Физико-химические особенности силикотермического получения магния в условиях движущейся фазы инертного газа

• Автор: Кажикенов, Асхат Нурланович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

1. Физико-химические особенности и моделирование силикотермического восстановления М§0
1.1. Технология производства магния силикотермическим способом
1.2. Моделирование промышленных условий получения магния в лабораторных условиях
1.3. Кинетика силикотермического восстановления обожженного доломита в потоке водорода
1.4. Цель работы
2. Методика исследований, характеристика материалов и полученные результаты исследований
2.1. Исследование силикотермического восстановления М§0 в вакууме
2.2. Исследование силикотермического восстановления М§0 в условиях движущейся газовой фазы аргона
2.3. Микроскопический анализ
2.4. Рентгеновская дифрактометрия
2.5. Измерение удельной поверхности
3. Термодинамика силикотермического метода получения магния
4. Изучение реакционной способности шихты СаОЛУ^О/РеБКЗО при нагреве в потоке аргона
5. Исследование кинетики силикотермического восстановления MgO в потоке аргона
Выводы
Список литературы
Приложение

Актуальность работы: На современных титано-магниевых комбинатах получение магния для восстановления тетрахлорида титана осуществляют электролитическим способом. В ходе производственного цикла имеют место естественные потери магния. Поэтому, для восполнения потерь существует потребность в альтернативном способе, который можно организовать в пределах того же комбината. В этом смысле относительно недорогим и технологически осуществимым является восстановление магния из его оксида силикотермическим способом. При этом используется сырье -магнезит и доломит, добыча, и подготовка которых к восстановлению не представляет больших трудностей. Получаемый таким методом магний высокой чистоты (99,9 %) удовлетворяет требованиям, предъявляемым в авиа - и автомобилестроении для ответственных деталей.
Результаты исследования процесса в условиях движущейся газовой фазы показали повышение выхода годного продукта по сравнению с проведением процесса в вакууме. При организации процесса в потоке инертного газа появляется возможность регулирования степени извлечения магния в пар за счет массо- и теплообмена твердых компонентов шихты с движущейся газовой фазой. Изучено влияние подготовительных операций шихты на степень восстановления магния.
Целью работы: является усовершенствование существующего метода силикотермического получения магния путем осуществления и регулирования процесса в потоке аргона. Это требует теоретического и экспериментального определения кинетических характеристик процесса, выявления лимитирующих стадий, уточнения состава и состояния взаимодействующих фаз с применением микроскопического и рентгеновского анализов материалов до и после процесса восстановления. Научная новизна: Предложена математическая модель и комплексное кинетическое уравнение процесса восстановления М^О, установлены его кинетические параметры в условиях отвода пара магния в потоке аргона.
Выявлено влияние состава, и состояния исходных материалов на температуру начала восстановления М§0. Определен механизм восстановительных реакций и физико-химические особенности массопереноса в перерабатываемом материале по ходу процесса. Впервые обнаружено и подтверждено присутствие частиц металлического магния в порах периклаза, влияющее на полноту и скорость извлечения магния. Практическая значимость: Разработан вариант силикотермического
получения магния в потоке аргона как альтернатива его восстановлению в вакууме. Метод позволяет получать чистый по составу продукт при сочетании оптимальных соотношений исходных материалов, их подготовки по предлагаемым температурным режимам, регулировании условий процесса восстановления, отвода газообразного магния и его конденсации с переходом в жидкое состояние. При этом создаются условия интенсификации процесса восстановления, сокращения времени его проведения и уменьшения потерь металлического магния с переработанными материалами.
Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы из 103 наименований. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста содержит 19 таблиц и 35 рисунков.
Днфрактограмма материала после силикотермического восстановления МрО