專利名稱：一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鎂的冶煉方法，尤其是涉及一種部分或全部替代含氟的礦化劑螢石、消除含氟物對(duì)環(huán)境的影響、同時(shí)解決鎂渣的粉化問題的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法。
背景技術(shù)：
我國金屬鎂冶煉絕大多數(shù)企業(yè)所采用的工藝為皮江法。皮江法煉鎂用硅鐵還原白云石中的氧化鎂，螢石作為礦化劑，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。通常用皮江法生產(chǎn)I噸鎂將產(chǎn)生6-8噸還原渣。鎂渣對(duì)環(huán)境存在兩大威脅1)微細(xì)顆粒造成粉塵飛揚(yáng)，粉塵對(duì)環(huán)境造成污染；2)螢石中的氟化物冶煉后進(jìn)入渣中，對(duì)周圍空氣土壤水源造成污染；為了解決以上問題，許多研究進(jìn)行了探討。申請(qǐng)?zhí)枮?01110027740. O、公開號(hào)為CN102071327 A采用在鎂渣 中加入少量硼酸的方法，用化學(xué)法解決了鎂渣的粉化問題。申請(qǐng)?zhí)枮?00910020830. X、公開號(hào)為CN101457306A采用在煉鎂原料中加入含鋁原料的添加劑，用來實(shí)現(xiàn)鎂還原渣的改性，上述2種方法雖然實(shí)現(xiàn)了鎂渣的改性，但都仍需要繼續(xù)使用螢石作為煉鎂的礦化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、成本低廉、利用稀土廢棄物替代螢石做鎂冶煉礦化劑的方法，從根本上解決鎂渣中含氟量超標(biāo)的問題、同時(shí)改善了鎂渣的體積穩(wěn)定性、消除粉塵污染、提高了鎂渣的水化活性、可加大鎂渣制備建材的比例的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法。本發(fā)明的目的通過如下方式實(shí)現(xiàn)
一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，其特征是該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐加熱到1200° C左右，保溫7. 5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂；
所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的85 - 86%、硅鐵占原料總重量的13. 5 - 14%、采用的稀土廢料礦化劑占原料總重量的O. 35 - I. 5%。稀土廢料礦化劑是指在玻璃加工過程中用過的氧化鈰拋光液的回收沉淀物，該回收沉淀物中含有氧化鈰20-40% ；
所述真空高溫是指還原罐內(nèi)真空度為7-20 Pa，還原罐加熱的溫度為1150-1250° C。本發(fā)明有如下效果
O工藝簡單、成本低廉、不改變現(xiàn)有的設(shè)備和工藝條件，即促進(jìn)煉鎂反應(yīng)的進(jìn)行，又防止了鎂渣粉化、提升了渣料的膠凝活性本發(fā)明提供的方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐在1200° C下保溫7. 5小時(shí)，還原罐內(nèi)真空度為7-20 Pa，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂；新礦化劑即氧化鈰鈰拋光液回收物在鎂冶煉反應(yīng)過程中，降低了反應(yīng)的活化能，因此可以取代螢石，起到了反應(yīng)催化的作用。由于新礦化劑本身不含氟，添加之后可減少甚至完全取代螢石，故能降低氟對(duì)環(huán)境的污染；同時(shí)又可對(duì)鎂渣中的β -C2S起到穩(wěn)定作用，使β -C2S在溫度降到400-500° C時(shí)不進(jìn)行相轉(zhuǎn)變，這樣鎂渣中的正硅酸二鈣就主要以P-C2S為主晶相存在，即防止了鎂渣的粉化現(xiàn)象，又提升了它的膠凝活性，可加大鎂渣在水泥和混凝土砌塊中應(yīng)用的比例，提高所制備建材的后期強(qiáng)度。2)廢物利用、環(huán)保效果好本發(fā)明提供的方法采用氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為礦化劑，氧化鈰拋光液回收物本身是工業(yè)固廢，用它替代工業(yè)原料螢石，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，節(jié)約了不可再生的礦石資源，同時(shí)降低了氟對(duì)環(huán)境的污染。氧化鈰拋光液回收物用在金屬鎂冶煉中不改變現(xiàn)有的設(shè)備和工藝條件，冶煉后形成的鎂渣不粉化，具有較高的膠凝活性，鎂渣利用率高，可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的雙重效果。
