威海電熔鎂砂是重要(yao)的(de)(de)工業原(yuan)材(cai)料(liao)，其生產工藝(yi)簡單，主要(yao)以氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)壓球料(liao)為原(yuan)料(liao)，采用電(dian)(dian)弧爐熔融法制(zhi)備(bei)而成(cheng)。我國電(dian)(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)制(zhi)備(bei)工藝(yi)技術方面的(de)(de)研究成(cheng)果，主要(yao)表現在(zai)選擇適宜(yi)的(de)(de)化(hua)學添加劑改(gai)善鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)的(de)(de)性能以及高效新工藝(yi)的(de)(de)開發。

我國電熔(rong)鎂砂制(zhi)備工藝及(ji)應用

      我國電(dian)熔(rong)(rong)鎂砂制備(bei)優(you)化工藝(yi)。當前(qian)我國電(dian)熔(rong)(rong)鎂產(chan)業仍在(zai)沿用電(dian)弧爐生產(chan)方(fang)式，技術(shu)裝(zhuang)備(bei)相對落后(hou)，效率低(di)，能源浪(lang)費嚴重(zhong)，余熱潛能流失(shi)嚴重(zhong);電(dian)熔(rong)(rong)鎂砂生產(chan)過(guo)程中還存在(zai)著嚴重(zhong)的(de)粉塵(chen)污染，并大(da)量排放(fang)二氧化碳，加重(zhong)了大(da)氣溫室效應，惡(e)化周邊環境。現(xian)有電(dian)熔(rong)(rong)鎂技術(shu)裝(zhuang)備(bei)亟待更新(xin)(xin)換代，現(xian)有工藝(yi)急需創新(xin)(xin)，因此，采用集成技術(shu)發展(zhan)節能環保的(de)新(xin)(xin)式電(dian)熔(rong)(rong)鎂裝(zhuang)備(bei)及制備(bei)工藝(yi)是(shi)發展(zhan)電(dian)熔(rong)(rong)鎂產(chan)業的(de)重(zhong)要選擇(ze)。

      近年來(lai)，國(guo)內的科技工作者(zhe)在電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂的生(sheng)產(chan)工藝方(fang)面(mian)進行了(le)改進和(he)優化(hua)(hua)，并取得了(le)一定的成(cheng)效(xiao)。電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂的生(sheng)產(chan)工藝流程短而(er)簡單，但設備投入和(he)資源消耗大。我(wo)國(guo)電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂產(chan)業多采(cai)用電(dian)弧爐(lu)熔融天然菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)制備電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂，生(sheng)產(chan)工藝技術(shu)裝備落后(hou)，功(gong)率低(di)、容(rong)量小、效(xiao)率低(di)、自(zi)動化(hua)(hua)程度(du)(du)低(di)，生(sheng)產(chan)出(chu)的電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂產(chan)品品位不高(gao)，導致鎂(mei)(mei)(mei)資源利用率低(di)，環境污染嚴重(zhong)。通過利用鹽湖鹵水與氨氣反應(ying)后(hou)生(sheng)成(cheng)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)在煅(duan)燒后(hou)生(sheng)成(cheng)輕質氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，可以通過洗(xi)滌、過濾等方(fang)法有效(xiao)地(di)除(chu)去雜質離子，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的純度(du)(du)高(gao)達99.9%，在較低(di)溫度(du)(du)下輕燒得氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)粉末，而(er)后(hou)經一定壓(ya)(ya)力(li)壓(ya)(ya)球，制取高(gao)純電(dian)熔鎂(mei)(mei)(mei)砂。

