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电解法炼镁的发展过程和钛的生产方法
作者:admin    分类:行业资讯    时间:2014-01-13 10:06:15    浏览:1424次

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电解法炼镁的发展过程和钛的生产方法

    一、稀土金属的生产工艺
    (1)熔盐电解法
    工业上大批量生产混合稀土金属一般使用熔盐电解法。这一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加热熔融,然后进行电解,在阴极上析出稀土金属。电解法有氯化物电解和氧化物电解两种方法。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥因蒸气压高,不适于电解法制备,而使用还原蒸馏法。其它元素可用电解法或金属热还原法制备。
    氯化物电解是生产金属最普通的方法,特别是混合稀土金属工艺简单,成本便宜,投资小,但最大缺点是氯气放出,污染环境。
    氧化物电解没有有害气体放出,但成本稍高些,一般生产价格较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。  
    (2)真空热还原法
    电解法只能制备一般工业级的稀土金属,如要制备杂质较低,纯度高的金属,一般用真空热还原的方法来制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土,在真空感应炉内用金属钙进行还原,制得粗金属,然后再经过重熔和蒸馏获得较纯的金属,这一方法可以生产所有的单一稀土金属,但钐、铕、镱、铥不能用这种方法。 钐、铕、镱、铥与钙的氧化还原电位仅使氟化稀土产生部分还原。
    二、电解法炼镁的发展过程
    1808年,科学家戴维以汞为阴极电解氧化镁,在人类历史上第一次制取了金属镁。18世纪30年代,法拉第第一次通过电解氯化镁得到了金属镁。第一次世界大战开始之前,法国、德国、英国和加拿大都实现了镁的工业生产,但产量有限,大约年产量几百吨,主要用于军事方面。
    19世纪80年代,才由德国首先建立工业规模上的电解槽,电解无水光卤石生产金属镁,从此开创了电解法炼镁的工业化时代。后经不断在工艺和设备方面的改进,直到目前世界上采用的就是这种电解法。
    电解法炼镁的原理是在高温下电解熔融的无水氯化镁,使之分解成金属镁和氯气。高温情况下水对熔盐性质的影响是致命的,因此,高纯度的无水氯化镁是电解法制镁关键所在。依据所用原料及处理原料的方法不同,电解法炼镁又可细分为以下几种具体的方法:道乌法、氧化镁氯化法、光卤石法、AMC法、诺斯克法。
    电解法因为其生产工艺先进,能耗较低的优点,是一种极具发展前景的炼镁方法。目前,发达国家80%以上的金属镁是通过电解法生产。
    三、钛的生产方法:
    1.氧化钛的还原法
    2.卤化钛的还原法
    3.钛化合物的电解法
    4.卤化钛的热分解法
    5.其他方法
    四、硅热法生产金属镁主要有以下三种方法:
    (1)皮江法:首先将白云岩煅烧后与硅铁、萤石混合制成球团,再在1100℃真空炉内加热进行还原,生成镁蒸气及其他物质,再将镁蒸气冷凝回收铸成镁锭。用该方法生产金属镁耗能较高,生产操作繁重。
    (2)马格尼特法(Magnethem):该方法是在带有炭石墨内衬和装设有固定石墨电极的密封电弧炉中,用硅铁还原制团的煅烧白云石,并添加铝土矿或氧化铝作助熔剂制取金属镁。该方法原料单耗较低,产量大,环境污染较少;缺点是产品质量差,硅含量高,非生产时间较长。
    (3)波尔萨诺法(Bolgnao):将煅烧白云石和硅铁经过压团放人内热真空还原电炉内,以电加热(还原温度一般为1250℃),镁金属蒸气在外部冷凝制成金属镁。
    五、制取金属锰的方法
    用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。
    锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种:
    (1)菱锰矿(MnCO3),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。
    (2)软锰矿(MnO2),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。

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