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碳热还原氧化镁及其催化研究
新闻出处:   2016-03-21 16:37:52

 

55世纪 随着全球资源、环境保护日益严峻,被誉为最具潜力的“绿色工程材料”镁及其合金在国内外的应用领域不断扩大,对原镁的需求量大幅增加,原镁的需求大大推进了炼镁工艺技术的进步。目前的炼镁方法主要为电解法和硅热还原法,但二者都存在成本高、能耗大、污染严重等问题。国内外研究者采用廉价的碳作为还原剂,并运用真空冶金技术,形成真空碳热法还原氧化镁工艺,原料成本大大降低。但是,目前的真空碳热还原法还原反应温度高、镁的还原率低、可逆反应控制难等,因此寻求低温高还原率是碳热还原法炼镁的关键技术。

55世纪通过添加氟化物进行催化还原反应,来降低还原温度、提高镁的还原率,达到低耗高效的目的。通过选取石墨作为还原剂进行碳热还原氧化镁试验,得出试样的失重较低,认为石墨的还原性较差,因此采用几种常用的碳质还原剂进行比较试验,优选得出适合碳热法的还原剂。通过添加不同种类及含量的氟化物作为催化剂,在不同还原条件下进行碳热还原氧化镁,用原子吸收光谱法分析还原渣中剩余氧化镁的含量,得出氧化镁的还原率,并探讨氟化物的种类及含量对碳热还原氧化镁的催化影响。

试验结果表明:(1)采用以石墨为还原剂进行不同工艺参数的还原试验,得出最佳工艺条件下球团失重也较低,仅为27%左右。(2)比较几种常用碳质还原剂的氧化镁还原率,还原效果从优到差依次为:焦炭>木炭>活性炭>石墨,焦炭为最佳还原剂。(3)以焦炭为还原剂的正交试验表明,在本试验条件下碳热还原氧化镁因数影响为:碳粒度影响最大,其次是时间和碳配比,而温度的影响较小,最优工艺条件为时间120min,温度1600℃,碳配比1:3,碳粒度-240目。