[发明专利]采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法及装置

权利要求书

1.一种采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，包括按以下顺序的步骤：

1）冶炼金属镁的原料制备和通过惰性气体保护的自动加料系统将原料加入到等离子技术金属镁冶炼炉中；

2）冶炼原料在等离子技术金属镁冶炼炉中发生以硅铁作还原剂去还原氧化镁的反应，产生金属镁蒸汽和还原渣，反应是连续，等离子体炬为还原反应提供热源；

3）从等离子技术金属镁冶炼炉出来的金属镁蒸汽进入冷凝器而凝结成结晶镁，还原渣则通过惰性气体保护的自动排渣系统排出；结晶镁可继续精炼得到镁锭，而还原渣则可作为水泥的原料或加工回收金属镁。

2.根据权利要求1所述的采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，其特征在于，所述步骤1）中，冶炼金属镁的原料包括由白云石或菱镁矿经煅烧而得到的“锻白”热料、还原剂硅铁和助剂萤石，所述“锻白”热料为MgO或CaO。

3.根据权利要求2所述的采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，其特征在于所述步骤1）中，可直接将“锻白”热料从白云石或菱镁矿煅烧炉引出，以热料状态加入到冶炼炉中。

4.根据权利要求3所述的采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，其特征在于，所述步骤2）中，冶炼炉中发生以硅铁作还原剂去还原氧化镁的反应，产生金属镁蒸汽和还原渣硅酸钙盐，该反应中包括冶炼炉为真空的条件。

5.根据权利要求4所述的采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，其特征在于，所述步骤2）中，冶炼炉中发生以硅铁作还原剂去还原氧化镁的反应，等离子体炬为还原反应提供热源，所述等离子体炬为直流金属电极和非转移弧等离子喷枪，其所喷出的高温惰性气体射流可直接加热和熔融冶炼的原料。

6.根据权利要求5所述的采用等离子体炬加热技术的金属镁冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中，金属镁蒸汽进入冷凝器而凝结成结晶镁，其中包括整个过程所使用的设备为真空的条件。

7.如权利要求1-6其中之一所述的金属镁冶炼方法所使用的等离子技术金属镁冶炼炉，其特征在于，所述金属镁冶炼炉包括直立圆筒形的炉体1，所述炉体1内侧整体设有耐火材料层2；炉体1的顶部设有惰性气体保护的“锻白”热料加料口3和硅铁、萤石加料口4；炉体1的上部设有金属镁蒸汽出口5；炉体1的下部设有等离子体炬6；炉体1的底部设有惰性气体保护的渣出口7。

8.根据权利要求7所述的金属镁冶炼炉，其特征在于，所述的炉体1内侧的耐火材料层2包括耐火砖层、耐火板层和耐火浇铸料层。

9.根据权利要求8所述的金属镁冶炼炉，其特征在于，所述的炉体1顶部的加料口3、4分别具有1根轴向进料管；所述的炉体1上部的金属镁蒸汽出口包括1根径向出气管；所述的炉体1底部的渣出口7包括1根轴向排渣管。

10.根据权利要求9所述的金属镁冶炼炉，其特征在于，所述等离子体炬沿圆周方向有1组等离子体喷枪。