【正文】 壓力、塊團(tuán)大小制樣條件下，粗鎂中結(jié)晶最好、產(chǎn)量高、純度好，而且還原渣對(duì)環(huán)境有利。塊團(tuán)過(guò)小，敲團(tuán)難度增大，重復(fù)壓制物料變多，影響實(shí)驗(yàn)。塊團(tuán)應(yīng)有較大的的強(qiáng)度，沒(méi)有菱角，不易碰撞，可減少運(yùn)輸或還原過(guò)程中物料的粉化，從而使還原渣粉化程度降低。并且二次或多次重復(fù)壓制時(shí)，物料的粒度已發(fā)生變化，影響了塊團(tuán)的質(zhì)量，必然使還原渣粉化程度增大。降低了塊團(tuán)料的水化活性度，降低鎂的產(chǎn)出率。在制塊團(tuán)時(shí)，在敲擊時(shí)，部分物料粉化不能一次使用，必須二次壓制。一般情況下，塊團(tuán)外露存放時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 10min。 塊團(tuán)質(zhì)量的影響塊團(tuán)是由煅白粉、硅鐵粉和螢石粉壓制而成，存放在空氣中會(huì)與煅白一樣吸收空氣中的 H2O 和 CO2，除使團(tuán)塊中 CaO 和 MgO 轉(zhuǎn)變?yōu)?Ca(OH)2 和 Mg(OH)2外，塊團(tuán)因體積和重量的增大產(chǎn)生膨脹，破碎成小塊或粉末。所以爐料粒度及粒度比控制是極為重要的。爐料的細(xì)度對(duì)鎂的還原效率、硅的利用率有較大的影響。但是，爐料太細(xì)，壓形時(shí)壓縮比小而難于成形，使壓團(tuán)復(fù)雜化；并且在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)煅白的細(xì)小成分互相吸引成小塊團(tuán)，這是不利物料的均勻混合的，用過(guò)細(xì)粉料制得的塊團(tuán)很容易受熱刺激而產(chǎn)生崩裂，硅利用率下降的可能性增大，造成還原后鎂渣易于粉化程度提高對(duì)環(huán)境不利。 物料粒度的影響按皮江法煉鎂的還原過(guò)程,屬于固相反應(yīng)過(guò)程。爐料的配料比是根據(jù)上述反應(yīng)式用硅鐵和螢石的化學(xué)成分與煅白的化學(xué)成分經(jīng)計(jì)算而確定的，不是一個(gè)固定的配料比。這是因?yàn)樵谕鹊倪€原條件下(還原溫度、還原時(shí)間、制球壓力、還原體系中的剩余壓力)，鎂的還原效率是隨著配硅比的增加而增高，而硅的利用率卻逐漸降低。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，通常是根據(jù)既使鎂的產(chǎn)出率高，又使硅的利用率大來(lái)確定其最佳的配硅比。SiO212CaO+7Al2O3=12CaO須按下述反應(yīng)來(lái)配料:2(MgO在工業(yè)生產(chǎn)中，這三種原料的化學(xué)成分經(jīng)常發(fā)生變化。螢石能降低爐料的燒結(jié)溫度，減少燃料消耗，通常要求其 CaF2≥95%，另外要求雜質(zhì)少量。這是因?yàn)楹枇康陀?75%，其中反應(yīng)性好的游離硅太低，還原反應(yīng)效果差；而含硅量高于 80%的硅鐵，在細(xì)磨加工時(shí)產(chǎn)熱和空氣接觸導(dǎo)致容易氧化，表面生成一層 SiO2 薄膜，阻礙了硅原子向氧化物表面擴(kuò)散的速度，并且硅鐵硅含量越高其價(jià)格越高，經(jīng)濟(jì)性不如含 Si75%左右的硅鐵。這不僅因?yàn)槠浞磻?yīng)性好，而且硅的利用率也高。 硅鐵質(zhì)量的影響硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英（或硅石）為原料，用電爐冶煉制成的鐵硅合金，參與還原反應(yīng)生成 SiO2 時(shí)能釋放熱量，減少能源消耗。因而少量的吸水理論上來(lái)說(shuō)不會(huì)影響粗鎂產(chǎn)量，但是 Mg(OH)2 和 MgCO3 的分解反應(yīng)吸熱，增大了能源的消耗；并且吸水會(huì)對(duì)還原渣有影響。因此，整個(gè)過(guò)程要嚴(yán)格密封，負(fù)壓收塵應(yīng)控制在 5～10Pa 以內(nèi)。因此工業(yè)上應(yīng)將出冷卻機(jī)的煅白溫度控制在 150℃以內(nèi)。這種煅白易吸收空氣中的 H2O 和 CO2，其反應(yīng)如下:CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OMgO+H2O=Mg(OH)2Mg(OH)2+CO2=MgCO3+H2O煅白的吸濕速度是很快的，吸濕后生成的 Ca(OH)2 和 Mg(OH)2 又以相當(dāng)快的速度與 CO2 反應(yīng)復(fù)原為 CaCO3 和 MgCO3。合理的的工藝條件能有效減少物料在加工過(guò)程中的吸水量，適合的粒度、壓力、塊團(tuán)能提高鎂的產(chǎn)量以及忖純度，降低還原渣的粉化程度，減少環(huán)境污染與破壞以及降低資源與能源的利用。硅鐵 白云石 螢石粉煅燒配料球磨制團(tuán)還原 精煉鑄錠金屬鎂錠圖 11 一般工業(yè)皮江法流程圖皮江法煉鎂的優(yōu)缺點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)量以及純度高、能源消耗大、還原罐使用壽命短。所以爐料越細(xì)，一定范圍內(nèi)壓形壓力越大，物料相互接觸越緊密，越有利于還原過(guò)程；壓形壓力過(guò)大后，還原時(shí)鎂蒸氣逸出空難，不利于生產(chǎn)。皮江法煉鎂的還原過(guò)程,是固相反應(yīng)過(guò)程。