镁资源的利用和开发.pdf

镁资源的利焉和开发 颜福光 海南昌江海钢公司规划设计院，5 7 2 7 0 0 接要海镪公司苓投蠢蠹搓的羲矿蜜嚣释钻镶蜜湃 瓣燕撼寿丰富热鑫云毒矿体，辩攘末 装扦蠢鞴用，鸯蒜好赘海舞畿，秘壤蠹豫诧势。奉文藏键盘瓣静埽逢，资髹努毒蠹撵蕺方法，捧一戆 舟． 关键词镁．资琢；皮江1 寰 1镁的用途 镁楚一瓣菝轻、位学性质溪浚、导电、导 热、抽王彀籀瘫驽静垒属，其臻浚广泛 1 制造轻台金，广泛用予飞机和汽车制 造业。 2 作金属还原剂，用于钛．错，铀、镀、 铪等盒瘸的还原。 f 3 代替碳诧钙残除钢水中盼骧，可以剌 褥捷震镶。 f 4 广泛篪来制作花工容器、媲下管道以 及船体的防脯蚀部件。 5 制造曳光弹、照明弹和照相镁灯，还 可以作为_ 生产烟花的原料等等。 世界镁的用量分配情况为 ％ 错合金 5 3 ．4 ，镁舍盎1 9 ，l ，毙学及还舔刿l L O ，炼钢 脱硫9 ．3 ，球登铸铁4 ．7 ，其它2 ．5 。 2 镁的市场预测 世界上产镁大国是美国，年产1 5 万t 左 右。原苏联产镁1 0 万t ，太部分魁电解法生 产。苏联瓣体后，工厂与疆辩分带农几个独 联露瓣象串，生产螽杰莰裂4 万t ，其毽超 过万t 产裁的有加拿大、法国、挪威，巴西等 国。由予美国及西欧经济复苏以及镁的用途 更加广泛，使世界镁的需求鬣不断扩大。预 计本世纪末，下世纪初，世界对镁的需求达5 5 万t 宸嚣。杰于生产金属镁羽 人多，耗携 夫，蠢一定翦环境秀染，掰l 冀一些发达国家 逐潮妇自己生产改为跌第三世界进口。这就 为我们增加镁的出口提供了机会，所以今后 若干锥内镁的出口不断增加。目前国际市场 镁的价格为3 8 0 0 美元／t 。 翻内镁的嚣求量与铝的发展关系较大。 嚣为臻镁会金占镁一半班上瓣产量。奉毽纪 内汽奄计捌产量为2 0 0 万辙，簿辆汽车甩镁 几地到十几k g 。预计国内需求加出I 1 ，。九 五”期求金属镁的需求量程1 0 万t 左右，而 目前我国镁生产能力仅为6 万t 左右，其中 相当一部分为乡镇企业生产，成本高，质量 摄，巍夸_ 鸯不足。 3 镁资源 镁是地壳中分布较广的凭豢，占地壳量 的1 ．9 ％，仅次于氧、硅、铝、铁．钙等元素，居 第八位。由于其化学性质活泼，在自然界中 仅班他会镑形态存在。镁矿辑大致可势为硅 酸蕊、凝疆叠、氯诧麓爰蘸羧簸灌夫类，其 在氆嚣静分布如下 万方数据 矿锄肯镶餐‘％ 主要分布国家 硅酸盐厂蛇蚊石 2 6 ．, 3 原苏联加拿大 l 橄楗石3 4 ．6意尢利挪威 L 精石 1 望2 美国西班牙 碳醴盐厂菱锑矿 2 8 ．8 中印美匈牙科巴西 L 自云石1 3 ．2中琢苏联美日 氧化镁广术氯镁石 1 2 0 L 搬盎石8 ．8串漂苏联美酉班牙 琏蘩壤广藏疆镁蠢 I Z 6 l 鄂镁氍蠢 9 ．8 藤苏联孛美 l 絷盎石4 ．t 1荐嚣 l 无摩弹镬鞋 1 1 ．7 L 白钠镬矿7 ．0中茸 我国镁矿资源率富，分布广泛。我国菱 镁矿的质量和储鬣均膳世界第一位，矿床主 要分布在辽宁、山东，其次是四川、河北等 地。我国白云石赞源也很丰富，质量优良， 产地几乎遍及各省，是硅热法炼镁的原料。 此外，我国的内陆盐湖也很多，均有丰富的 卤水资源，况且，诲水中的镁更是取之不 尽，用之不竭的天然辩源。 据勘探资辩轰辨，海镅公秀寿享塞豹自 云岩矿薅，努枣纛蕊，瓒一蒂，矿薅墨蘑 获，平垮竟遮3 5 0 m ，妖澄8 0 0 多米，燕镁囊云 岩矿石储量鸯1 1 7 5 8 万t 金属镁秀1 4 5 1 万t ， M g O 含量为2 0 ．5 7 ％，可见，石碌有丰富的自 云岩矿石。 4 镁的提炼 金属镁的嫩产方法分为电解法和热还原 法两大类。热还原法是以煅烧自云石为原 料，以硅铁作还原剂，谯高温和真空条件下 进行还原制得盒桶镁。该法有两种工艺流 程，其中一种为皮泼法，鄹将煅挠自云石和 硅羲蘑凌缎粉，按一定懿毙混合压或圈装， 装A 用嚣熬舍惫锯涮竣戆还覆壤悫，在 l l 弱～1 2 ∞℃爰勰～2 裙a 的压强下进 行还霖褥出镁蒸气，冷凝后成为结器镁，再 熔亿成镁键。该法的优点是工艺过程简单， 生产过程不产嫩瓣毒气体，投资省，建厂 快，产品质最较电解法高，缺点是周期性操 作，设备产艟低，劳动生产率低，成本比电解 法高。