[发明专利]一种镁渣改质剂及镁渣改质方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，尤其是一种镁渣改质剂及镁渣改质方法。

背景技术

我国是金属镁生产大国，近年来全国镁产量已占世界总产量的70％以上。宁夏炼镁业的产量占全国总镁产量的30％。我区的炼镁企业和我国大多数镁厂一样采用皮江法炼镁。皮江法生产工艺简单，产镁所需资源分布广泛，生产企业可充分就近利用宁夏丰富的煤炭资源。炼镁生产所提供的就业岗位相对较多，社会效益显著。宁夏回族自治区“十一五”科学技术发展规划明确把“镁及镁合金材料”作为新材料重点领域中的优先发展主题，并指出“清洁生产技术、节能降耗和废渣综合利用技术”是镁产业发展的方向。

皮江法是加拿大L.M皮江教授在1941年发明的一种用硅热还原法炼镁的工艺，过程为先将白云石煅烧后与还原剂硅铁和矿化剂萤石按比例磨制成粉料，经压球机压制成团块或球料后装入还原炉的还原罐中，在罐中形成必要高温和高真空(1200℃，13Pa)条件，使团块内物料发生反应生成镁蒸汽，在还原罐端头的结晶器中镁蒸汽冷凝形成结晶镁，再将所得结晶镁重熔精炼铸成金属镁锭。生产过程中产生的镁渣对镁厂周围的空气，水源和土壤形成污染威胁。

此外，皮江法炼镁生产过程的资源和能源的物质流动量非常大。在我国采用皮江法每生产1t原镁的非生物资源输入量和资源直接输入量分别为73.71t和22.88t。每直接输入1t资源炼镁，将产生3.2t环境废物。最重要的废物为还原镁渣，按每吨金属镁排放6.5吨镁渣计算，全国约年排放四百多万吨镁渣，需占用大量土地堆放，粉渣扬尘对镁厂周围的环境影响较大。研究的镁渣的循环利用，提高镁渣利用的附加值，解决对镁渣环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种镁渣改质剂和镁渣改质方法，利用化学法解决皮江法炼镁镁渣中β-硅酸二钙向γ-硅酸二钙转化，加入少量的硼酸，经过高温焙烧，既可解决镁渣的粉化。并可进一步扩大镁渣的循环范围，提高镁渣利用的附加值。

本发明采用如下技术方案：

一种镁渣改质剂，其特征在于，所述改质剂为硼酸。

一种镁渣改质方法，其特征在于，将镁渣与硼酸按1∶200-340(重量比)混合均匀，混合之后制样，制样之后焙烧。

所述的镁渣改质方法，其特征在于，所述焙烧温度：1150-1300℃。

所述的镁渣改质方法，其特征在于，所述焙烧时间：3-6h。

本发明的方法解决了皮江法炼镁镁渣的污染问题，经过改质的镁渣中的β-硅酸二钙组分增大，首先可以解决粉尘的污染问题，同时可以将改质后的镁渣添加在水泥中，可以增大添加量。

附图说明

图1为利用本发明的镁渣改质方法所做的对照试验，左上方是没有加入硼酸的镁渣，其余三个试样是按硼酸。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1：将镁渣过60目筛、加入硼酸，按硼酸∶镁渣＝1∶200-340(重量比)混合均匀，再用压样机制成，40×40×9mm的样品，采用马弗炉焙烧，控制温度1150℃在上述温度下焙烧3小时，空冷，出料。即可将已有镁渣中的γ-正硅酸二钙转化为β-正硅酸二钙。

实施例2：如图1中，左上方是没有加入硼酸的镁渣，其余三个试样是按照硼酸∶镁渣＝1∶333(重量比)加入硼酸，再用压样机制成，40×40×9mm的样品，在马弗炉控制温度1200℃，焙烧6小时所得试样，从图中可以看出，没有加硼酸的镁渣样品中的正硅酸二钙主要为γ-正硅酸二钙(从冷却后样品是否粉化来判断)。而加入了硼酸的样品冷却后没有粉化。

实施例2：将镁渣过60目筛、加入硼酸，按硼酸∶镁渣＝1∶200-340(重量比)混合均匀，再用压样机制成，40×40×9mm的样品，采用马弗炉焙烧，控制温度1300℃，在上述温度下焙烧6小时，空冷，出料。即可将已有镁渣中的γ-正硅酸二钙转化为β-正硅酸二钙。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。