[发明专利]一种硅热还原法炼镁装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼镁装置，特别涉及一种硅热还原法炼镁装置。

背景技术

我国镁工业长期以来采用电解法生产金属镁，使用的原料为菱镁矿(MgCO₃)，或光卤石(MgCL₂.KCL.6H₂O)。

当采用菱镁矿为原料是，将菱镁矿破碎、磨粉，配一定比例的石油焦作还原剂，压成团块，在氯化炉内800～1000摄氏度温度下，通入氯气而制得熔融MgCL₂，然后将MgCL₂送入电解槽里进行电解，产生金属镁和副产品氯气。

当采用光卤石为原料时，因为光卤石含有6个分子的结晶水及少量附着水，出去这些水之后才能加入电解槽里进行电解。生产过程是先采用沸腾炉进行脱水，然后再采用氯化器进行脱水，最后将无水的MgCL₂送入电解槽生产金属镁。

利用电解槽进行镁的电解，电效率比较低(66％～75％，大部分运行时间小于70％)，电耗比较高(14390～16350kw.h/T，大部分运行时间为16000kw.h/T)；同时，采用电解法，生产流程长，投资大，生产中有氯气，污染环境。

另一种镁矿--白云石(MgCO₃.CaCO₃)在我国资源丰富，品质优良，产地遍及各省，用白云石生产金属镁采用硅热还原法：将煅烧后的白云石和硅铁磨成粉按比例混合压成团块，在高温真空状态下发生化学反应生成镁蒸汽，经冷凝结晶得到金属镁。硅热还原炼镁法与电解法相比，流程短、投资低、用电少、污染小。但硅热还原炼镁法在我国很少采用，缺乏相应的生产装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种硅热还原法炼镁装置，利用我国丰富的白云石资源生产金属镁，避免使用电解法、利用菱镁矿或者光卤石生产金属镁，对产生环境污染，克服现有技术中的不足。

本发明的技术方案：它包括反应罐下部和反应罐上部，反应罐上部内部设置有冷凝镁套筒，冷凝镁套筒内部设置有镁蒸汽冷凝器，反应罐上部外部设置有反应罐冷却装置，反应罐上部上部设置有反应罐法兰，反应罐法兰上部设置有法兰盖。

所述的反应罐下部上部设置有遮热板。

所述的镁蒸汽冷凝器为水箱冷凝器。

所述的反应罐冷却装置为设置在反应罐上部外部的水套冷却器。

所述的反应罐法兰与法兰盖中间设置有密封胶圈。

所述的反应罐上部上部设置有抽真空管。

所述的反应罐下部的材质为镍铬合金钢。

所述的反应罐上部材质为锅炉钢。

与现有技术相比，本发明利用我国丰富的白云石资源生产金属镁，生产流程短、投资省、建厂快，避免使用电解法、利用菱镁矿或者光卤石生产金属镁，对产生环境污染。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例：参照附图，利用耐氧化、耐热的镍铬合金钢铸造反应罐下部1，使用锅炉钢板制作出遮热板3并安装在反应罐下部1上部的里面；使用锅炉钢板制作反应罐上部13，将反应罐上部13焊接在反应罐下部1的上部；在反应罐上部13的外部开孔安装抽真空管7，并在反应罐上部13的外部焊接用于冷却的水套冷却器作为反应罐冷却装置6；在反应罐上部13上部焊接反应罐法兰8，反应罐法兰8上部安装法兰盖10，在反应罐法兰8上有圆槽，用于放置密封胶圈9；在反应罐上部13内部安装有冷凝镁套筒4，用水箱冷凝器作为镁蒸汽冷凝器11安装在冷凝镁套筒4的上方，将镁蒸汽冷凝器11的出入水管12穿过法兰盖10伸到本发明的外部接水管。

使用时，将本发明放入加热炉内，并将镁蒸汽冷凝器11和反应罐冷却装置6的入水管和出水管分别接上水管，并将真空泵接在抽真空管7上，将袋装的团料2装入反应罐下部1内，加热即可。

加热炉可以采用天然气、重油或煤气加热。反应完后，将本发明内的结晶镁5取出，进行融化精炼，铸成镁锭。剩下的硅渣可用于生产水泥的掺合料。