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鎂課堂:(四)簡(jiǎn)說(shuō)原鎂提取工藝路線圖

2015年01月19日 14:44 5656次瀏覽 來(lái)源:   分類(lèi): 鎂應(yīng)用   作者:

  國(guó)外鎂工業(yè)的發(fā)展
  1913年或者說(shuō)第一次世界大戰(zhàn)(1914~1918年)以前,全世界只有歐洲的英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等生產(chǎn)少量的鎂,當(dāng)時(shí)價(jià)格高得出奇,比銅及鋁的高得多,約11美元/kg,2014年4月份歐洲鹿特丹倉(cāng)庫(kù)平均價(jià)為2.75美元/kg。1920年美國(guó)鋁業(yè)公司(Alcoa)收購(gòu)了美國(guó)制鎂股份有限公司,并獲得了用氧化鎂電解槽法提取鎂的工藝,但普遍采用的工藝仍是電解氯化鎂熔體法,道屋公司煉鎂廠于1916年投產(chǎn),是美國(guó)全球最大的鎂業(yè)公司,同時(shí)直到1939年都是美國(guó)惟一的制鎂企業(yè)。
  1930年德國(guó)法本(I.G,Farben)公司發(fā)明豎爐制備無(wú)氯化鎂新工藝。1939~1944年,熱軋鎂技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)展:意大利阿馬蒂(Amati)和拉維利(Raveli)發(fā)明了氧化鎂碳熱還原提鎂法;1941年加拿大科學(xué)家皮江(L.M.Pidgeon)等創(chuàng)造了以硅鐵(Si>75%)粉在還原罐內(nèi)提鎂新工藝,稱(chēng)為皮江法,此法在煉鎂工業(yè)史上有著里程碑意義,在各國(guó)煉鎂產(chǎn)業(yè)都得到不同程度應(yīng)用與推廣,至今仍在應(yīng)用。1947年以后漢斯吉格法被淘汰。20世紀(jì)50年代初,法國(guó)普基(Pechney)電冶公司發(fā)明了一種新的熱法提鎂技術(shù),以硅鐵或鋁作為還原劑,在大型內(nèi)熱爐中還原白云石半連續(xù)制取鎂的新技術(shù),該工藝被稱(chēng)為馬內(nèi)塞姆電熱法(Magnetherm),實(shí)際上它與皮江法有許多相似之處。此法在此期間得到發(fā)展與不斷完善,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的原鎂均有一半是該法的產(chǎn)物。自1970年初以后,馬內(nèi)塞姆煉鎂法在法國(guó)、美國(guó)、前南斯拉夫和巴西等國(guó)得到應(yīng)用與推廣,它與皮江法不同之處是:產(chǎn)生的溶渣可在不破壞真空狀態(tài)的條件下被抽出,爐的內(nèi)部以電加熱,并用氧化鋁作熔劑以降低爐渣熔點(diǎn),每批次爐料量可達(dá)11t。
  由于鎂及鎂合金具有一系列優(yōu)點(diǎn),以及技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,鎂工業(yè)得到快速發(fā)展,產(chǎn)量在不斷上升,全世界的原鎂產(chǎn)量由1910年的約10t上升到2013年的923kt,在113年中上升92299倍,復(fù)合增長(zhǎng)率2%。同其他有色金屬產(chǎn)量的增長(zhǎng)情況一樣,鎂產(chǎn)量的增長(zhǎng)也不是一路平穩(wěn)的,1915年的產(chǎn)量上升到350t,由于第一次世界大戰(zhàn)軍工需要增加,1917年的產(chǎn)量上升到3000t,隨著大戰(zhàn)于1918年結(jié)束,鎂產(chǎn)業(yè)急劇衰退,1920年的產(chǎn)量?jī)H330t。在第二次世界大戰(zhàn)的強(qiáng)烈刺激下,1939年全球產(chǎn)量32kt,1943年達(dá)到峰值235kt,4年的復(fù)合增長(zhǎng)率65%,停戰(zhàn)后鎂產(chǎn)量又大幅度下降,1946年的總產(chǎn)量25kt,美國(guó)的產(chǎn)量只不過(guò)4834t。
  進(jìn)入新世紀(jì)后,隨著鎂在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的推廣,鎂的產(chǎn)量在平穩(wěn)地上升,特別是中國(guó)產(chǎn)量的大幅度增加,拉動(dòng)全球鎂產(chǎn)量由2000年的488kt升到2013年的923kt,復(fù)合增長(zhǎng)率5%。如果2025年以前,鎂的應(yīng)用特別是板材的應(yīng)用不取得突破性進(jìn)展的話,今后鎂產(chǎn)量在10多年內(nèi)的復(fù)合增長(zhǎng)率估計(jì)不會(huì)超過(guò)6%。
  中國(guó)原鎂工業(yè)的發(fā)展
  1957~1958年撫順?shù)X廠鎂車(chē)間建成,1957年生產(chǎn)原鎂2t,1958年產(chǎn)量達(dá)到2001t,一直到1969年中國(guó)僅遼寧省撫順?shù)X廠產(chǎn)鎂,1970年福建開(kāi)始產(chǎn)鎂,1975年浙江加入產(chǎn)鎂行列,1992年全國(guó)原鎂產(chǎn)量首次突破10kt,達(dá)到10546t,可產(chǎn)鎂的省區(qū)達(dá)12個(gè),其中青海省的產(chǎn)量3241t,超過(guò)遼寧省的成為全國(guó)第一。
  1995年的產(chǎn)量93593t,離100kt產(chǎn)量?jī)H咫尺之遙,河南省產(chǎn)量29986t,占全國(guó)總產(chǎn)量的32%,躍居首位。由2003年的354kt到2013年的768.3kt的復(fù)合增長(zhǎng)率為8.06%,這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)有如此大的復(fù)合增長(zhǎng)率在世界鎂工業(yè)發(fā)展史上是絕無(wú)僅有的。1998年中國(guó)鎂產(chǎn)量123kt,超過(guò)美國(guó)的100.6kt,成國(guó)全球第一,這種態(tài)勢(shì)恐怕仍會(huì)延續(xù)。
  2004~2013年中國(guó)的原鎂產(chǎn)量如下:
  年度      產(chǎn)量,kt
  2004       450.0
  2005       467.0
  2006       525.6
  2007       624.7
  2008       630.7
  2009       501.8
  2010       653.8
  2011       660.6
  2012       698.3
  2013       768.3
  2013年中國(guó)鎂產(chǎn)量768.3kt,占世界總產(chǎn)量923kt的82.34%。

責(zé)任編輯:淮金

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