硼鎂礦真空熱還原試驗研究.pdf

1、遼寧省寬甸地區(qū)有400萬噸高MgO、低SiP<,2>型硼鎂礦，這種礦現(xiàn)有生產(chǎn)工藝是利用碳堿法制取硼砂。在生產(chǎn)過程中，由于MgO含量高，導致料漿粘稠、硼回收率降低，同時渣中大量的Mg也被浪費。針對這一問題，本試驗首次采用真空熱還原的方法來分離硼鎂礦，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、還原時間、制團壓力、還原劑過量系數(shù)等條件下鎂的還原率。 論文分為理論分析、試驗過程、試驗結(jié)果三個部分。 理論分析部

2、分，對鋁熱法及硅熱法還原硼鎂礦進行理論分析。通過氧化物的<,△>G<'θ>～T圖確定了鋁及硅還原MgO的可能性；通過熱力學計算得出，在標準狀態(tài)下，用鋁及硅還原MgO的初始反應溫度分別為1453K及1782K左右。 試驗過程：首先進行原礦煅燒試驗，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的進行程度。試驗結(jié)束后，對結(jié)晶在冷凝器上的還原產(chǎn)物Mg及余料(富硼料)作化學分析和X-射線衍射分析。 試驗結(jié)果顯示，以硅鋁合金粉為還原劑，當還原劑過量系數(shù)為+5％、在還原溫度為1453K、還原時間為2h、制團壓力為35MPa時，鎂的還原率為43％(實收率)，當還原劑過量系數(shù)為+50％，鎂的還原率可達71％(實收率)，Mg的純度均達到98％以上。鋁熱法還原硼鎂礦，還原的最佳溫度為1423K，其他試驗條件還