[发明专利]一种利用废弃镁碳砖提取金属镁的方法及装置

说明书

一种利用废弃镁碳砖提取金属镁的方法及装置，装置包括液态金属镁收集装置、收集管、感应加热线圈、钼阴极、石墨阳极、炉体、气体收集罩、保护气导入管、气体收集装置，在所述炉体中设置有钼阴极、石墨阳极，石墨阳极与钼阴极连接直流电源，气体收集罩套在石墨阳极的外部，气体收集罩连接气体收集装置，所述收集管的一端伸入炉体中，另一端连接液态金属镁收集装置，所述感应加热线圈设置的炉体的外围，保护气导入管与炉体内腔连通。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明可为用后废弃镁碳砖向高技术、高经济附加值的二次利用提供一种新方法，达到真正的变废为宝的目的，实现资源的可持续化。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，尤其涉及一种利用废弃镁碳砖提取金属镁的方法及装置。

背景技术

在炼钢连铸生产中会产生大量的废弃耐火材料，长期以来，钢铁企业产生的用后耐火材料大部分都废弃了，这些用后废弃的耐火材料中，大部分为镁质耐火材料，其氧化镁含量非常高。近些年随着循环经济的深入，虽然用后废弃的耐火材料得到了利用，但也是简单的分选、归类后，销售给一些耐火材料厂，再由耐火材料厂进行破碎处理后，根据使用要求加工成各种粒度的颗粒料，在生产同材质耐材制品时掺入而已。如何将废弃的耐火材料向高技术、高经济附加值方向发展成为废弃耐火材料再利用研究热点。

申请号为CN201610079659.X的专利公开了一种转炉补炉料及其制备方法，其特征是将废弃镁碳砖作为部分原料进行生产转炉补炉料；申请号为CN201410579361.6的专利公开了一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征是将废弃镁碳砖与原煤一块输送至磨煤系统将其与煤混合磨碎一同喷入到高炉来改善炉渣性能；申请号为CN201210385242.8的专利公开了一种使用废弃镁碳砖为原料生产再生镁碳砖的制造方法，其特征是将废弃镁碳砖经过破碎、筛选将其作为镁碳砖生产的原料；申请号为CN201610172529.0的专利公开了一种利用废弃镁碳砖制备氧化镁晶须的方法，其特征是以废弃镁碳砖为主要原料通过氧化镁碳热还原生成镁蒸气，镁蒸气氧化生成氧化镁晶须。从公开的各种方法中，将废弃的耐火材料向高技术、高经济附加值研究的方法不多，多数都是将其作为原料进行重新回收利用，这些方法利用价值并不高，仍处于低附加值的初级利用阶段。从目前查询的公布专利来看，没有发现以废弃镁碳砖为原料进行金属镁的提取的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用废弃镁碳砖提取金属镁的方法及装置，目的在于提供一种高技术、高经济附加值利用方法，将废弃的镁碳砖从目前的低级利用阶段过度到高级利用阶段。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种利用废弃镁碳砖提取金属镁的方法，包括如下步骤：

1)对废弃的镁碳砖进行筛选，将混入砖中的炉渣及其它杂质去除；

2)对选出的废弃镁碳砖进行破碎研磨处理，将其研磨成100～300目的粉体；

3)将粉体与浓度为2～4mol/L的稀盐酸混合，待粉体不再溶解后，将内部剩余的固体杂质过滤去除；

4)将得到的溶液进行蒸发处理得到MgCl₂晶体镁盐，再将MgCl₂晶体镁盐破碎成100～300目粉体；

5)将镁盐粉体装入电解炉内进行镁盐电解作业处理，向电解炉内导入氩气，排出电解炉内的空气，将炉内气氛控制为非氧化气氛，之后将电解炉进行密封，使炉内的气压保持在高于大气压0.01～0.05MPa的微正压状态；

6)启动设置在电解炉炉体外围的感应加热线圈对电解炉内的石墨阳极及钼阴极进行加热，通过石墨阳极和钼阴极的放热将炉内的粉体镁盐转变为融熔态，镁盐转变融熔态后自身被感应加热，将融熔态镁盐的温度控制在750～800℃；