原料制備過(guò)程是將煅燒白云石、硅鐵細(xì)磨成粉后，按照一定的配料比將煅白粉、硅鐵粉和螢石粉混合均勻，經(jīng)壓團(tuán)機(jī)壓制成球，稱量，裝袋縫口后運(yùn)至還原工序，即完成整個(gè)原料制備過(guò)程。很多鎂廠將鎂渣當(dāng)成廢物排放掉，我國(guó)每年煉鎂還原渣渣排放高達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，占用了很多土地資源，對(duì)農(nóng)作物以及環(huán)境造成極大影響；鎂渣隨雨水進(jìn)入江河湖波影響水資源；粉化程度 70%90%（40 目篩下計(jì)算）間（鎂治公司） ，鎂渣的粉化細(xì)小部分還可以進(jìn)入大氣中形成大氣污染，從而危害人類健康。爐料配比不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算，導(dǎo)致還原效率低，是很不經(jīng)濟(jì)的。但與國(guó)外廠家比較，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和裝備水平均存在較大差距。由于皮江法符合社會(huì)工業(yè)化初期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)，皮江法煉鎂粗鎂純度高、工藝簡(jiǎn)單等，規(guī)?？纱罂尚?、投資低、工藝簡(jiǎn)單，勞動(dòng)力密集，以及當(dāng)時(shí)對(duì)環(huán)保和能耗控制不嚴(yán)等因數(shù)，皮江法鎂廠在有煤和白云石資源的地區(qū)迅猛發(fā)展，遍地開(kāi)花，先后有數(shù)百家之多，皮江法煉鎂成為煉鎂工業(yè)中第二。我國(guó)擁有電解法和熱還法煉鎂的所有種類的資源,并且儲(chǔ)量巨大，皮江法使用的白云石儲(chǔ)量高達(dá) 70 億噸以上。綜上特點(diǎn)鎂和鎂合金，廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)、軍工領(lǐng)域、交通領(lǐng)域（包括汽車工業(yè)、飛機(jī)工業(yè)、摩托車工業(yè)、自行車工業(yè)等）等，從而促進(jìn)煉鎂工業(yè)的較快發(fā)展。這些特性使鎂每公斤壓鑄件達(dá)到和鋁幾乎相同的生產(chǎn)成本。鎂的物理化學(xué)特性使其比鋁更適合壓鑄大型部件。此外，鎂有很好的加工性能，也就是有很好的鑄造性能。還具有較高的機(jī)械性能。鎂物理性能的主要優(yōu)點(diǎn)是：鎂具有比強(qiáng)度、比剛度高，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，并具有很好的電磁屏蔽、阻尼性、減振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量?jī)H為鋁合金的70%和易于回收等優(yōu)點(diǎn)。本文最后得出最佳實(shí)驗(yàn)方案:壓制強(qiáng)度 N/cm2，塊團(tuán)大小，煅白粒度 ，硅鐵粒度。隨壓制強(qiáng)度，粗鎂結(jié)晶先變好后變壞，還原渣粉化程度先由62%降低到 34%最后又提高到 52%。實(shí)驗(yàn)中分別改變煅白粒度、硅鐵粒度、壓制壓力、塊團(tuán)大小進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。I北方民族大學(xué)學(xué)學(xué)生論文 論文題目: 粉料粒度對(duì)皮江法煉鎂的影響 院(部 )名 稱 : 材料科學(xué)與工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名: 袁興余 專 業(yè): 高分子專業(yè) 學(xué) 號(hào): 20203194 指導(dǎo)教師姓名: 韓鳳蘭(教授) 論文開(kāi)始時(shí)間: 2020 年 11 月 20 日 論文結(jié)束時(shí)間: 2020 年 5 月 5 日 北方民族大學(xué)教務(wù)處制北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文I摘 要本文通過(guò)皮江法煉鎂實(shí)驗(yàn)中原材料粒度、壓制壓力、塊團(tuán)大小的研究，優(yōu)化制樣工藝。通過(guò)粗鎂產(chǎn)量、結(jié)晶情況、ICPAES 法測(cè)量粗鎂純度、還原渣過(guò)篩（40 目）的方法計(jì)算粉化程度等對(duì)皮江法煉鎂進(jìn)行分析。本實(shí)驗(yàn)條件下分析得出：壓制強(qiáng)度較大（即 N/cm2）時(shí)，硅鐵的粒度較大（） ，粗鎂產(chǎn)率越大皆為 %，結(jié)晶性能好，粉化程度低，對(duì)環(huán)境越有利。塊團(tuán)大小理論上來(lái)說(shuō)對(duì)粗鎂產(chǎn)都為%，對(duì)結(jié)晶也沒(méi)有影響，但是大塊團(tuán)還原渣粉化相對(duì)要少 23%和 26%。關(guān)鍵詞：皮江法煉鎂，粒度，壓制強(qiáng)度，粗鎂結(jié)晶，還原渣粉化北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文II目 錄第一章 前 言 ........................................................1 鎂和鎂合金性能與應(yīng)用 ...........................................1 皮江法煉鎂發(fā)展概況 ..............................