金屬鎂生產(chǎn)工藝進(jìn)展分析論文
摘要:在我們的日常生活中,金屬鎂占據了很重要的作用。就金屬鎂的生產(chǎn)工藝而言,其的生產(chǎn)方法,大致基本上有幾種,包括電解法還有熱還原法。就現在科技的不斷發(fā)展,其金屬鎂的生產(chǎn)效率,原材料的利用率都會(huì )有著(zhù)很大的提高。

關(guān)鍵詞:金屬鎂;電解法;熱還原法;工藝進(jìn)展
就本文而言,主要是根據幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行討論,首先要先了解金屬鎂的用途,再有就是關(guān)于金屬鎂的具體的生產(chǎn)工藝。
1金屬鎂的用途
在我們日常生活中,金屬鎂是屬于化學(xué)性質(zhì)比較活潑的一類(lèi)金屬純凈物。而且比金屬鋁的密度小。作為金屬鎂,其的運用主要是在鎂合金的生產(chǎn)方面還有一些煉鋼技術(shù)也需要金屬鎂的參與。不僅如此,金屬鎂還能作為保護層對一些特定的物體進(jìn)行保護,還可以有效的防止金屬腐蝕。隨著(zhù)科學(xué)的不斷進(jìn)步,金屬鎂的用途日益增加,在我們看來(lái),現在是一個(gè)交通很發(fā)達的時(shí)代,高鐵,飛機等等都成了我們自己出行所必要的。剛才上文說(shuō)過(guò),金屬鎂的用途之一就是生產(chǎn)鎂合金,鎂合金具有優(yōu)良的化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì),因此,對于剛才提到的飛機高鐵等等原材料的使用也是很需要鎂合金的。鎂合金的一些性質(zhì)往往都優(yōu)越于其他的材料,因此在軍事方面,醫療方面也起著(zhù)很重要的作用。鋁合金的發(fā)展前景是非?捎^(guān)的。
2金屬鎂的生產(chǎn)工藝
隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的不斷提高,金屬鎂的生產(chǎn)工藝越來(lái)越成熟。就目前現在的情況看來(lái),金屬鎂的生產(chǎn)工藝大致可以可以分為兩個(gè)主要的方法,其一就是熱還原法,其二就是電解法,這兩種方法又可以細分為好幾種不同的方法。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)以及特殊用途。
2.1熱還原法熱還原法的應用,主要是利用化學(xué)物質(zhì)硅來(lái)實(shí)現對金屬鎂的提純。在生產(chǎn)過(guò)程中使用到的原料有碳化硅,氧化鈣還有純凈物硅,其所產(chǎn)生的化學(xué)反應所需要的條件就是高溫和真空,高溫時(shí)其的溫度要達到1100~1250攝氏度。我們所知道的熱還原法制造金屬鎂時(shí),按照所需要的反應設備的不同,又分為好幾種不一樣的方法,但他們的原理都是相同的。根據設備的不同,劃分為四種不同的方法,分別為皮江發(fā),巴爾扎諾法,瑪格尼法,MTMP法,現在就這四種先進(jìn)行討論。
2.1.1皮江法皮江法是一種比較典型的一種生產(chǎn)金屬鎂的方法,在該方法中需要的原材料有白云石礦,螢石,硅礦,焦炭還有廢鐵。在生產(chǎn)過(guò)程中現將白云石礦在回轉窯里進(jìn)行煅燒生成白玉石,然后將其進(jìn)行粉碎,然后將螢石粉碎,將兩者的混合物放入混合球中,還有將硅礦,焦炭,廢鐵放入電弧爐中進(jìn)行反應再進(jìn)行粉碎生成硅鐵粉末,將其與混合器中的混合物放入制球機中,再投入還原爐并加入包含硅鐵,螢石的球團,經(jīng)過(guò)還原反應就會(huì )生成鎂晶體,然后在再融化提純,生成金屬鎂。該方法生產(chǎn)的時(shí)間周期差不多是10個(gè)小時(shí)左右。其的工藝流程差不多分為了3各階段,包括預熱期,低真空加熱期還有就是高真空加熱期。
