способ получения магния

Формула изобретения

Способ получения магния, включающий восстановление его из оксида алюминия и кремнием в присутствии извести при нагревании и конденсацию паров магния, отличающийся тем, что восстановление осуществляют восстановителем, содержащим алюминий и кремний в соотношении (по массе), равном 6^oC55

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения магния.

Известен способ получения магния восстановлением его из оксида алюминием в присутствии извести. Шихту составляют в соответствии с уравнением:

9MgO+5CaO+6Al=5CaO3Al₂O₃+9Mg,

брикетируют и нагревают до 1350^oC в течение часа при остаточном давлении 1-2 мм рт.ст. Выход магния составляет 91% (Х.Л. Стрелец, А.Ю.Тайц, Б.С.Гуляницкий. Металлургия магния. М., Метуллургиздат, 1960, С.317).

Недостатком способа является высокая себестоимость магния в результате применения чистого и дорогого алюминия, необходимости тонкого измельчения и брикетирования компонентов шихты и использования вакуума.

В качестве прототипа выбран способ получения магния, включающий восстановление его из оксида в присутствии извести силикоалюминием, содержащим 64-69% кремния и 23-25% алюминия. Шихту составляют из расчета весового отношения MgO:Al=1,5 и MgO:Si=2. Добавку извести вводят из расчета весового отношения CaO: MgO= 0,47-1,3. Шихту брикетировали, нагревали до температуры 1390^o при остаточном давлении 1-2 мм рт.ст. и в течение часа конденсировали пары магния. Выход магния составил 82,8% (Х.Л.Стрелец, А.Ю.Тайц, Б.С.Гуляницкий. Металлургия магния. М., Метуллургиздат, 1960, С. 332).

Недостатком способа является высокая себестоимость магния в результате низкого выхода магния, применения вакуума и образования шлака с высоким содержанием оксида магния и низким отношением (по массе) оксида алюминия к кремнезему.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является снижение себестоимости магния в результате более высокого выхода магния, отсутствия вакуума и образование шлака с низким содержанием оксида магния и высоким отношением (по массе) оксида алюминия к кремнезему.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения магния, включающем восстановление его из оксида алюминием и кремнием в присутствии извести при нагревании и конденсацию паров магния, процесс осуществляют восстановителем, содержащим алюминий и кремний в соотношении (по массе), равном 6-55.

Способ осуществляли следующим образом. Плавки проводили на однофазной герметичной электрической печи с графитовыми электродами, имеющей мощность трансформатора 80 кВа. Печь, футерованную магнезитовым кирпичом, соединяли с камерой конденсации вакуумной системой. Для плавки использовали обожженные доломит и магнезит, а также восстановитель - вторичный алюминий марки АК-7, содержащий 3,5 - 13% кремния и 84-93,5% алюминия, крупностью 0,5-5,0 мм. Состав обожженного доломита и магнезита приведен в табл. 1.

Шихту формировали с разным соотношением компонентов по массе. Например: MgO: Al= 2,35; MgO: Si= 28,6; CaO:MgO=0,72; Al:Si=11,5. После перемешивания заданного количества компонентов шихту загружали в печь через герметичный бункер, расположенный над печью, на остаточный жидкий шлак от предыдущей плавки. Плавку вели до расплавления шихты при температуре 1500-1600^oC и наполнения на 2/3 объема шахты печи. Цикл длился 25-60 минут. По окончании плавки печь и конденсатор наполняли аргоном, открывали летку печи, выпускали жидкий шлак в изложницу и после охлаждения сдавали на химический анализ. Результаты анализа приведены в табл. 2.

Магний извлекали из приемника камеры конденсации, взвешивали и анализировали. Результаты анализа приведены в табл. 3.

По данным табл. 2 и 3 можно сказать, что по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет получить более высокий выход и качество магния, при этом снизить кратность шлака, а состав шлака позволяет его использовать в производстве глинозема, в качестве высокоглиноземистого цемента и высококачественного полупродукта для получения синтетического шлака для обработки стали.

Перечисленные преимущества позволяют значительно снизить себестоимость магния.