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第一章 概论 1

1.1 镁的发展史与镁工业现状 1

1.1.1 镁的发展史 1

1.1.2 镁工业的现状和我国镁工业 2

1.2 镁的应用及镁的价格 7

1.2.1 镁的应用 7

1.2.2 镁的价格 13

1.3 镁的物理化学性质 14

1.3.1 镁的物理性质 14

1.3.2 镁的化学性质 16

1.4 镁矿资源及其生产方法 17

1.4.1 镁矿资源 17

1.4.2 镁的生产方法 20

第二章 硅热法炼镁的原料及燃料 28

2.1 硅热法炼镁的原料 28

2.1.1 白云石 28

2.1.2 硅铁 32

2.1.3 萤石 34

2.2 硅热法炼镁用燃料 35

2.2.1 重油 35

2.2.2 煤气 36

2.2.3 无烟煤 38

2.2.4 烟煤 38

第三章 硅热法炼镁的基本原理 40

3.1 硅热法炼镁的热力学原理 40

3.1.1 氧化镁还原的热力学原理 40

3.1.2 CaO·MgO还原的热力学原理 42

3.1.3 CaO·MgO真空还原的热力学原理 45

3.2 反应机理及宏观动力学研究 47

3.2.1 硅热法还原煅烧白云石的反应机理 47

3.2.2 还原反应宏观动力学 50

3.3 反应的平衡蒸气压、镁蒸气的冷凝与结晶 54

3.3.1 氧化镁还原过程的平衡蒸气压 54

3.3.2 镁蒸气的冷凝与结晶 58

第四章 白云石的煅烧 62

4.1 白云石煅烧热离解 62

4.1.1 白云石煅烧的基本原理 62

4.1.2 煅烧条件对煅白质量的影响 64

4.2 煅烧设备的结构 80

4.2.1 回转窑与冷却机的结构 80

4.2.2 竖窑的结构 87

4.2.3 隧道窑的结构 90

4.3 煅烧窑的操作 90

4.3.1 回转窑的操作 90

4.3.2 竖窑的操作 94

第五章 炉料的细磨、配料与压形 100

5.1 炉料的细磨 100

5.1.1 炉料细磨的作用及工艺 100

5.1.2 炉料细磨设备 102

5.1.3 球磨机的操作 103

5.2 炉料的配料 104

5.2.1 炉料配料的原则 104

5.2.2 炉料配料比的计算 105

5.3 炉料的压形 109

5.3.1 炉料压形的作用 109

5.3.2 球团压形设备 110

5.3.3 压球机的操作及故障处理 112

第六章 球团炉料的真空热还原 114

6.1 球团炉料的真空热还原 114

6.1.1 还原过程的特点 114

6.1.2 球团填充层的有效导热系数 116

6.1.3 球团还原时镁的还原效率和硅利用率的数学模型 118

6.1.4 影响还原效率及硅利用率的各种因素 120

6.2 硅热法炼镁宏观动力学模型分析 136

6.2.1 还原反应过程分析 136

6.2.2 综合速率方程 138

6.3 还原炉的结构与操作 143

6.3.1 用煤气或重油燃料的还原炉结构 143

6.3.2 用煤燃料的还原炉结构 147

6.3.3 还原炉的操作 148

6.4 还原罐材质及应用 151

6.4.1 还原罐材质 151

6.4.2 还原罐使用及其失效原因 155

第七章 还原炉真空管路设计与真空设备的配置及污油处理 160

7.1 还原炉的真空工程 160

7.1.1 真空工程 160

7.1.2 真空管道设计 162

7.2 真空机组的选择与配置 164

7.2.1 预抽泵的选择 164

7.2.2 主机泵的选择 165

7.2.3 真空系统的设计与计算 170

7.3 蒸汽喷射泵的真空系统 173

7.3.1 余热蒸汽喷射真空系统的组成 173

7.3.2 蒸汽喷射真空泵 174

7.4 真空系统中的其他装备 177

7.4.1 真空过滤器 177

7.4.2 真空计 178

7.5 真空系统的安装与检漏 179

7.5.1 真空系统的安装 179

7.5.2 真空系统的检漏 181

7.6 真空系统的污油处理 186

7.6.1 用活性白土处理真空泵废油的方法 186

7.6.2 用酸、碱中和处理真空泵废油的工艺 188

第八章 粗镁精炼及镁锭表面处理 190

8.1 概述 190

8.1.1 国内外镁锭质量标准简介 190

8.1.2 结晶镁中的杂质 196

8.2 结晶镁精炼时的熔剂 202

8.2.1 结晶镁精炼对熔剂的要求 202

8.2.2 熔剂熔盐的物理化学性质 205

8.3 粗镁除杂的机理 208

8.3.1 非金属杂质的除去 208

8.3.2 金属杂质的除去 209

8.4 氟化盐在熔剂精炼中的作用 215

8.4.1 氟化盐在熔剂精炼中的作用机理 215

