[发明专利]一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺

说明书

本发明公开了一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺，属于金属镁冶炼领域。本发明的制备步骤为：步骤1、按照各成分重量比把氧化镁、氧化钙、碳质还原剂、萤石催化剂进行配料；步骤2、将配置物料混合均匀后置入带筛球磨机进行研磨并筛分，获得不同细度的物料；步骤3、把筛分后物料混合均匀，然后送入高压对辊压球机压制成球，并烘干；步骤4、把球团置入真空反应器内，对真空反应器抽真空，在一定压力和温度下生产出金属镁蒸气和电石碳化钙。本发明利用氧化镁和氧化钙可以同时生产出镁和电石，节约了能源，减少了环境污染，大大提高了原料利用率。

技术领域

本发明涉及金属镁冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺。

背景技术

传统热法炼镁工艺中皮江法生产的原镁占到总产量95％以上，是使用最广泛的金属镁冶炼工艺，它是在高温高真空条件下用硅铁还原煅烧白云石制取金属镁蒸气。然而，现有皮江法炼镁企业存在环境污染严重、生产成本过高、劳动强度大、能耗高、生产效率低等问题。因此，必须对传统硅热法炼镁技术进行研究改进，解决其存在的这些问题。碳热法采用廉价碳替代昂贵硅铁作为还原剂，不仅可以大幅度降低原料成本，还避免了传统硅热法炼镁中产生大量无用还原渣，解决了废还原渣的存放和环境污染问题。

现有的热还原制备金属镁的技术工艺一般过程为：(1)煅烧含有金属元素的矿石，得到金属氧化物，(2)将金属氧化物、还原剂、助剂细化为粉末；(3)计量金属氧化物、还原剂、助剂并混合均匀得到反应物料，(4)将粉末压制成块，(5)将块状物放入真空还原罐中进行反，获得金属镁蒸汽并冷凝为凝聚态金属。

金属镁的制备多采用皮江法，该法利用硅还原剂将煅白中的MgO还原为金属镁，而煅白中CaO进入渣相而被浪费被造成环境污染。而电石在生产时一般是采用电热法，即生石灰和含碳原料按一定比例混合后加入电炉内，在温度接近2000℃的高温条件下发生熔化反应生成电石，属于高能耗高污染产业。因此，如何提高煅白利用率，利用煅白中的氧化镁和氧化钙一次性加工出金属镁和电石，具有重要的意义。

中国专利申请号：201310162671.3，申请日：2014年5月6日，发明创造名称为：一种碳热还原制备镁及钙的方法，该申请案公开了一种碳热还原制备镁及钙的方法，属于金属冶炼领域。其工艺步骤为：计算煅白、还原剂及助剂等反应物料，将反应物制粉并混合均匀，将反应物粉末压制成块并放入还原罐中；反应物在罐内绝对压力P为1-20Pa、温度T为1300-2000K的条件下进行热还原反应；先后分别收集还原出的金属蒸汽并冷凝得到凝聚态的镁和钙。该方案是利用碳作为还原剂，分别在不同温度和真空压力阶段收集镁和钙蒸汽，冷凝后得到凝聚态的镁和钙，从而减少污染和能源消耗。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中煅白粉料难以得到充分利用的不足，提供了一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺，本发明利用氧化镁和氧化钙可以同时生产出镁和电石，节约了能源，减少了环境污染，大大提高了原料利用率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种碳热法同时制取金属镁和电石的工艺，其制备步骤为：

步骤1、按照各成分重量比进行配料：氧化镁和氧化钙混合粉料60份～70份、碳质粉料35份～45份、萤石粉2份～5份，总质量份数为100份；

步骤2、将配置物料混合均匀后置入带筛球磨机进行研磨并筛分，获得不同细度的物料；

步骤3、把筛分后物料混合均匀，然后送入高压对辊压球机压制成球，并烘干；

步骤4、把球团置入真空反应器内，对真空反应器抽真空，使绝对压强在10Pa～100Pa，然后对料球加热升温至1500℃～1800℃，生产出金属镁蒸气和电石碳化钙。