镁锭冶炼生产工艺主要分为热还原法和电解法。
炼镁工艺是用电解法还是用热还原法,是根据使用的资源种类决定的。我国拥有电解法和热还原法炼镁的所有种类的资源,并且储量巨大。
皮江法仍然是最成熟的冶炼技术路线,短时间内可能不会被替代。
但根据我国2019年颁布的《产业结构指导目录》中,在对镁冶炼列为限制类的描述中,除了保留原来的“综合利用除外”,增加了新的表述,即允许或鼓励先进节能环保工艺的技术改造镁冶炼项目,为鼓励镁冶炼工艺创新打开了政策通道。
预计目前陕西地区现有横罐冶炼产线存在技改可能性,未来将改造或新建为低能耗、自动化程度较高的竖罐冶炼产线。
竖罐相比横罐存在以下优点:
(1)提高单罐产镁量。
竖式还原罐内原料填充均匀、充实,料球与还原罐内壁接触,使之受热均匀,同时罐内分布更均匀的温度场,有利于还原反应地进行。
(2)缩短还原生产周期。
在重力作用下,实现料球及粗镁的转运和渣料的自动排放,缩短了还原生产辅助作业时间,减少了还原炉的无效热损失。
(3)加强还原渣余热利用。
竖式还原罐的渣料在重力作用下自动排放到渣箱,通过换热装置回收高温渣余热,用于预热还原物料,实现渣料的余热利用。
(4)提高还原罐的使用寿命。
还原罐直立于加热炉体中,置放方向与重力方向一致,因而受力均匀,还原罐不易变形,通过机械化加料、扒渣,并对物料进行预热,缓解了罐体表面温度的急剧变化。
电解法在能耗方面显著优于皮江法。
在工业上,用电解法制镁已有120多年的历史,2000年以前,电解法在世界金属镁生产中一直占主导地位,在国外镁生产中电解法占到85%的比例,2000年以后,由于中国皮江法产能的迅猛发展,以及国外一些大型电解法镁厂的关闭,电解法的产量逐步下滑。