专利名称：一种皮江法炼镁工艺及部分替代萤石的含硼矿化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种皮江法炼镁工艺及部分替代萤石的含硼矿化剂。
背景技术：
金属镁及镁合金是近年来我国重点发展 的新材料，广泛应用于航空航天、汽车摩托车、3C产品、医疗等领域。宁夏是世界主要的金属镁及镁合金产地之一，被列为“全国皮江法炼镁示范基地”和“国家级高品质镁合金产业基地”。皮江法炼镁是成熟的方法，采用这种工艺方法生产的量很大，通常皮江法炼镁吨镁生产将产生6-8吨还原渣。特别是大气污染物C02、SO2, HF等气体排放严重，已引起了广泛重视。镁渣在堆放、运输过程中微细颗粒粉尘飞扬、氟的浸出对周围空气土壤水源均造成极大污染。为了解决以上问题，已经有许多研究对此进行了探讨。例如申请号为201110027740. 0(公开号CN102071327A)的中国发明专利申请，采用加入少量硼酸，用化学法解决了镁渣的稳定性问题；申请号200910020830. X(公开号CN101457306A)的中国发明专利申请，采用加入含铝原料的添加剂，进行镁渣改性，但其只是用来做镁还原渣的改性剂。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种不改变现有主要工艺条件的皮江法炼镁工艺，采用该工艺方法能够降低萤石的用量，同时提高镁渣中的0 -C2S含量；本发明的目的之二是提供一种皮江法炼镁工艺中部分替代萤石的含硼矿化剂，能够减少其中萤石的用量，并且降低氟对环境的污染。一种皮江法炼镁工艺，其特别之处在于，包括如下步骤以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂和矿化剂一起进行计量配料，其中矿化剂由占球团总重量0. 5-3. 0%的萤石和
0.3-3. 1%的含硼原料组成，而硅铁占球团总重量的12-18%，余量为煅烧白云石，再粉碎后压制成块装入还原罐中，加热到1150-1250°C，内部抽真空，保温后冷却收集粗镁即可。其中还原罐内部抽真空是指气压小于等于20Pa。其中保温时间为6-10小时。其中含硼原料为硼酸或其钠盐。一种皮江法炼镁工艺中部分替代萤石的含硼矿化剂，其特别之处在于，组成为由占球团总重量0. 5-3. 0%的萤石和0. 3-3. I %的含硼原料组成。其中含硼原料为硼酸或其钠盐。本发明工艺与现有技术相比具有以下优点本发明矿化剂中含硼化合物工业产品价格虽比萤石高，但其用量比萤石少，且降低了氟对环境的污染，另外现有的设备和工艺条件不需要改变；其次本发明工艺得到的改质后的镁渣具有较好的胶凝活性，在水泥和混凝土砌块中应用可以增大加入比例，镁渣利用率高，所制备的建材后期强度高，达到节能环保的双重效果。
具体实施例方式本发明的特点是矿化剂中加入含硼原料，从而在反应过程中降低了该反应的活化能，因此含硼原料可以部分取代萤石，共同起到了矿化剂(催化剂)的作用，降低了氟对环境的污染。同时在降温的过程中又可起到稳定剂的作用，阻止镁渣中的P-C2S在温度降到400-500° C时的相变化，使镁渣中的正硅酸二钙主要以P-C2S为主晶相存在，即防止了粉化现象，又提升了渣料的胶凝活性。实施例I :所有炼镁原料按质量百分比计算，其中煅烧白云石82.2%，硅铁16.9%，萤石为0.5%，含硼原料采用硼酸，添加比例为0.4%。对照组按质量百分比计算煅烧白云石80. 8%、娃铁 16. 7%,萤石为 2. 5% o将所有炼镁原料充分混合后一起粉碎，原料粉碎至200目，然后用油压机用15吨压力压制成块作为球团，敲成尺寸为15X IOX 10mm，放入还原罐中在1200° C下保温7. 5小时，真空度为10Pa，反应结束，收集金属粗镁，其得率与对照组相同。镁渣冷却到室温，对照组镁渣粉化，添加矿化剂的镁渣为块状。实施例2:所有炼镁原料按质量百分比计算，煅烧白云石80. 08%和硅铁16. 42%，萤石为
0.5%，含硼原料采用硼酸，添加比例为3%，对照组同实施例I。将炼镁原料与矿化剂充分混合后一起粉碎，油压机用15吨压力压制成块,敲成尺寸为15 X IOX IOmm,放入还原罐中在1200° C下保温7. 5小时，真空度为10Pa，反应结束，收集金属粗镁，其得率与对照组相同。镁渣冷却到室温，对照组镁渣粉化，添加矿化剂的镁渣为块状。实施例3:所有炼镁原料按质量百分比计算，煅烧白云石80. 08%和硅铁16. 42%，萤石为
0.5%，含硼原料采用硼砂，添加比例为3%，对照组同实施例I。将炼镁原料与矿化剂充分混合后一起粉碎，油压机用15吨压力压制成块，放入还原罐中在1200° C下保温7. 5小时，真空度为10Pa，反应结束，收集金属粗镁，其得率与对照组相同。镁渣冷却到室温，对照组镁渣粉化，添加矿化剂的镁渣为块状。
权利要求
1.一种皮江法炼镁工艺，其特征在于，包括如下步骤以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂和矿化剂一起进行计量配料，其中矿化剂由占球团总重量0. 5-3.0%的萤石和0.3-3. 1%的含硼原料组成，而硅铁占球团总重量的12-18%，余量为煅烧白云石，再粉碎后压制成块装入还原罐中，加热到1150-1250°C，内部抽真空，保温后冷却收集粗镁即可。
2.如权利要求I所述的一种皮江法炼镁工艺，其特征在于其中还原罐内部抽真空是指气压小于等于20Pa。
3.如权利要求I所述的一种皮江法炼镁工艺，其特征在于其中保温时间为6-10小时。
4.如权利要求I所述的一种皮江法炼镁工艺，其特征在于其中含硼原料为硼酸或其钠盐。
5.一种皮江法炼镁工艺中部分替代萤石的含硼矿化剂，其特征在于，组成为由占球团总重量0. 5-3. 0%的萤石和0. 3-3. I %的含硼原料组成。
6.如权利要求5所述的一种皮江法炼镁工艺中部分替代萤石的含硼矿化剂，其特征在于其中含硼原料为硼酸或其钠盐。
全文摘要
本发明涉及一种皮江法炼镁工艺及部分替代萤石的含硼矿化剂，其特点是，包括如下步骤以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂和矿化剂一起进行计量配料，其中矿化剂由占球团总重量0.5-3.0％的萤石和0.3-3.1％的含硼原料组成，而硅铁占球团总重量的12-18％，余量为煅烧白云石，再粉碎后压制成块装入还原罐中，加热到1150-1250℃，内部抽真空，保温后冷却收集粗镁即可。本发明工艺与现有技术相比具有以下优点本发明矿化剂中含硼化合物工业产品价格虽比萤石高，但其用量比萤石少，且降低了氟对环境的污染，另外现有的设备和工艺条件不需要改变；其次本发明工艺得到的改质后的镁渣具有较好的胶凝活性。
文档编号C22B26/22GK102776387SQ20121024075
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者吴澜尔, 杜春, 杨奇星, 郭生伟, 陆有军, 陈宇红, 韩凤兰 申请人:北方民族大学