電熔(rong)鎂砂熔(rong)煉過程(cheng)研究

      電(dian)熔(rong)(rong)鎂(mei)砂熔(rong)(rong)煉(lian)工藝(yi)原理。電(dian)熔(rong)(rong)鎂(mei)砂是采用電(dian)弧熔(rong)(rong)融(rong)法進行制備(bei)，其裝(zhuang)備(bei)是電(dian)熔(rong)(rong)鎂(mei)電(dian)弧爐(lu)(礦熱(re)(re)埋弧電(dian)爐(lu))，即通過(guo)電(dian)極的埋弧電(dian)熱(re)(re)和物(wu)料(liao)(liao)的電(dian)阻電(dian)熱(re)(re)來熔(rong)(rong)煉(lian)物(wu)料(liao)(liao)。其電(dian)耗(hao)很大，爐(lu)體一般呈圓形，三根電(dian)極布(bu)置成三角(jiao)形。電(dian)熔(rong)(rong)鎂(mei)爐(lu)在生產過(guo)程中(zhong)，是以電(dian)弧電(dian)熱(re)(re)對爐(lu)料(liao)(liao)加熱(re)(re)使之熔(rong)(rong)化(hua)，形成熔(rong)(rong)池，電(dian)弧電(dian)熱(re)(re)越(yue)(yue)大，物(wu)料(liao)(liao)熔(rong)(rong)化(hua)的速(su)度越(yue)(yue)快。

      電熔鎂砂的制備是(shi)以氫(qing)氧化(hua)鎂煅燒氧化(hua)鎂壓制成球(qiu)后(hou)(hou)為(wei)原(yuan)料，在4000kVA高溫電弧(hu)爐中(zhong)經冶煉、熔化(hua)再結晶(jing)后(hou)(hou)形成的鎂砂制品，在不同(tong)類型的電弧(hu)爐中(zhong)通過電弧(hu)加熱產生高溫(≥2800℃)，使鎂質原(yuan)料在爐中(zhong)受熱、脫水(shui)(釆(bian)用水(shui)氯鎂石)、溶(rong)融、析晶(jing)、晶(jing)體長大、冷(leng)卻等一系列(lie)物理化(hua)學(xue)變化(hua)過程，形成一種耐高溫、硬度(du)大、純度(du)高的電熔氧化(hua)鎂晶(jing)體。

      電(dian)熔鎂砂的(de)(de)(de)熔煉(lian)過程主(zhu)要(yao)分為(wei)填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、起弧階(jie)(jie)(jie)段(duan)、熔融(rong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、加(jia)料(liao)(liao)(liao)(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、冷卻階(jie)(jie)(jie)段(duan)以及停(ting)爐(lu)階(jie)(jie)(jie)段(duan)：填(tian)料(liao)(liao)(liao)(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。在電(dian)熔開始(shi)(shi)工(gong)作之前需往爐(lu)內(nei)裝(zhuang)料(liao)(liao)(liao)(liao)，應(ying)做到將料(liao)(liao)(liao)(liao)壓實壓密，并在粉料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)最上層(ceng)鋪一層(ceng)工(gong)業冶金(jin)焦炭(tan)，其平鋪范(fan)圍在三(san)根(gen)電(dian)極(ji)所(suo)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)三(san)角形(xing)(xing)范(fan)圍內(nei)，使得起弧后電(dian)路形(xing)(xing)成(cheng)回路;起弧階(jie)(jie)(jie)段(duan)。調節電(dian)極(ji)，開始(shi)(shi)進(jin)入起弧階(jie)(jie)(jie)段(duan);熔融(rong)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。起弧后，待電(dian)流趨于平穩(wen)后，電(dian)極(ji)周(zhou)圍的(de)(de)(de)原料(liao)(liao)(liao)(liao)開始(shi)(shi)熔融(rong)，熔池(chi)逐漸形(xing)(xing)成(cheng);加(jia)料(liao)(liao)(liao)(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。

