- •Часть 2
- •3. Металлургия магния Свойства и области приминения магния.
- •Удельная теплоемкость жидкого магния, Дж/моль:
- •Применение
- •Минералы магния
- •Обезвоживание хлорида магния (бишофита)
- •Обезвоживание карналлита
- •Поэтому процесс ведут в две стадии
- •Хлорирование окиси магния
- •Технологические схемы Карналитовая схема
- •Магнезитовая схема
- •Смешанная схема
- •Печь кс
- •Печь скн (Рис 19, 20.)
- •Хлоратор
- •Сравнение скн и хлоратора
- •3.1.Основы электрометаллургии магния Физико-химические свойства электролитов
- •Состав используемых электролитов
- •Показатели электролиза
- •Электродные процессы. Катодные процессы.
- •Анодные процессы
- •Процессы в объеме электролита
- •Влияние различных факторов на выход по току.
- •Конструкции магниевых электролизеров. Общие сведения.
- •Диафрагменные электролизеры
- •Диафрагменный электролизер с верхним вводом анодов.
- •Диафрагменный электролизер с боковым вводом анодов
- •Диафрагменный электролизер с нижним вводом анода
- •Общие плюсы диафрагменных (относительно бездиафрагменных)
- •Общие минусы
- •Бездиафрагменный электролизер
- •Технология электролиза Питание электролизера
- •Извлечение шлама
- •Извлечение магния
- •Регулировка температуры
- •Отсос газа из электролизера
- •Поточная технология электролиза карналлита
- •3.2. Рафинирование магния
- •3.3. Производство магния термическими способами
3.3. Производство магния термическими способами
Силикотермический способ основан на реакции
2MgO + Si SiO2 + 2Mg
Эта реакция обратима, и при давлении в 1атм протекает в сторону образования магния при температуре не ниже 2300С. При остаточном давлении 1 мм.рт.ст. образование магния идет при 1500С.
В присутствии окиси кальция восстановление окиси магния кремнием идет по реакции
2MgO + 2CaO + Si (Fe) Ca2SiO4 + (Fe) + 2Mg
При давлении 1 атм необходима температура 1700С. При 1 мм.рт.ст. при 1150 - 1200С.
Понижение температуры имеет большое практическое значение. Поэтому в качестве сырья используют обожженный доломит, в котором MgO и CaO содержатся в таком соотношении, как это требуется для реакции. Полезной является добавка плавикового шпата (CaF2), увеличивающая скорость взаимной диффузии реагирующих веществ. Содержание окислов Si и Al не должно в сумме превышать 3%, окислов щелочных металлов не выше 0,3%, окислов железа не выше 3%.
При температуре 1200С и давлении 0,1 мм рт.ст. магний выделяется в газообразном состоянии, легко удаляется из зоны реакции и затем конденсируется.
Шихта загружается в реторты, устанавливается ловушка, конденсатор. Реторта разогревается 10-30 мин для удаления влаги, после закрывается, и подключают к вакуумной системе. Под вакуумом реторта стоит 10 часов, остаточное давление в конце 0,045 мм рт.ст. Оптимальная температура в конденсаторе ~500С.
Магний содержит примеси в % ·10-3 Cu – 5, Pb – 5, Fe – 3, Ni – 5, Si – 8.
Недостаток периодичность процесса, сравнительно небольшая производительность печей.