一种铝热生产金属镁的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113789450A(43)申请公布日2021.12.14(21)申请号202110994698.3(22)申请日2021.08.27(71)申请人中国铝业股份有限公司地址100082北京市海淀区西直门北大街62号(72)发明人孟浩杰王鑫健李峰赵秀峰白洋李波褚丙武李长勇(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人王瑞琳(51)Int.Cl.C22B26/22(2006.01)C22B5/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种铝热生产金属镁的制备方法(57)摘要本发明特别涉及一种铝热生产金属镁的制备方法，属于金属镁制备技术领域，方法包括：将含镁矿石进行煅烧，获得煅白；将所述煅白和还原剂进行混合，后进行压制，获得团块；将所述团块进行真空还原，获得金属镁和还原渣料；其中，所述还原剂为含铝还原剂，所述煅白和所述含铝还原剂的质量比为4‑6：1；所述还原渣料无需后续处理加工，可直接作为炼钢用精炼渣，将含镁矿石煅烧后与含铝还原剂混合还原，与皮江法相比，采用该工艺还原温度降低50‑100℃，还原时间缩短50％以上，能耗降低，镁回收率85％以上，无废渣排放。CN113789450ACN113789450A权利要求书1/1页1.一种铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将含镁矿石进行煅烧，获得煅白；将所述煅白和还原剂进行混合，后进行压制，获得团块；将所述团块进行真空还原，获得金属镁和还原渣料；将所述还原渣料直接用于炼钢的精炼渣；其中，所述还原剂为含铝还原剂，所述煅白和所述含铝还原剂的质量比为4‑6：1。2.根据权利要求1所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述真空还原的温度为1100℃‑1150℃，所述真空还原的时间为2h‑5h。3.根据权利要求1所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述含铝还原剂为铝基印刷板支撑的铝粉。4.根据权利要求3所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述铝基印刷板为1系合金，其中，以重量计，Al含量≥99％。5.根据权利要求4所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述1系合金包括：1060合金、1050合金或1050A合金。6.根据权利要求3所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述铝粉的粒度为150μm‑355μm。7.根据权利要求1所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述真空还原的真空度为5Pa‑10Pa。8.根据权利要求1所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为1100℃‑1200℃，所述煅烧的时间为1.5h‑3h。9.根据权利要求1所述的铝热生产金属镁的制备方法，其特征在于，所述含镁矿石包括：白云石。2CN113789450A说明书1/6页一种铝热生产金属镁的制备方法技术领域[0001]本发明属于金属镁制备技术领域，特别涉及一种铝热生产金属镁的制备方法。背景技术[0002]金属镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3，钛的2/5，钢的1/4。具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低和易于回收等优点。作为我国独特的战略性金属和新型结构材料，在交通轻量化、新能源材料、环保产业、消费电子、海洋工程、航空航天以及军工配套、军民融合等领域将发挥更大的作用。我国建设运营城际轨道交通的快速发展，也必将使镁合金铸件、型材、板材大有用武之地。[0003]生产镁的主要方法有电解法和硅热法(皮江法)。电解法是从卤水中电解氯化镁而生产镁，皮江法是利用硅铁(Si>75％)还原煅烧后的白云石生产镁。由于投资成本低，操作简单，皮江法成为了当今工业热法炼镁工艺中的主要方法，但该工艺目前存在能源消耗高，资源利用效率低，环境污染严重的问题。在传统的皮江法炼镁过程中，每生产1吨金属镁需要消耗11吨白云石、30公斤萤石和1.05吨硅铁，其能耗4吨标煤；除此之外，每生产1吨金属镁需要排放CO2约15吨，废渣约6.5吨。高能耗、高排放制约了皮江法炼镁的发展。[0004]现有技术中，中国发明专利申请CN103184352A提出一种白云石生产金属镁的工艺方法，通过将白云石煅烧、消化、过滤、碳化、固液分离、热解、碱式碳酸镁烘干等工序制备出中间产物碱式碳酸镁，再以廉价焦炭为还原剂及添加氟化钙为催化剂，焦炭混入量为C：MgO＝1‑4：1的摩尔配比，在1300‑1500℃进行真空碳热还原反应90‑120min，得到镁蒸汽，虽然该工艺减少了废渣的排放，降低了原料成本，但产生了大量的一氧化碳和二氧化碳气体，另外该工艺方法步骤冗长且仍有废渣的排出。中国发明专利申请CN102808089A提出一种以氧化镁为原料制