咸寧電熔鎂砂是(shi)重要(yao)的(de)工業原材料(liao)(liao)，其生(sheng)產工藝簡單，主要(yao)以(yi)氧化鎂(mei)壓(ya)球料(liao)(liao)為原料(liao)(liao)，采用電(dian)弧爐熔融法(fa)制備而成(cheng)。我國電(dian)熔鎂(mei)砂制備工藝技術方面的(de)研究成(cheng)果，主要(yao)表現在選擇適宜的(de)化學添加(jia)劑改(gai)善鎂(mei)砂的(de)性能以(yi)及高效新工藝的(de)開發。

我國電熔鎂砂制備(bei)工藝及應(ying)用

      我國電(dian)熔(rong)鎂砂制備(bei)優化工藝。當前我國電(dian)熔(rong)鎂產業仍在(zai)沿用(yong)電(dian)弧爐生產方式(shi)，技術裝(zhuang)(zhuang)備(bei)相對落后，效率低，能(neng)源浪費嚴(yan)重，余(yu)熱潛能(neng)流失嚴(yan)重;電(dian)熔(rong)鎂砂生產過程中還存在(zai)著嚴(yan)重的粉塵污染(ran)，并(bing)大量排(pai)放二氧化碳(tan)，加重了(le)大氣溫室(shi)效應(ying)，惡(e)化周邊環(huan)境。現(xian)有電(dian)熔(rong)鎂技術裝(zhuang)(zhuang)備(bei)亟待更新(xin)(xin)換代，現(xian)有工藝急需創新(xin)(xin)，因(yin)此，采用(yong)集成技術發展節能(neng)環(huan)保(bao)的新(xin)(xin)式(shi)電(dian)熔(rong)鎂裝(zhuang)(zhuang)備(bei)及制備(bei)工藝是發展電(dian)熔(rong)鎂產業的重要(yao)選(xuan)擇。

      近年(nian)來，國內的科技(ji)工(gong)作者在電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)的生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)(yi)方(fang)面(mian)進(jin)行了(le)改進(jin)和優化(hua)，并(bing)取得了(le)一(yi)定(ding)(ding)的成效。電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)的生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)短而簡(jian)單，但(dan)設備(bei)投(tou)入(ru)和資源(yuan)消耗大。我國電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)產(chan)(chan)業(ye)多采用(yong)(yong)電(dian)(dian)弧爐(lu)熔融天然菱(ling)鎂礦(kuang)石制備(bei)電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)，生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)(yi)技(ji)術裝備(bei)落(luo)后(hou)，功率低、容量小(xiao)、效率低、自動化(hua)程(cheng)度(du)低，生(sheng)產(chan)(chan)出(chu)的電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)產(chan)(chan)品品位(wei)不(bu)高(gao)(gao)，導致鎂資源(yuan)利(li)用(yong)(yong)率低，環境污(wu)染嚴重。通(tong)過(guo)利(li)用(yong)(yong)鹽湖鹵水與氨氣反應后(hou)生(sheng)成氫(qing)氧化(hua)鎂在煅(duan)燒后(hou)生(sheng)成輕質氧化(hua)鎂，可以(yi)通(tong)過(guo)洗(xi)滌、過(guo)濾等(deng)方(fang)法有效地除去雜質離子，氧化(hua)鎂的純(chun)(chun)度(du)高(gao)(gao)達99.9%，在較(jiao)低溫度(du)下(xia)輕燒得氧化(hua)鎂粉(fen)末(mo)，而后(hou)經一(yi)定(ding)(ding)壓力壓球，制取高(gao)(gao)純(chun)(chun)電(dian)(dian)熔鎂砂(sha)。

電熔(rong)鎂(mei)砂熔(rong)煉過程研究

      電(dian)熔(rong)(rong)鎂砂熔(rong)(rong)煉工(gong)藝原理。電(dian)熔(rong)(rong)鎂砂是采(cai)用電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融法進(jin)行制備，其裝備是電(dian)熔(rong)(rong)鎂電(dian)弧(hu)(hu)爐(礦熱(re)(re)(re)埋(mai)弧(hu)(hu)電(dian)爐)，即通過(guo)電(dian)極的埋(mai)弧(hu)(hu)電(dian)熱(re)(re)(re)和物(wu)料(liao)(liao)的電(dian)阻(zu)電(dian)熱(re)(re)(re)來熔(rong)(rong)煉物(wu)料(liao)(liao)。其電(dian)耗很大，爐體(ti)一般呈(cheng)圓(yuan)形(xing)，三根電(dian)極布置成(cheng)三角形(xing)。電(dian)熔(rong)(rong)鎂爐在生產過(guo)程中，是以電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)熱(re)(re)(re)對爐料(liao)(liao)加熱(re)(re)(re)使(shi)之(zhi)熔(rong)(rong)化，形(xing)成(cheng)熔(rong)(rong)池，電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)熱(re)(re)(re)越大，物(wu)料(liao)(liao)熔(rong)(rong)化的速度越快。

      電(dian)(dian)熔鎂(mei)(mei)砂的(de)(de)制備是(shi)以氫氧化鎂(mei)(mei)煅燒氧化鎂(mei)(mei)壓(ya)制成球后為(wei)原料(liao)，在(zai)4000kVA高溫電(dian)(dian)弧爐(lu)中經冶煉、熔化再結晶(jing)后形(xing)成的(de)(de)鎂(mei)(mei)砂制品，在(zai)不同類型的(de)(de)電(dian)(dian)弧爐(lu)中通過電(dian)(dian)弧加熱(re)產生高溫(≥2800℃)，使鎂(mei)(mei)質原料(liao)在(zai)爐(lu)中受熱(re)、脫水(釆用水氯鎂(mei)(mei)石)、溶融、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大、冷卻等一系(xi)列物理(li)化學(xue)變(bian)化過程，形(xing)成一種耐高溫、硬度大、純(chun)度高的(de)(de)電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)晶(jing)體。

