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      鎂課堂:(四)簡說原鎂提取工藝路線圖

      2015年01月19日 14:44 5321次瀏覽 來源:   分類: 鎂應(yīng)用   作者:

        國外鎂工業(yè)的發(fā)展
        1913年或者說第一次世界大戰(zhàn)(1914~1918年)以前,全世界只有歐洲的英國、法國、德國等生產(chǎn)少量的鎂,當(dāng)時價格高得出奇,比銅及鋁的高得多,約11美元/kg,2014年4月份歐洲鹿特丹倉庫平均價為2.75美元/kg。1920年美國鋁業(yè)公司(Alcoa)收購了美國制鎂股份有限公司,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),是美國全球最大的鎂業(yè)公司,同時直到1939年都是美國惟一的制鎂企業(yè)。
        1930年德國法本(I.G,Farben)公司發(fā)明豎爐制備無氯化鎂新工藝。1939~1944年,熱軋鎂技術(shù)取得長足進展: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,稱為皮江法,此法在煉鎂工業(yè)史上有著里程碑意義,在各國煉鎂產(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),該工藝被稱為馬內(nèi)塞姆電熱法(Magnetherm),實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)達國家生產(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、美國、前南斯拉夫和巴西等國得到應(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,每批次爐料量可達11t。
        由于鎂及鎂合金具有一系列優(yōu)點,以及技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,應(yīng)用范圍日益擴大,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)合增長率2%。同其他有色金屬產(chǎn)量的增長情況一樣,鎂產(chǎn)量的增長也不是一路平穩(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)量僅330t。在第二次世界大戰(zhàn)的強烈刺激下,1939年全球產(chǎn)量32kt,1943年達到峰值235kt,4年的復(fù)合增長率65%,停戰(zhàn)后鎂產(chǎn)量又大幅度下降,1946年的總產(chǎn)量25kt,美國的產(chǎn)量只不過4834t。
        進入新世紀(jì)后,隨著鎂在各個領(lǐng)域應(yīng)用的推廣,鎂的產(chǎn)量在平穩(wěn)地上升,特別是中國產(chǎn)量的大幅度增加,拉動全球鎂產(chǎn)量由2000年的488kt升到2013年的923kt,復(fù)合增長率5%。如果2025年以前,鎂的應(yīng)用特別是板材的應(yīng)用不取得突破性進展的話,今后鎂產(chǎn)量在10多年內(nèi)的復(fù)合增長率估計不會超過6%。
        中國原鎂工業(yè)的發(fā)展
        1957~1958年撫順鋁廠鎂車間建成,1957年生產(chǎn)原鎂2t,1958年產(chǎn)量達到2001t,一直到1969年中國僅遼寧省撫順鋁廠產(chǎn)鎂,1970年福建開始產(chǎn)鎂,1975年浙江加入產(chǎn)鎂行列,1992年全國原鎂產(chǎn)量首次突破10kt,達到10546t,可產(chǎn)鎂的省區(qū)達12個,其中青海省的產(chǎn)量3241t,超過遼寧省的成為全國第一。
        1995年的產(chǎn)量93593t,離100kt產(chǎn)量僅咫尺之遙,河南省產(chǎn)量29986t,占全國總產(chǎn)量的32%,躍居首位。由2003年的354kt到2013年的768.3kt的復(fù)合增長率為8.06%,這么長的時間內(nèi)有如此大的復(fù)合增長率在世界鎂工業(yè)發(fā)展史上是絕無僅有的。1998年中國鎂產(chǎn)量123kt,超過美國的100.6kt,成國全球第一,這種態(tài)勢恐怕仍會延續(xù)。
        2004~2013年中國的原鎂產(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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