[发明专利]一种皮江法还原罐间歇式连续化冶炼结晶镁的方法及装置

说明书

本发明公开了一种皮江法还原罐间歇式连续化冶炼结晶镁方法及装置，包括：利用电子阀使料仓中的原料分批间歇进行反应，进料置换仓和还原罐内抽真空；料仓中原料球团进入螺旋送料器，被推送至还原罐的反应区；原料球团氧化镁被硅置换形成镁蒸气，镁蒸气进入结晶区形成结晶镁，被收集；反应区反应废料被连续进入的原料球团推动移至过渡区，进入置换仓，废料经过冷却落入渣仓，被移出。通过添加自动进料装置、自动出料装置，设置真空罐过渡区，实现了横罐炼镁工艺的间歇式连续化，提高了镁冶金效率，进而降低能耗、降低成本、消除污染、改善环境，提高了还原罐寿命。

技术领域

本发明涉及镁冶金工艺，特别是一种皮江法还原罐间歇式连续化冶炼结晶镁的方法。

背景技术

冶炼金属镁的方法主要有热还原法和电解法两大类。电解法由于成本较高，20世纪90年代以后逐渐被热还原法取代，热还原炼镁方法中最重要的是皮江法。皮江法是目前世界上生产成本低、应用广泛的炼镁工艺。皮江法炼镁的简要流程为白云石煅烧、原料制备、还原、精炼等，其核心过程为还原。鉴于皮江法炼镁存在上述问题，国内外对此进行了多方面的研究。为了便于连续加料，在原理相同的基础上，国内出现了多家竖式还原炉工艺，有上加料下出渣的，也有上加料上出渣的。在发明专利CN97101258.X中，竖式炉内由上而下有多个还原室，为了保证加热效率，还原炉壁外还分布有多个加热室，为实现连续性加料和出料，在立式还原炉的顶部和底部均添加了密封仓，以保证加料出料时的真空环境；专利CN201521048702.3通过外接料仓，用导料管进料，以及添加底部出料密封仓实现半连续性出料和加料。但是由于竖式皮江法还原炉的投资高，炉内球团受理粉化严重，对进出料的连续性和顺畅性等产生重大影响，因此，竖式炉的应用非常有限。

现有的传统皮江法技术使用的是多组单个封闭还原罐体，每次反应完毕后都需要卸料、重新装料、抽真空、加热。周而复始进行，实现镁的冶炼。

横罐的皮江法工艺存在如下主要问题：

1.能耗高，约4.5tce/tMg；

2.还原罐寿命短，约3个月左右；

3.机械化程度低，不能连续化作业；

4.用工多，劳动强度大，生产环境差，效率低。

上述问题的根本问题是皮江法镁冶炼工艺不能实现连续化，从而导致效率低，能耗高，环境差。因此，对皮江法的根本改进是实现进料与出料的连续化。虽然部分企业尝试使用竖式还原炉。但是装料时料球易碎，出渣时料球反应程度不完全，连续的进出料并没有真正有效缩短反应时间，这都是立式皮江炉进出料连续化中的缺陷。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种皮江法镁冶金用还原罐间歇式连续化方法，该方法结合横式炉存在的问题和缺陷，通过添加自动进料装置以及自动出料装置，实现了横罐炼镁工艺的间歇式连续化，节约了装料和出料时间，以提高镁冶金效率，进而降低能耗、降低成本、消除污染、改善环境，

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明一方面，提供一种皮江法还原罐间歇式连续化冶炼结晶镁方法，包括：

在料仓中装入原料球团，将进料置换仓和还原罐内抽真空；

料仓中原料球团从进料置换仓进入螺旋送料器，原料球被推送至还原罐的反应区；

在高温和真空下，原料球团氧化镁被硅置换形成镁蒸气，镁蒸气进入结晶区形成结晶镁，被收集；

反应区反应废料被连续进入的原料球团推动移至过渡区，进入置换仓，废料经过冷却落入渣仓，被移出。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

作为优选，料仓中分批装入原料球团，按照结晶镁收集和废料移出周期分批间歇装入。