球裝入還原爐中的還原罐內(nèi)密封加熱至1190℃～1290℃，并在真空條件下保持10～12個(gè)小時(shí)，使氧化鎂被硅鐵中的硅還原成鎂蒸汽，鎂蒸氣被吸引到還原罐前端的冷凝器中冷卻結(jié)晶形成粗鎂。

3、實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過程中還原反應(yīng)需要的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，在橫罐還原爐中，正常還原反應(yīng)時(shí)間普遍在8個(gè)小時(shí)以上，在豎罐還原爐中，正常還原反應(yīng)時(shí)間普遍在18個(gè)小時(shí)以上，可以通過一些技術(shù)措施，將豎罐還原反應(yīng)時(shí)間縮短到10個(gè)小時(shí)以上，但這樣的還原反應(yīng)時(shí)間仍然較長(zhǎng)，嚴(yán)重制約著煉鎂行業(yè)生產(chǎn)效率的整體提高，使用的煉鎂還原劑硅鐵，價(jià)格高，生產(chǎn)過程耗能高，在煉鎂還原反應(yīng)中，反應(yīng)溫和緩慢，需要的還原反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，造成金屬鎂生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的煉鎂還原劑硅鐵在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中還原反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，效率低下，成本較高的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法，所述復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法是通過豎罐還原爐實(shí)現(xiàn)使用，效果較好。

3、本發(fā)明提出的一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法采取的方案如下：

4、一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法，包括如下步驟：

5、1、將煅白、螢石粉、鋁-硅鐵合金顆粒（也可以是硅鐵、鋁粉）、碳還原劑按照一定比例輸入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，得到煅白螢石碳鋁硅鐵的混合粉體；

6、2、將得到的煅白螢石碳鋁-硅鐵的混合粉體采用壓球機(jī)壓制成球團(tuán)，得到球團(tuán)料；

7、3、將得到的球團(tuán)料通過料倉連續(xù)輸送到豎式還原罐內(nèi)，在一定穩(wěn)定的高溫真空條件下，快速進(jìn)行還原反應(yīng)，得到鎂蒸汽；

8、4、鎂蒸汽穿過還原罐內(nèi)鎂蒸汽管，流入到冷卻部位冷凝成鎂液，得到產(chǎn)品液態(tài)粗鎂。

9、本發(fā)明提出的一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法還包括煉鎂過程中液態(tài)鎂液的連續(xù)收集方法，具體步驟如下：

10、5、將得到的液態(tài)粗鎂通過管道引入保溫爐的坩堝內(nèi)，在鎂液的收集過程中，坩堝內(nèi)始終通入氮?dú)?，坩堝?nèi)充滿氮?dú)獠⒈３终龎海?/p>

11、6、在一個(gè)坩堝內(nèi)收集滿鎂液后，將鎂液引流管通入氮?dú)?，換至另一個(gè)保溫爐，將鎂液引入坩堝內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂液的連續(xù)收集，收集滿鎂液的保溫爐，直接將鎂液轉(zhuǎn)移到鎂液的精煉爐中，進(jìn)行精煉，省去原有結(jié)晶粗鎂先熔化再精煉的過程，直接降低了煉鎂生產(chǎn)的精煉成本和對(duì)燃料能源的消耗，減少了外排的廢煙氣。

12、進(jìn)一步的，步驟1中所述煅白由白云石經(jīng)過高溫900℃～1150℃煅燒制得，主要成份是氧化鎂氧化鈣（mgo·cao），螢石粉由螢石經(jīng)破碎粉磨制得螢石粉，碳粉篩分得到，鋁-硅鐵合金經(jīng)破碎得到小顆粒，煅白和螢石粉、鋁-硅鐵合金、碳粉按照重量占比比例100%:3%～6%：1%～12%:10%～38%：5%～20%的配比稱量后，輸入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，得到煅白螢石鋁硅鐵碳的混合粉體，混合粉體的細(xì)度≤180目，在研磨過程中，通入預(yù)先加熱至50℃～150℃的氮?dú)?，在加熱氮?dú)獾母稍锉Ｗo(hù)下進(jìn)行研磨，研磨時(shí)間≤60分鐘?。

13、進(jìn)一步的，步驟1中所述碳還原劑為蘭炭、焦碳、活性炭和木炭的一種，蘭炭、焦炭、活性炭和木炭的兩種混合物，所述碳還原劑的固定碳含量≥78%，灰分≤10%。

14、進(jìn)一步的，步驟2中所述得到的煅白螢石碳鋁-硅鐵的混合粉體采用壓球機(jī)壓制成球團(tuán)，得到球團(tuán)料，壓球機(jī)壓制球團(tuán)的壓力為50mpa～150mpa,制得球團(tuán)的形狀為扁核桃狀，扁軸向直徑為8mm～15mm,長(zhǎng)軸向直徑為15mm～30mm。