而电解法忧点是生产过程连续，生产 成本比皮江法低，缺点是工艺复杂，投资 大，生产过程窘产生有毒气体一一氯气，其 痰水，废气和废溅她理任务重，费用大．生产 设备和厂房廊蚀严整，冀维修费播六，当生 产规模较枣漪，臻堍辫落生产不经济，辗摆 海锯公司瓣藏辩炎漂投摸奄章蠢嚣，著建镁冶 炼厂，霹采用友瞧浃生产。 由云褥 回 { 豳 l 麓镁 { 圈 | 镁键 图1皮泼法生产镁工艺流程 国内外采用皮江法提取镁的主要技术经 济指标如下 项目日奉某厂国内莱厂 生产规模，t ／a 匍0 0 6 0 0 镁的总同收率，％ 舯～黜釉 清耗指标 以t 壤计} 白云石，t1 1 ．11 1 - 1 2 萤石，t a 1 8硅1 5 - - e 2 硅铁‘7 s ％，t | 。瑾l2 - - 1 ．4 爨气，蟊 3 9 0 0 0 ～3 7 0 0 0 重弦，tZ 6 蒸气，tl l 嫱帮。蜒 1 0 02 6 0 - - 3 0 0 东，一 N O 3 0 0 电，k w h I a ∞3 0 0 0 ～舢 下转第1 5 页 馘 丁， 甲 丁甲鬯 万方数据 1 5 有不好的影响。 4 当炉况出现异常时，如风量，风压变 化较大；炉内持续出现正压；冰铜样中S i O ， 含量持续偏高等，应认真分析原因并处理。 如有必要，应及时停炉。在任何时候应以炉 体安全转出为优先。 5 在诺兰达炉因故要较长时间的停炉 保温时，可以考虑在熔池表面加一层保温材 料。再次开炉前，可以加一些反射炉热冰 铜，这也是大冶两台炉并开的一个有利条 件。 霍恩冶炼厂在该厂诺兰达炉投产初期， 也曾深受喷炉的困扰，操作工甚至谈喷炉色 变。通过不断的探索总结，在1 9 7 5 年发生一 起严重的喷炉事故之后，再没有发生严重的 喷炉事故。对于大抬来说，首先是克服对喷 炉事故的恐慌心理，只要对生产的经验教训 不断总结，严格按照操作规程来执行，一定 可以避免喷炉事故的发生；同时更应该注意 的是克服传统的粗放生产思维方式和操作的 随意性，按照科学规律办事，严格按照操作 规程来执行，避免不必要的事故和损失。 ㈣㈣㈣㈣㈣㈣ 上接第l l 页 料多，烟气集中在透气较好的大块炉料处通 过，造成“穿孔”，二是风压、焦率太高，引起 焦点上移，炉顶温度升高。处理办法是，在 炉顶料面不同处插人钢钎至风口水平面，将 炉料捅松透气，补加大量返渣和部分焦炭并 调整焦率和风压，以往生产经验是5 ～7 h 能见明显效果。 3 炉缸炉结主要原因是Z n S 的危 害。铅渣含锌3 ．6 ％左右，主要为z 1 1 s 和 Z n S 0 ．形态存在．Z n S 熔点高 1 8 0 0 ～1 9 0 0 ℃ ，当焦区温度变化时，其冷凝下来，造成 炉缸中炉结，导致产物分离困难。一些厂家 采用加黄铁矿和粗铅的方法以熔化之，但效 果不佳。我们在生产过程中通过在每批料中 加入某种助溶剂，利用Z n S 在其中溶解度大 的特点，较好地解决了锌害。这样一次生产 能维持2 5 ～3 0 天，甚至更长时间． 4结柬语 我们用鼓风炉处理铜转炉烟灰之浸出渣 铅渣 的工艺是成熟的，有价金属得到较好 的回收．该法对原料适应性强，经济效益明 显，我们还尝试了将铅电解过程中的铜熔析 渣、碱精炼渣以及铜冶炼厂制酸系统净化产 出的铅滤饼搭配处理也取得成功。 上接第2 3 页 5 年产3 0 0 0 t 镁厂投资、利润估算 经估算采用皮扛法生产1 t 金属镁的成 本为2 0 0 0 0 元，而市场价格为2 8 0 0 0 元／t ，吨 镁利润为2 8 0 0 0 2 0 0 1 3 0 8 0 0 0 元 含税 。 若建一个规模为3 0 0 0 t ／a 的镁厂，估算总投 资约为6 4 8 6 万元，利润总额为8 0 0 0 3 0 0 0 2 4 0 0 万元 含税 ，投资利润率为2 5 ％，投 资利税率为3 7 ％，经济效益较好。 综上所述，海钢公司若因地制宜地利用 白云岩矿石来建镁冶炼厂，不仅能解决公司 在转换企业机制过程中部分人员分流再就业 问题，且能提高公司的经济收入，加快公司 经济发展，同时对促进海南特区的经济建设 有着极其重要的意义。 万方数据