[发明专利]一种熔态碳热法制镁工艺及炼镁系统

权利要求书

1.一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，具体的操作步骤如下：

步骤(1)：在真空反应炉中，加入生铁，使其熔化呈铁液，在1200℃-1650℃保温待用；

步骤(2)：采用抽真空装置将真空反应炉的绝对压力值维持在40-10000Pa；

步骤(3)：向真空反应炉中填充氩气，同时对真空反应炉加热，使铁液沸腾、温度保持在1200-1650℃，且氩气充满整个真空反应炉；

步骤(4)：将碳粉、氧化镁粉在适量氩气的保护下，以气固混合物的形式连续送入真空反应炉内铁液的液面下，在铁液中进行还原反应，产生镁蒸气和一氧化碳气体；

步骤(5)：将步骤(4)中镁蒸气、一氧化碳气体和氩气送入冷却装置，冷却后，得到液态镁；剩余的气体为氩气、一氧化碳和灰尘；

步骤(6)：将步骤(5)中氩气、一氧化碳和灰尘进行分离，氩气回收利用，一氧化碳进入气体收集装置。

2.根据权利要求1所述的一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，步骤(1)～(4)中所述的真空反应炉为真空感应炉或真空电弧炉。

3.根据权利要求1所述的一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，步骤(2)中，真空反应炉内的绝对压力维持在40-100Pa。

4.根据权利要求1所述的一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述的氩气用氮气、氦气、氖气中任意一种替换。

5.根据权利要求1所述的一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述的碳粉为粒径为0.05-0.3mm的粉剂，含碳量为80％-82％。

6.根据权利要求1所述的一种熔态碳热法制镁工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述的氧化镁粉的细度为0.05-0.3mm；所述的氧化镁粉中，含氧化镁量≥90％。

7.一种熔态碳热法炼镁系统，其特征在于，该系统包括依次连接的真空反应系统和冷凝收集系统，所述的真空反应系统还包括收渣系统；

所述的真空反应系统包括真空反应炉(3)，包括真空反应炉上盖(301)、真空反应炉炉体(302)和抽真空装置，在真空反应炉上盖(301)上设有加料口(303)、检测口(304)和镁蒸气输送管(305)，在真空反应炉炉体上设置有第一溢渣口(3061)；所述的第一输料管(1)和第二输料管(2)通过加料口(303)置于真空反应炉(3)内，且第一输料管(1)和第二输料管(2)的管口置于铁液(307)内，在所述的第一输料管(1)上连接有第一进气管道(11)，在所述的第二输气管道(2)上连接有第二进气管道(10)；

所述的收渣系统包括收渣罐(4)和与收渣罐(4)相连的废渣输送装置(17)，真空反应炉(3)通过第一溢渣口(3061)与收渣罐(4)相连，收渣罐(4)通过第二溢渣口(3062)与废渣输送装置(17)相连，在第一溢渣口(3061)和第二溢渣口(3062)上设置有阀门；

所述的冷凝收集系统，包括镁蒸气输送管(305)、与镁蒸气输送管(305)相连一级冷却装置(6)、与一级冷却装置(6)相连的除尘器(5)、与一级冷却装置(6)相连的镁蒸气承载装置(7)、与镁蒸气承载装置(7)相连的镁蒸气冷凝捕集装置(8)，镁蒸气冷凝捕集装置(8)底部出料口与金属镁液体罐(12)相连，镁蒸气冷凝捕集装置(8)上部出料口与第二除尘器(9)相连，第二除尘器(9)的顶部设置有气体分离器(18)，气体分离器(18)的出料口分别与储气罐(13)和一氧化碳储气罐(14)相连。

8.根据权利要求7所述的一种熔态碳热法炼镁系统，其特征在于，所述的真空反应炉(301)为真空感应炉或真空电弧炉。

9.根据权利要求7所述的一种熔态碳热法炼镁系统，其特征在于，所述的真空反应系统的第一输料管(1)的管口还连接有第一喷吹枪(308)，第二输料管(2)的管口还连接有第二喷吹枪(309)，第一喷吹枪(308)和第二喷吹枪(309)的枪口均置于铁液(307)内，所述第一输料管(1)与碳粉储料库(15)相连，所述第二输料管(2)与氧化镁储料库(16)相连。

10.根据权利要求7所述的一种熔态碳热法炼镁系统，其特征在于，所述第一输料管(1)和第二输料管(2)为同一进料管，所述的同一进料管用于输送碳粉和氧化镁的混合物，在所述的同一进料管上，连接有进气管道。