目前,世界上80%以上的金属镁是用皮江法生产的。所谓皮江法炼镁,就是由加拿大皮江(Pidgeon)于1941年发明的一种以煅烧后的白云石为原料、以硅铁合金为还原剂,在真空条件下制取金属镁的方法,是一种硅热还原炼镁技术。我国的皮江法炼镁技术起步于20世纪70年代,经过几十年的发展,我国的皮江法炼镁技术得到了很大发展。
采用皮江法炼镁,白云石矿应满足以下要求:K20+Na20应小于0.05%,为了避免出镁时因K、Na燃烧引起粗镁烧损;为了避免炉料在还原过程中出现熔融状态,Fe203+A1203应小于0.5%,为了避免炉料在还原过程中生成低熔点的化合物,影响镁的析出;SiO2应小于O.5%,认为SiO2在高温时与MgO生成2MgO·SiO2,这是一种低熔点化合物,它会使白云石烧结,使煅白达不到炼镁的要求,在一定程度上降低收得率;白云石灼减在46.5%~47.5% [1]。
本实验采用高硅(SiO2为4.51%)白云石,研究了高硅白云石皮江法炼镁时镁收率低的原因,提出并通过实验验证了高硅白云石采用皮江法炼镁,也可以达到高的镁收率。使高硅白云石采用皮江法炼镁成为可能。
1 分析检测
本实验所用白云石化学成分分析如下:
分析仪器为Magix(PW2403)型波长色散X-射线荧光光谱仪。
分析方法
灼烧减量测定:GB/T 3286.8-2004《石灰石、白云石化学分析方法 灼烧减量的测定》;其它成分:GB/T 21114-2007 《耐火材料X-射线荧光光谱化学分析熔铸玻璃片法》。
白云石矿石化学成分分析结果如表1所示。
该矿石SiO2含量高,达到4.51%;灼减低,为44.69%。
用X’Pert PRO型X-射线衍射仪研究了该白云石的矿物组成。测试条件:Cu靶,电压45kV,电压40mA;步进0.02°,每步扫描10s,超能探测器X’Celerator。
测试结果见图1。
图1: 矿石X-射线衍射分析曲线
由图可以看出,矿石矿物组成以白云石为主,含有石英、方解石等矿物。经X—射线衍射定量分析,白云石含量约92.5% ;石英含量约4.
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