2.1.2巴爾扎諾法巴爾扎諾法是在皮江法的基礎上發(fā)展而來(lái)的,其基本的工藝流程與皮江法很相似,不過(guò)有些地方是不一樣的。其最主要的區別就是他在反應過(guò)程中不會(huì )對白云石以及硅鐵進(jìn)行壓制變成團塊而是直接利用電加熱器對其進(jìn)行加熱,就這樣而言是一種比較節能的方法,現在這種方法被巴西的一家公司所采用。
2.1.3瑪格尼法瑪格尼法在1960年前后發(fā)現的,在我們看來(lái)其追顯著(zhù)的特點(diǎn)就是采用的是比較節能的一種方法,不過(guò)其的反應周期比較長(cháng),比起皮江法是十個(gè)小時(shí)來(lái)睡,其反應時(shí)間差不多是他的兩倍,一般為16~24個(gè)小時(shí)。在反應容器內,容器內物質(zhì)的形態(tài)一般那都是液態(tài),再有就是他的反應溫度也是比價(jià)高的,一般都超過(guò)皮江法的上線(xiàn),都有1300~1700攝氏度。在生產(chǎn)過(guò)程中嗎,金屬鎂是以氣態(tài)或者液態(tài)的形式生成與冷凝器之中。
2.1.4MTMP法MTMP法是一種更加連續的一種制造金屬鎂的生產(chǎn)技術(shù)。在制造過(guò)程中,他的反應溫度要求更高,要1700~1750攝氏度,最后金屬鎂的生成也是在冷凝器中生成。以上四種就是金屬鎂的熱還原法在不同的生產(chǎn)設備,生產(chǎn)條件下所能達到的一些效果。
2.2電解法就我們現在所提倡的要節能的要求來(lái)看,電解法或許更受我們的歡迎,因為電解法的生產(chǎn)工藝是比較先進(jìn)簡(jiǎn)單的,而且具有能耗低的特點(diǎn)。電解法的核心就是用直流電來(lái)電解熔融的無(wú)水氯化鎂,使之分解成為鎂跟氯氣。就電解法看來(lái),根據不用的原料又可以分為不同的方法。一般可以劃分為道烏法,氧化鎂氯化法,AMC法等等。接下來(lái)我們就這些中的一些進(jìn)行細致的討論。
2.2.1道烏法道烏法是一種比較簡(jiǎn)單的電解法,他的原料也是很容易得到的。其原料包括海水還有石灰乳,運用這兩種原料來(lái)提取氫氧化鎂,然后將其與鹽酸進(jìn)行化學(xué)反應生成溶液,在進(jìn)行電解,這種方法是一種比較簡(jiǎn)單的生產(chǎn)方法,節能而且還節省成本。2.2.2氧化鎂氯化法氧化鎂氯化法的生產(chǎn)原料是光鹵石,在經(jīng)過(guò)流化床之后,將其加入焦炭還有氯氣之后放入氯化爐,進(jìn)行反應之后在進(jìn)行電解生成氯氣,金屬鎂,還有氯化鉀,生成的氯氣將其進(jìn)行收集用于氯化反應,實(shí)現循環(huán)利用,節省資源,實(shí)現節能。電解法除了這兩種,還有好幾種。最有特點(diǎn)的一種就是斯諾克法,氣質(zhì)姐利用的是氯化鎂,在高壓,電解的情況下提取金屬鎂。說(shuō)其特別是因為它獨一無(wú)二的,不用使用氯化反應來(lái)制取生產(chǎn)鎂的原料。
3結語(yǔ)
在這篇文章中,我們主要是認識到到了金屬鎂的使用范圍,以及其的最基本的生產(chǎn)的方法,一種就是熱還原法,一種是電解法。隨著(zhù)我國科學(xué)的不斷發(fā)展,我認為這些方法都在朝著(zhù)更加方便,更加經(jīng)濟的方向發(fā)展。這些方法都在不斷的改善。
參考文獻:
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