| 单词 | 金属热还原 |
| 释义 | 【金属热还原】 拼译：thermit reduction 即用金属作还原剂，将某种金属从其化合物中还原(置换)出来而制得金属的一种方法。金属热还原，是当今世界上生产有色轻金属(Li，Na，K，Rb，Cs，Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ti，B等)的主要方法之一。正因为金属热还原对生产某些有色金属有着如此重要的作用，所以不论是过去还是现在，人们都一直在不断的研究探索和改进它，使之日臻完善，以达到生产中节能降耗之目的。现以金属热还原生产金属镁为例说明之。 金属热还原法生产金属镁比熔盐电解法生产金属镁有诸多的优点，如可直接利用天然矿石，投资少，建厂快，产品质量高，不污染环境，副产品可综合利用以及对能源的广泛适应性等，因而国内外从事镁冶金研究和生产的科技工作者们始终对它有着浓厚的兴趣。1775年，英国卜拉克(D．Black)正式确定了元素镁的存在，1828年法国布赛(A．Bussy)用钾还原熔融氯化镁制得纯镁。这是金属热还原法的初始阶段。由于当时还原剂金属钾比较昂贵，只生产不长时间就被熔盐电解法取代。氧化镁在真空中的金属热还原是1918年开始的。第一次用硅和铝硅合金作还原剂在真空中还原氧化镁的过程，是由安蒂平(П．Х．Aнтипин)和莫伊谢夫(А．А．Мoисеев)1925年完成的。1932年，安蒂平(П．Х．AнтиПин)和阿拉贝舍夫(А．Х．Алабышев)又对此过程进行了详细的研究。1941年，加拿大Toronto大学皮江(L．M．Pidgeon)在渥太华建立了全世界第1个以白云石为原料、硅铁为还原剂的硅热法炼镁试验厂，并获得成功。加拿大政府即在安大略的哈雷(Holey)白云石矿附近建立了世界上第1个年产5000t金属镁的硅热法镁厂，于1942年投产。从此，皮江法(即硅热法)炼镁就成为世界上工业炼镁的第2大方法。在工业试验期间，主要解决的问题是原料的选择，还原炉和还原罐的结构设计，真空系统的设计，生产设备的选择和合理配套，生产中合理的工艺参数的确定，生产系统的物料平衡等。第二次世界大战期间，金属镁成为战略禁运物资。由于战争的需要，美国曾在本土上建立了生产规模不等的6个金属热还原法镁厂。后来，日本和意大利等国也先后建立了一定生产规模的硅热法镁厂。由于各生产厂家的努力和生产实践的结果，除金属热还原的原理没有变化外，生产的诸方面都有了较大的进步和提高，实现了生产操作的机械化，还研究出了适合各国国情的各种生产工艺流程。而且各项技术－经济指标也越来越好。尽管如此，但由于皮江法本身有着不可克服的缺点，即生产的周期性和还原罐价格昂贵且使用时间短，因而使得产品成本居高不下，无法与电解法相竞争。第二次世界大战以后，法国在考虑镁工业的发展时，因本国缺少菱镁矿资源，而富产白云石，于是在皮江法炼镁的基础上，针对该法存在的缺点加以改进，在1947年着手研究连续生产的硅热法(皮江法)。他们在配料时加进了一定量的氧化铝，采用了以碳砖为内衬的熔融炉渣导电的真空电阻炉为生产金属镁的还原炉。这样不仅省去了还原罐，避免了生产的周期性，而且设备的利用率和生产能力都大大提高。1950年建立扩大试验炉，1959年第1台半工业试验炉(2t／d)投产，以后又经过4年连续生产，取得了有关工业生产的数据。1969年又建成了4500t／a的半连续硅热法镁厂(4台日产3．5t镁的半连续还原炉)，1971年生产能力扩建到9000t／a(6台日产6．5t镁的半连续还原炉)。该生产方法，除省去还原罐和避免了间断生产外，还实现了生产的机械化和自动化，因而其各项技术－经济指标远远优于硅热法和电解法，成为当今镁工业生产中具有先进水平的工艺方法之一。可以说，熔融炉渣导电的半连续硅热法炼镁的成功，是对世界镁工业发展的一大贡献，是金属热还原法灵活运用于生产实践的一个创举。【参考文献】：1 Х Л Стрелед И Д P．Метамургия Магния，1960，284～2852 А И Беляев ИДP．Oсновы Металлургии，1962，198～219，289～304，248～352，368～370，375～380，4Q0～401，428～430，462，478～480，490～492，5073 徐日瑶．镁冶金学，北京：冶金工业出版社，19814 徐日瑶．硅热法炼镁的理论及工艺学．长沙：中南工业大学(内部资料)，1987(东北大学郭清富副教授撰) |
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