硼鎂礦真空熱還原試驗(yàn)研究.pdf

1、遼寧省寬甸地區(qū)有400萬(wàn)噸高M(jìn)gO、低SiP<,2>型硼鎂礦，這種礦現(xiàn)有生產(chǎn)工藝是利用碳?jí)A法制取硼砂。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于MgO含量高，導(dǎo)致料漿粘稠、硼回收率降低，同時(shí)渣中大量的Mg也被浪費(fèi)。針對(duì)這一問(wèn)題，本試驗(yàn)首次采用真空熱還原的方法來(lái)分離硼鎂礦，利用鋁粉和硅鋁合金粉為還原劑，采用正交法，研究不同的還原溫度、還原時(shí)間、制團(tuán)壓力、還原劑過(guò)量系數(shù)等條件下鎂的還原率。 論文分為理論分析、試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果三個(gè)部分。 理論分析部

2、分，對(duì)鋁熱法及硅熱法還原硼鎂礦進(jìn)行理論分析。通過(guò)氧化物的<,△>G<'θ>～T圖確定了鋁及硅還原MgO的可能性；通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算得出，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，用鋁及硅還原MgO的初始反應(yīng)溫度分別為1453K及1782K左右。 試驗(yàn)過(guò)程：首先進(jìn)行原礦煅燒試驗(yàn)，研究原礦在不同溫度下的失重及煅燒后料中MgO的活性情況，確定硼鎂礦的最佳煅燒溫度為1173～1223K、恒溫0.5～1.0h；然后是真空還原階段，研究還原時(shí)間、還原溫度、真空度之間的變化

3、規(guī)律，由此可以判斷還原反應(yīng)的進(jìn)行程度。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)結(jié)晶在冷凝器上的還原產(chǎn)物Mg及余料(富硼料)作化學(xué)分析和X-射線衍射分析。 試驗(yàn)結(jié)果顯示，以硅鋁合金粉為還原劑，當(dāng)還原劑過(guò)量系數(shù)為+5％、在還原溫度為1453K、還原時(shí)間為2h、制團(tuán)壓力為35MPa時(shí)，鎂的還原率為43％(實(shí)收率)，當(dāng)還原劑過(guò)量系數(shù)為+50％，鎂的還原率可達(dá)71％(實(shí)收率)，Mg的純度均達(dá)到98％以上。鋁熱法還原硼鎂礦，還原的最佳溫度為1423K，其他試驗(yàn)條件還