      隨(sui)氧(yang)化鎂(mei)原料(liao)(liao)不斷(duan)消耗(hao)，熔(rong)(rong)(rong)池液面開始下降(jiang)，待(dai)熔(rong)(rong)(rong)池穩(wen)定(ding)后可往電(dian)極周圍填料(liao)(liao)，進入加(jia)料(liao)(liao)階段(duan)(需注(zhu)意不要(yao)破(po)壞熔(rong)(rong)(rong)池的(de)穩(wen)定(ding)性(xing));冷卻(que)(que)階段(duan)。熔(rong)(rong)(rong)煉完成后，電(dian)極逐漸被氧(yang)化消耗(hao)，電(dian)流減(jian)小。需通過(guo)冷卻(que)(que)給熔(rong)(rong)(rong)池內的(de)氧(yang)化鎂(mei)晶體(ti)創造一(yi)個穩(wen)定(ding)散熱降(jiang)溫(wen)的(de)環境，使其(qi)冷凝結晶出(chu)多晶氧(yang)化鎂(mei)產品;停爐(lu)階段(duan)。停爐(lu)過(guo)程(cheng)中，往往采用手(shou)動加(jia)料(liao)(liao)，為了減(jian)少(shao)排氣(qi)，電(dian)極附近要(yao)加(jia)入氧(yang)化鎂(mei)坯砂(sha)(氧(yang)化鎂(mei)輕燒(shao)粉(fen)(fen)不含(han)CO2)，并多加(jia)細粉(fen)(fen)料(liao)(liao)，有利于產品產量(liang)及品質(zhi)提高。電(dian)熔(rong)(rong)(rong)鎂(mei)砂(sha)熔(rong)(rong)(rong)融結晶過(guo)程(cheng)。

      電熔(rong)鎂(mei)砂(sha)的(de)熔(rong)融結晶過程伴隨著雜(za)質(zhi)(zhi)的(de)遷移和析出，在熔(rong)煉過程中，由于各組(zu)分(fen)的(de)熔(rong)點和密度(du)(du)不同，其(qi)析出方式存在差異(yi)：熔(rong)融開(kai)始(shi)時，隨溫(wen)度(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)(gao)，熔(rong)點較低的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)先達到熔(rong)點溫(wen)度(du)(du)，并轉變成液態;隨溫(wen)度(du)(du)繼續升(sheng)高(gao)(gao)，當達到氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)點溫(wen)度(du)(du)時，此時氧(yang)化(hua)鎂(mei)開(kai)始(shi)熔(rong)化(hua)，因(yin)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)密度(du)(du)相對較高(gao)(gao)，其(qi)它(ta)雜(za)質(zhi)(zhi)的(de)密度(du)(du)相對較低，加上熔(rong)池中二(er)氧(yang)化(hua)碳和水蒸氣的(de)不斷(duan)上升(sheng)，使得(de)雜(za)質(zhi)(zhi)逐漸(jian)向上遷移。

      總之，目前電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)鎂砂(sha)(sha)傳統生(sheng)(sheng)產工藝是以菱鎂礦為原(yuan)料，通(tong)過電(dian)(dian)(dian)弧爐高(gao)溫熔(rong)(rong)煉(lian)制備(bei)(bei)而成(cheng)，但該法存(cun)在產品質(zhi)量(liang)不高(gao)、生(sheng)(sheng)產能(neng)耗高(gao)、環境污染(ran)嚴(yan)重、工作強度大等(deng)缺陷。而利(li)用鹽湖(hu)鹵水制備(bei)(bei)的(de)高(gao)純Mg(OH)2中間體為原(yuan)料生(sheng)(sheng)產高(gao)純電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)鎂砂(sha)(sha)，具有產品附加值高(gao)、生(sheng)(sheng)產處理量(liang)大、能(neng)耗低等(deng)優(you)異特點，解決(jue)了國內外高(gao)端鎂砂(sha)(sha)制品的(de)需求。因此，該工藝是今后高(gao)純電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)鎂砂(sha)(sha)制備(bei)(bei)的(de)主流方(fang)向。

電熔鎂砂