      電熔(rong)(rong)(rong)鎂(mei)砂(sha)的(de)熔(rong)(rong)(rong)煉過程主(zhu)要分為(wei)填(tian)料(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、起(qi)弧(hu)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、熔(rong)(rong)(rong)融階(jie)(jie)(jie)段(duan)、加料(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)、冷卻階(jie)(jie)(jie)段(duan)以及停爐(lu)階(jie)(jie)(jie)段(duan)：填(tian)料(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。在(zai)電熔(rong)(rong)(rong)開始工作之前需往爐(lu)內裝料(liao)，應做(zuo)到將(jiang)料(liao)壓實壓密，并在(zai)粉料(liao)的(de)最上層(ceng)鋪一層(ceng)工業冶金焦炭，其平鋪范圍在(zai)三根(gen)電極(ji)所形(xing)成的(de)三角形(xing)范圍內，使得(de)起(qi)弧(hu)后(hou)(hou)電路形(xing)成回路;起(qi)弧(hu)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。調節電極(ji)，開始進入(ru)起(qi)弧(hu)階(jie)(jie)(jie)段(duan);熔(rong)(rong)(rong)融階(jie)(jie)(jie)段(duan)。起(qi)弧(hu)后(hou)(hou)，待電流趨于平穩(wen)后(hou)(hou)，電極(ji)周圍的(de)原料(liao)開始熔(rong)(rong)(rong)融，熔(rong)(rong)(rong)池逐漸(jian)形(xing)成;加料(liao)階(jie)(jie)(jie)段(duan)。

      隨氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)原料(liao)不斷消(xiao)耗(hao)，熔池液面開(kai)始(shi)下降，待(dai)熔池穩定后可往(wang)電極周圍填料(liao)，進入(ru)(ru)加(jia)料(liao)階段(需(xu)(xu)注(zhu)意不要破壞(huai)熔池的(de)穩定性(xing));冷(leng)卻階段。熔煉完成后，電極逐(zhu)漸被氧(yang)(yang)化消(xiao)耗(hao)，電流減(jian)小。需(xu)(xu)通過冷(leng)卻給熔池內的(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)創造一(yi)個穩定散(san)熱降溫的(de)環(huan)境，使其(qi)冷(leng)凝(ning)結晶(jing)(jing)出多晶(jing)(jing)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)產品;停爐(lu)(lu)階段。停爐(lu)(lu)過程中，往(wang)往(wang)采用手動加(jia)料(liao)，為(wei)了減(jian)少排氣，電極附近要加(jia)入(ru)(ru)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)坯砂(氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)輕燒粉不含CO2)，并多加(jia)細粉料(liao)，有利(li)于產品產量及品質提高。電熔鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂熔融結晶(jing)(jing)過程。

      電(dian)熔(rong)(rong)(rong)鎂(mei)砂(sha)的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)結晶過(guo)程伴隨(sui)著雜質的(de)(de)遷移(yi)(yi)和析(xi)出，在熔(rong)(rong)(rong)煉(lian)過(guo)程中，由于各組分的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)和密度(du)不同，其析(xi)出方式存在差(cha)異：熔(rong)(rong)(rong)融(rong)開始(shi)時(shi)，隨(sui)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)，熔(rong)(rong)(rong)點(dian)較低的(de)(de)雜質先達到(dao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)溫度(du)，并轉變成液態;隨(sui)溫度(du)繼(ji)續升高(gao)(gao)，當達到(dao)氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)溫度(du)時(shi)，此時(shi)氧化(hua)鎂(mei)開始(shi)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，因氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)密度(du)相對較高(gao)(gao)，其它雜質的(de)(de)密度(du)相對較低，加上(shang)熔(rong)(rong)(rong)池中二(er)氧化(hua)碳和水蒸(zheng)氣的(de)(de)不斷(duan)上(shang)升，使得雜質逐漸向上(shang)遷移(yi)(yi)。

      總之，目前電熔鎂(mei)砂(sha)傳統生產(chan)(chan)工(gong)藝是以菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)為(wei)原料，通過電弧爐高溫熔煉制備(bei)而(er)成(cheng)，但該法存(cun)在產(chan)(chan)品質(zhi)量(liang)不高、生產(chan)(chan)能耗高、環(huan)境污染嚴重(zhong)、工(gong)作強(qiang)度大(da)等(deng)缺陷。而(er)利用鹽(yan)湖鹵水制備(bei)的(de)(de)(de)高純(chun)Mg(OH)2中(zhong)間(jian)體為(wei)原料生產(chan)(chan)高純(chun)電熔鎂(mei)砂(sha)，具有產(chan)(chan)品附(fu)加值高、生產(chan)(chan)處(chu)理量(liang)大(da)、能耗低等(deng)優異特點，解(jie)決(jue)了國內外高端鎂(mei)砂(sha)制品的(de)(de)(de)需(xu)求。因(yin)此(ci)，該工(gong)藝是今(jin)后高純(chun)電熔鎂(mei)砂(sha)制備(bei)的(de)(de)(de)主流方(fang)向。

電熔鎂砂