8.4.2 不同种类氟化盐对镁汇聚的作用 217

8.5 结晶镁精炼的设备及操作 219

8.5.1 结晶镁精炼的设备 219

8.5.2 粗镁精炼操作 220

8.6 镁锭的表面处理及质量分析 222

8.6.1 镁锭腐蚀的原因及其特点 222

8.6.2 镁锭表面处理的方法 223

8.6.3 镁锭铬酸盐纯化后含铬废水的处理 227

8.6.4 镁锭的质量检验 228

第九章 回转窑与还原炉的热平衡计算 230

9.1 回转窑的热平衡计算 230

9.1.1 热平衡计算依据 230

9.1.2 煤气消耗量计算 230

9.1.3 回转窑的热平衡计算 232

9.1.4 生产一吨镁煅烧过程燃料消耗量 237

9.1.5 降低白云石煅烧过程燃料消耗的途径 237

9.2 还原炉的热平衡计算 238

9.2.1 热平衡计算依据 238

9.2.2 燃料燃烧计算 239

9.2.3 还原炉的热平衡计算 240

9.3 硅热法炼镁的能耗分析 249

第十章 硅热法炼镁还原炉的节能 251

10.1 影响硅热法炼镁的节能因素 251

10.2 还原炉的节能 253

10.2.1 低空气系数燃烧及燃料节约率 253

10.2.2 全热风燃烧及燃料节约率 256

10.2.3 改善炉体结构及其节能效果 259

10.3 高温远红外涂料 259

10.3.1 高温远红外涂料的节能机理 259

10.3.2 红羹耐温精的节能机理 261

10.3.3 新型节能材料的节能效果 262

10.3.4 新型节能材料的使用方法 263

第十一章 硅热法炼镁吨镁物料平衡计算及生产成本估算 264

11.1 生产一吨镁的物料平衡计算 264

11.1.1 物料平衡计算时的原始数据 264

11.1.2 生产一吨精镁的物料平衡计算 265

11.1.3 生产一吨金属镁物料流量 274

11.2 生产一吨金属镁的生产成本估算 275

11.2.1 生产成本的估算依据 275

11.2.2 成本估算 277

第十二章 硅热法炼镁原料及产品化学分析 279

12.1 常用标准溶液的配制和标定 279

12.1.1 EDTA(乙二胺四乙酸二纳)标准溶液的配制与标定 279

12.1.2 NaOH标准溶液的配制和标定 280

12.1.3 0.25 mol/L硫酸标准溶液的配制和标定 281

12.1.4 0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定 281

12.1.5 0.1 mol/L硝酸汞溶液的配制与标定 282

12.1.6 各种指示剂的配制方法 282

12.2 白云石、煅烧白云石的分析 284

12.2.1 吸附水的测定 284

12.2.2 灼减的测定 285

12.2.3 盐酸不溶物的测定 285

12.2.4 SiO2的测定(硅钼蓝光度法) 286

12.2.5 Fe2O3的测定(邻二氮光度法) 287

12.2.6 Al2O3的测定(铬天青-S光度法) 288

12.2.7 MgO、CaO的测定(EDTA容量法) 289

12.2.8 煅白水化活性度的测定 290

12.3 硅铁合金的分析 291

12.3.1 硅的测定 291

12.3.2 铁的测定 292

12.3.3 铝的测定 295

12.4 萤石的快速分析 298

12.4.1 水分的测定 298

12.4.2 SiO2的测定(硅钼蓝光度法) 298

12.4.3 碳酸钙的测定(EDTA容量法) 300

12.4.4 氟化钙的测定(EDTA容量法) 301

12.5 粗镁精炼用熔剂分析 303

12.5.1 MgO的测定(中和法) 303

12.5.2 熔剂中BaCl2的测定(硫酸钡重量法) 304

12.5.3 熔剂中的NaCl的测定(火焰光度法) 305

12.5.4 熔剂中KCl的测定(季铵盐容量法) 306

12.5.5 MgCl2、CaCl2的测定(EDTA容量法) 308

12.5.6 覆盖熔剂中硫的分析 310

12.6 精镁的全分析 311

12.6.1 铝的测定 311

12.6.2 氯的测定 314

12.6.3 铜的测定(新铜试剂光度法) 317

12.6.4 铁的测定(邻二氮菲光度法) 318

12.6.5 锰的测定(高锰酸钾氧化光度法) 320

12.6.6 镍的测定(ɑ-糠偶酰二肟光度法) 321

12.6.7 硅的测定(硅钼蓝光度法) 323

12.6.8 钾、钠的测定(火焰光度法) 324

第十三章 生产中问题解答 326

13.1 白云石煅烧 326

13.2 炉料的配料、细磨与压形 337

13.3 球团的真空热还原 346

13.4 粗镁精炼 361

参考文献 373