3)本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、成本低廉、利用稀土廢棄物替代螢石做鎂冶煉新礦化劑的方法。該方法可從根本上解決鎂渣中含氟量超標(biāo)的問題、同時(shí)穩(wěn)定了鎂渣中的0-C2S，改善了鎂渣的體積穩(wěn)定性、消除粉塵污染、提高了鎂渣的水化活性、可以加大鎂渣制備建材的比例，是一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂并同時(shí)穩(wěn)定鎂渣的新方法。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在溫度為1150-1250° C、真空度為7-20 Pa的真空高溫條件下在還原罐中還原，在還原氧化鎂的過程中，添加的新礦化劑與反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，促進(jìn)了鎂蒸氣的形成。還原爐中溫度為1200° C，還原罐在爐內(nèi)保溫7. 5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂。所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的86%、硅鐵占原料總重量的14%、采用的氧化鈰拋光液回收沉淀物占原料總重量的O. 7%。采用氧化鈰拋光液回收沉淀物礦化劑煉鎂，其粗鎂得率與對(duì)照組采用螢石礦化劑煉鎂的粗鎂得率基本相同。新礦化劑煉鎂產(chǎn)生的鎂渣結(jié)塊，40目篩上部分占96%。對(duì)照組采用螢石作為礦化劑的鎂渣呈粉碎狀，40目篩上部分30%左右。實(shí)施例二 一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在溫度為1150-1250° C、真空度為7-20 Pa的真空高溫條件下在還原罐中還原，在還原氧化鎂的過程中，添加的新礦化劑與反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，促進(jìn)了鎂蒸氣的形成，還原罐在1200° C下保溫7. 5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂。所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的85%、硅鐵占原料總重量的13. 5%、采用的氧化鈰拋光液回收沉淀物占原料總重量的I. 5%。采用氧化鈰拋光液回收沉淀物礦化劑煉鎂，其粗鎂得率與對(duì)照組采用螢石礦化劑煉鎂的粗鎂得率基本相同。新礦化劑煉鎂產(chǎn)生的渣結(jié)塊，40目篩上部分占96%。對(duì)照組采用螢石作為礦化劑的鎂渣呈粉碎狀，40目篩上部分30%左右。實(shí)施例三一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在溫度為1150-1250° C、真空度為7-20 Pa的真空高溫條件下在還原罐中還原，在還原氧化鎂的過程中，添加的新礦化劑與反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，促進(jìn)了鎂蒸氣的形成，還原罐在1200° C下保溫7. 5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂。所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的85%、硅鐵占原料總重量的14%、采用的氧化鈰拋光液回收沉淀物占原料總重量的O. 35%。采用氧化鈰拋光液回收沉淀物礦化劑煉鎂，其粗鎂得率與對(duì)照組采用螢石礦化劑煉鎂的粗鎂得率完全一樣。新礦化劑煉鎂產(chǎn)生的渣結(jié)塊，40目篩上部分占71%。對(duì)照組采 用螢石作為礦化劑的鎂渣呈粉碎狀，40目篩上部分27%左右。
權(quán)利要求
1.一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，其特征是該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐在1200° C下保溫7. 5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻減結(jié)成粗續(xù)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，其特征是所述煉鎂原料采用府谷某鎂廠的原料，煅燒白云石占原料總重量的85 - 86%、硅鐵占原料總重量的13. 5 - 14%、采用的氧化鈰拋光液回收沉淀物占原料總重量的O. 35 - I. 5%，氧化鈰回收物是一種用稀土廢料，它是在玻璃加工過程中用過的氧化鈰拋光液的回收沉淀物，該回收沉淀物中含有氧化鈰20-40%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，其特征是所述真空高溫是指還原罐內(nèi)真空度為7-20 Pa，還原罐加熱的溫度為1150-1250° C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬鎂的冶煉方法，尤其是涉及一種部分或全部替代含氟的礦化劑螢石、消除含氟物對(duì)環(huán)境的影響、同時(shí)解決鎂渣的粉化問題的一種用稀土廢料作為礦化劑冶煉金屬鎂的方法，該方法為首先在金屬鎂生產(chǎn)原料混合磨細(xì)的過程中，添加經(jīng)過烘干的氧化鈰拋光液回收物替代螢石作為新礦化劑與硅鐵、煅白共同混勻，油壓機(jī)用15噸壓力壓制成球團(tuán)，然后在真空高溫條件下在還原罐中還原，還原罐加熱到1200°C左右，保溫7.5小時(shí)，在真空系統(tǒng)的吸力作用下，鎂蒸氣在還原罐的冷卻端凝結(jié)成粗鎂；本發(fā)明工藝簡單、成本低廉、利用稀土廢棄物替代螢石做鎂冶煉新礦化劑的方法。
文檔編號(hào)C22B26/22GK102828053SQ20121032388
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者吳瀾爾, 韓鳳蘭, 楊奇星, 陳宇紅, 郭生偉, 杜春, 陸有軍 申請(qǐng)人:北方民族大學(xué)