目前,镁冶金主要的炼镁方法有电解法和皮江硅热法,国外普遍采用电解法,但是电解法炼镁成本很高。皮江硅热法由于炼镁技术简单,投资成本低,属于劳动密集型生产方式,而我国劳动力丰富且价格低廉,同时环保标准较为宽松,因而,我国镁冶金以皮江硅热法为主。虽然我国是世界上最大的镁生产国,但是我国镁冶金技术仍相当落后,能耗较大,环境污染较为严重。目前硅热法炼镁,每获得1吨原镁需消耗大约10吨优质煤,10吨白云石,1吨以上的硅铁以及萤石等其他辅料,总体利用率约为5%~8%,具有很大的减排潜力。
进入新世纪之后,成本压力和环境压力迫使镁冶金不断提高科技含量,促进工艺进步,降低成本,减少污染,为此,国家连续制定镁冶金产业“十五”科技攻关计划和“十一五”科技支撑计划,积极促进镁冶金技术进步与技术开发。
针对皮江法炼镁的工艺原理,北京沃克研发了一套高效与深度环保的镁冶金技术,大大降低了炼镁能耗,提高工艺环境友好性,引入循环产业,循环利用镁冶金产业的各种产物。 北京沃克有限开发的白云石U型直接蓄热式煅烧窑,采用并流燃烧逆流蓄热形式的U型窑体,周期性换向进行燃烧与蓄热。燃料经由垂直伸入预热区底部的多根燃烧喷枪通入,并均匀分布在窑筒的横截面,保证煅烧均匀。窑体冷却段下部通入空气对烧好的煅白快速冷却,燃烧与经过预热的冷却空气混合通过连接通道由燃烧窑进入非燃烧窑进行矿石预热。U型窑采用快烧快冷的加热工艺,煅烧均匀,保证煅白活性可以达到32%~35%,同时降低煅白酌减量到0.2%,低于还原工序对煅白酌减量0.5%的要求,煅白质量高于其它煅烧设备的煅白品质。煅白活性提高,酌减降低60%,大幅度提高了还原粗镁的质量,同时提高粗镁的收得率。U型直接蓄热式煅烧窑是逆流蓄热,充分利用与冷却空气预热后的高温余热,因而降低了煅烧能耗,达到142kg标煤/吨煅白,跟带预热器的新型回转窑煅白能耗230kg标煤/吨相比,能耗降低40%以上,炉子热效率达到85%以上。同时,该窑设备简单,运行可靠性高,单位占地面积小,整体投资额低,单位投资产能大,经济性能好。