15、進(jìn)一步的，步驟3中，將得到的球團(tuán)料通過中轉(zhuǎn)干燥保溫料倉，由中轉(zhuǎn)干燥保溫料倉下落到鎖倉內(nèi)，再由鎖倉下落到豎式還原罐內(nèi)，在一定穩(wěn)定的高溫真空條件下，快速進(jìn)行還原反應(yīng)，得到鎂蒸汽；所述的高溫溫度為900℃～1150℃，所述的真空是50pa～100pa,所述的快速還原反應(yīng)時(shí)間在6～8小時(shí)。

16、所述的鎖倉是全密閉鎖倉，進(jìn)料口通過雙閥門與上備料倉相連通，出料口通過雙閥門與下部的豎式還原罐相連通，在球團(tuán)料由上備料倉進(jìn)入鎖倉內(nèi)時(shí)，需要關(guān)閉出料口雙閥門，在鎖倉球團(tuán)料進(jìn)滿后，關(guān)閉進(jìn)料口雙閥門，打開出料口雙閥門，球團(tuán)料靠自身重量下落到豎式還原罐內(nèi)。

17、進(jìn)一步的，步驟4中，球團(tuán)料內(nèi)的氧化鎂，被還原出來成為鎂蒸汽，穿過還原罐內(nèi)鎂蒸汽管，流入到冷卻部位冷凝成鎂液，得到產(chǎn)品液態(tài)粗鎂;所述冷卻部位是一段傾斜式導(dǎo)流圓管，頭端接入還原罐內(nèi)，尾端接入保溫爐的坩堝內(nèi)，并插入坩堝內(nèi)液面以下，防止坩堝內(nèi)保護(hù)性氣體被吸出，傾斜式導(dǎo)流圓管由兩段組成，一段是降溫段，另一段是保溫段，降溫段與保溫段是同一個(gè)不銹鋼耐溫耐腐蝕圓管，分兩個(gè)功能作用區(qū)段，降溫段的頭端接入還原罐內(nèi)，保溫段的尾端接入保溫爐的坩堝內(nèi)，在降溫段與保溫段的接合部位，插接入真空管，降溫段把鎂蒸汽冷凝成液態(tài)鎂液，向傾斜的下段流動(dòng)，保溫段對(duì)液態(tài)鎂液保溫，能夠保證鎂液順利流入到保溫爐的坩堝內(nèi)。

18、所述傾斜式導(dǎo)流圓管的降溫段與保溫段的接合部位，插接入真空管，對(duì)還原罐內(nèi)起到真空作用，真空管與降溫段管的插入角，在30°～60°之間。

19、所述傾斜式導(dǎo)流圓管的降溫段，是外冷套與內(nèi)冷管相套的不銹鋼耐溫耐腐蝕冷凝組合體，所述傾斜式導(dǎo)流圓管的保溫段是在不銹鋼耐溫耐腐蝕圓管的外壁，對(duì)傾斜式導(dǎo)流圓管進(jìn)行保溫。

20、進(jìn)一步的，步驟5中，將得到的液態(tài)鎂液通過管道引入保溫爐的坩堝內(nèi)，在鎂液的收集過程中，坩堝內(nèi)始終通入氮?dú)猓釄鍍?nèi)充滿氮?dú)獠⒈３终龎?，防止外界的空氣進(jìn)入，氮?dú)馐峭ㄟ^空氣壓縮機(jī)壓縮空氣，供給制氮機(jī)制得。

21、進(jìn)一步的，步驟6中，在一個(gè)坩堝內(nèi)收集滿鎂液后，在鎂液引流管內(nèi)通入氮?dú)獠⒊錆M氮?dú)?，換至另一個(gè)保溫爐，將鎂液引入保溫爐的坩堝內(nèi)，依此循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂液的連續(xù)收集，收集滿鎂液的保溫爐，直接將鎂液轉(zhuǎn)移到鎂液的精煉爐中，進(jìn)行鎂液的精煉，省去原有結(jié)晶粗鎂先熔化再精煉的過程，直接降低了煉鎂生產(chǎn)的精煉成本和對(duì)燃料能源的過多消耗，相應(yīng)減少了外排的廢煙氣。

22、與現(xiàn)有硅熱法煉鎂相比，本發(fā)明明顯的效果是：

23、其一：本發(fā)明提供了一種復(fù)合還原劑高效連續(xù)煉鎂方法，碳還原劑價(jià)格低廉，在實(shí)際煉鎂生產(chǎn)中，碳鋁協(xié)同還原，硅鐵主還原，降低還原反應(yīng)啟動(dòng)溫度，加快增強(qiáng)還原反應(yīng)動(dòng)力，具有與現(xiàn)有硅熱法煉鎂操作同樣簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，并大幅縮短了煉鎂還原反應(yīng)時(shí)間，提高了煉鎂還原效率，降低了煉鎂還原反應(yīng)的溫度，直接大幅降低了煉鎂生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源消耗。

24、其二：通過對(duì)煉鎂過程中液態(tài)鎂液的連續(xù)收集，順利實(shí)現(xiàn)煉鎂的連續(xù)生產(chǎn)，利用收集的液態(tài)鎂液，直接進(jìn)行鎂液的精煉，與現(xiàn)有金屬鎂的精煉相比，直接省去了粗鎂熔化所需時(shí)間和對(duì)燃料的消耗，大幅縮短了精煉時(shí)間，提高了精煉的效率。