[实用新型]一种熔态碳热法炼镁装置

说明书

本实用新型公开一种熔态碳热法炼镁装置，包括喷吹罐、真空感应炉、第一冷却器和第二冷却器，使用时，物料从料斗进入，经过喷吹罐的处理后，通过喷枪进入真空感应炉，经过一系列反应后，通过第一冷却器的降温和第二冷却器的冷却分离，最终得到镁颗粒。本实用新型提供的熔态碳热法炼镁装置能够降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产。

技术领域

本实用新型涉及熔态碳热法炼镁技术领域，尤其涉及一种熔态碳热法炼镁装置。

背景技术

镁是地球中储量极为丰富的金属元素，约占地球总质量的2.1％--2.7％，我国储量是全球镁资源储量最大的国家。目前，已探明数百亿吨。镁及镁合金具有比重小，强度高，减震性好，抗冲击，切削性好，导热性好，可回收再利用，对环境污染少，具有优良的环境优势和性能优势，适用范围广泛，是一种可循环利用的难得金属。大力发展镁产业在我国和全球具有明显的资源优势和市场优势。

世界上的炼镁方法主要有电解法和热还原法两大类。热还原法是以煅烧白云石为原料，以Al、C或硅为还原剂，以铁为导热剂，在高温真空条件下还原氧化镁制得金属镁。自加拿大皮江教授实用新型“皮江法”至今，大多数的制镁工作者都在围绕如何提高和改善还原周期，提高镁差率等技术问题进行研究。CN104120282B东北大学张廷安等人在2014年实用新型了一种“快速连续炼镁的方法”，采用的技术方案是：配料造球、球团煅烧、将煅烧后的高温球团，不经冷却在氩气保护下连续送入到密闭的高温还原炉中，然后在流动的氩气气氛中进行高温还原反应，反应温度为1300-1600℃，连续得到高温镁蒸气，并与氩气混合在一起，形成高温混合气，同时把还原渣连续排除高温还原炉，高温镁蒸气经冷凝得到金属镁。此方法反应速度快，还原时间在 90min内，镁的回收率提高到88％。CN103882246B公开了一种真空炼镁装置及其方法，采用将硅铁熔化，向硅铁熔液中吹入氧化镁的方法，还原制镁。上述两种方法，具有如下缺点：(1)反应一段时间后，需要将Si-Fe-SiO2熔液，经长时间冷却后，从还原炉中取出，重新装填原料；(2)上述两种方法均采用硅做还原剂，铁为导热剂，硅和铁在反应的过程中，硅逐渐被氧化生成固体二氧化硅，二氧化硅熔点在1650℃左右，二氧化硅的沸点在2230℃，在该反应条件下，二氧化硅与铁混合，随着反应的不断进行，硅逐渐减少，二氧化硅的生产量不断增加，铁液导热率逐渐降低，当硅在铁液中的重量份不足30％时，需要停止实验，将还原炉中的铁液和还原渣全部清除，由此造成导热剂铁的浪费，生产成本依然较高，且整个制备过程只能称之为“快速半连续炼镁”。综上，硅为还原剂、铁为导热剂，还原氧化镁制备金属镁，由于其还原剂为固体、导热剂为液-固相、产物为固体，导热剂本身不参与反应，却无法与原料和产物分开，导致反应过程需要连续不断的供应导热剂，所以，无论该反应如何进行技术改进，都无法实现导热剂的连续无消耗使用，生产成本依然较高，且为了卸渣只能实现半连续化生产。

硅热还原法的还原剂价格较高，导热剂无法重复利用，用碳还原得到金属镁的方法一直为人们重视。在19世纪30年代开始，关于碳热还原制镁的研究一直在不断的进行，但是多是以研究碳热还原氧化镁制镁的反应机理进行的研究，且基本上都是在实验室进行的，至今没有关于碳热还原氧化镁制镁工业化的相关报道。

因此，如何提供一种熔态碳热法炼镁装置，以降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种熔态碳热法炼镁装置，以降低成本、降低能耗、提高生产效率高且实现连续化生产。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：