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传统的镁的冶炼方法有热法和电解法。热法中应用最为广泛的是皮江法，皮江法有其技术容易掌握、投资少、建设投产周期短的优势，但这种利用固体、液体或气体为燃料的外热式炼镁法和内部电加热的Bolzano、Magnethem法相比确是一种以资源和环境为代价的炼镁方法。要研究、开发新的内热式的还原炼镁技术，从而降低镁的生产成本，提高我国镁冶炼技术，最终实现从镁生产的大国向强国转化。和在大气中进行的还原过程相比，采用内热式真空炉，以电作为热源，利用白云石矿作原料，煤作为还原剂，可以降低还原反应的温度，减少能源消耗。控制合适的冷凝条件可以得到从液态冷凝的金属镁，无须冷凝产物的熔炼，有关研究认为镁的真空碳热还原提取与Magnethem法有可比性。本文综述了镁的物理、化学性质，镁的资源，白云石的综合利用，镁的生产方法，镁和镁合金的应用等，并进行了白云石煅烧和煅烧白云石真空碳热还原的实验研究。真空碳热还原要求对白云石进行煅烧处理，使白云石完全分解，脱除其中结合的CO2和挥发分，以减少抽真空作业，保证还原反应的顺利进行；烧成物料疏松，致密度低，比重轻，MgO不发生重晶，晶粒细小，煅白活性高，反应性能强。通过对烧成料的物相分析，白云石在煅烧过程中生成物相的次序为MgO、CaCO3和CaO，即白云石的分解先是通过镁质化分解生成MgO和CaCO3，再通过钙质化分解，即CaCO3分解为CaO而完成的。反应过程先以CO32-的扩散控速，扩散至表面的CO32-分解为CO2和O2-，O2-和Mg2+结合生成MgO包裹层，内部CO32-和Ca2+结合生成CaCO3，过程为界面收缩机理，而后是CO32-分解产生的O2-和Ca2+结合生成CaO，产物CO2的扩散成为控速步，反应机理变为扩散控速；煅烧白云石的活性度并不是简单地随煅烧温度的升高而增大，而是随温度的提高、保温时间的延长先是上升，出现最大值，再变小，这是因为随保温时间的延长，MgO、CaO晶粒长大，晶格缺陷得以矫正的缘故；烧成料在空气中久置昆明理工大学硕士毕业生毕业论文摘要会重新生成碳酸盐、吸湿而大大降低水化活性度;对白云石矿要求5102、A12O3、FeZO3等杂质的含量要低:锻烧温度1 000℃，保温2小时条件下烧成料可以满足还原反应的要求。 锻白的真空碳热还原反应在高于1500℃条件下反应进行得完全，物料中的镁挥发率最高可达到88.52%;控制冷凝温度在400一550℃，冷凝空间的温度均衡，冷凝物以纤维状晶而不是粉状冷凝出来，CO在冷凝器壁上的分解生成C的反应减少，对冷凝产物的沾染也小:反应进行过程中，炉内的压力会发生变化，在700℃左右物料中的炭自身发生变化使炉内压力出现高值，为减少抽真空作业，需要在此温度下的对物料焦化操作，第二高值出现于C和锻白发生的还原反应.因而可根据炉内压力的变化判断反应进行情况。