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金屬鎂生產工藝進展分析論文
摘要:在我們的日常生活中,金屬鎂占據了很重要的作用。就金屬鎂的生產工藝而言,其的生產方法,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展,其金屬鎂的生產效率,原材料的利用率都會有著很大的提高。
關鍵詞:金屬鎂;電解法;熱還原法;工藝進展
就本文而言,主要是根據幾個方面來進行討論,首先要先了解金屬鎂的用途,再有就是關于金屬鎂的具體的生產工藝。
1金屬鎂的用途
在我們日常生活中,金屬鎂是屬于化學性質比較活潑的一類金屬純凈物。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方面還有一些煉鋼技術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行保護,還可以有效的防止金屬腐蝕。隨著科學的不斷進步,金屬鎂的用途日益增加,在我們看來,現在是一個交通很發達的時代,高鐵,飛機等等都成了我們自己出行所必要的。剛才上文說過,金屬鎂的用途之一就是生產鎂合金,鎂合金具有優良的化學性質以及物理性質,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。鎂合金的一些性質往往都優越于其他的材料,因此在軍事方面,醫療方面也起著很重要的作用。鋁合金的發展前景是非?捎^的。
2金屬鎂的生產工藝
隨著社會的不斷進步,科學技術的不斷提高,金屬鎂的生產工藝越來越成熟。就目前現在的情況看來,金屬鎂的生產工藝大致可以可以分為兩個主要的方法,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點以及特殊用途。
2.1熱還原法熱還原法的應用,主要是利用化學物質硅來實現對金屬鎂的提純。在生產過程中使用到的原料有碳化硅,氧化鈣還有純凈物硅,其所產生的化學反應所需要的條件就是高溫和真空,高溫時其的溫度要達到1100~1250攝氏度。我們所知道的熱還原法制造金屬鎂時,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,巴爾扎諾法,瑪格尼法,MTMP法,現在就這四種先進行討論。
2.1.1皮江法皮江法是一種比較典型的一種生產金屬鎂的方法,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。在生產過程中現將白云石礦在回轉窯里進行煅燒生成白玉石,然后將其進行粉碎,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行反應再進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,經過還原反應就會生成鎂晶體,然后在再融化提純,生成金屬鎂。該方法生產的時間周期差不多是10個小時左右。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展而來的,其基本的工藝流程與皮江法很相似,不過有些地方是不一樣的。其最主要的區別就是他在反應過程中不會對白云石以及硅鐵進行壓制變成團塊而是直接利用電加熱器對其進行加熱,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年前后發現的,在我們看來其追顯著的特點就是采用的是比較節能的一種方法,不過其的反應周期比較長,比起皮江法是十個小時來睡,其反應時間差不多是他的兩倍,一般為16~24個小時。在反應容器內,容器內物質的形態一般那都是液態,再有就是他的反應溫度也是比價高的,一般都超過皮江法的上線,都有1300~1700攝氏度。在生產過程中嗎,金屬鎂是以氣態或者液態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技術。在制造過程中,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設備,生產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看,電解法或許更受我們的歡迎,因為電解法的生產工藝是比較先進簡單的,而且具有能耗低的特點。電解法的核心就是用直流電來電解熔融的無水氯化鎂,使之分解成為鎂跟氯氣。就電解法看來,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。接下來我們就這些中的一些進行細致的討論。
2.2.1道烏法道烏法是一種比較簡單的電解法,他的原料也是很容易得到的。其原料包括海水還有石灰乳,運用這兩種原料來提取氫氧化鎂,然后將其與鹽酸進行化學反應生成溶液,在進行電解,這種方法是一種比較簡單的生產方法,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原料是光鹵石,在經過流化床之后,將其加入焦炭還有氯氣之后放入氯化爐,進行反應之后在進行電解生成氯氣,金屬鎂,還有氯化鉀,生成的氯氣將其進行收集用于氯化反應,實現循環利用,節省資源,實現節能。電解法除了這兩種,還有好幾種。最有特點的一種就是斯諾克法,氣質姐利用的是氯化鎂,在高壓,電解的情況下提取金屬鎂。說其特別是因為它獨一無二的,不用使用氯化反應來制取生產鎂的原料。
3結語
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的方法,一種就是熱還原法,一種是電解法。隨著我國科學的不斷發展,我認為這些方法都在朝著更加方便,更加經濟的方向發展。這些方法都在不斷的改善。
參考文獻:
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[2]吳偉,鄒智厚,馬春艷,楊林,陳立佳,劉正工藝參數對壓鑄AM50鎂合金力學性能的影響2005(z1).
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