真空碳熱還原煉鎂工藝中鎂蒸氣冷凝收集實驗研究.pdf

1、金屬鎂及其合金是目前最輕的金屬結構材料，其具有良好的機械性能和物理性能，逐漸成為全球廣泛應用的金屬材料。目前，煉鎂的生產工藝主要以電解法和硅熱法為主。而碳熱還原法煉鎂工藝與現在廣泛應用的工藝相比具有生產流程短、能耗小、成本低、生產效率高、污染小等特點。隨著全球對資源高效利用和環(huán)境生態(tài)保護的重視和關注，碳熱還原法煉鎂具有非常重要的現實意義。
　　國內外研究人員對碳熱還原法煉鎂工藝技術進行了許多研究，但對碳熱還原反應鎂蒸氣冷凝過程Mg

2、—CO逆反應的抑制尚未得到有效解決。研究碳熱還原鎂蒸氣冷凝收集條件和抑制鎂蒸氣與CO的逆反應具有重要的實際應用價值。
　　本文針對真空碳熱還原煉鎂工藝中鎂蒸氣的冷凝收集問題。在理論分析鎂蒸氣的冷凝機理的基礎上，以氧化鎂和石墨為原料、真空立式管式爐為主要設備，實驗研究溫度、壓力和惰性氣體氬氣對鎂蒸氣冷凝收集的影響。應用 X射線衍射和掃描電鏡等分析手段。探討了真空碳熱還原過程中鎂蒸氣冷凝收集條件和逆反應控制措施。在本實驗條件下，得到以

3、下結論：
　?、僭隗w系壓力為1 KPa的條件下，理論分析鎂蒸氣冷凝結晶適宜的溫度范圍為924 K—975 K，通過對真空反應爐冷凝區(qū)域溫度分布測試和實驗研究結果確定最佳冷凝溫度區(qū)間為950(±20) K。通過熱力學分析和實驗研究結果表明當體系壓力降低時，抑制了鎂蒸氣冷凝過程中Mg—CO反應生成Mg2C3，減少逆反應，提高產物純度。
　?、趯嶒灲Y果表明通入氬氣能有效減少Mg—CO逆反應，相同實驗條件下冷凝產物金屬鎂的含量提高約