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随着金属镁生产技术的不断进步和产量的迅速增长,中国已经成为全球的金属镁生产国,占据全球约80%的产量。在金属镁的生产过程中,皮江热还原法作为主要工艺,以其稳定的特性被广泛应用。然而,这种生产方法也伴随着大量副产品的产生——镁渣。每生产一吨金属镁,就会产生6-7吨的镁渣,其成分复杂,包含氧化钙、二氧化硅、氧化铁、氟化钙等多种成分,并含有未完全还原的氧化镁。
在当前国家提出的“双碳”战略背景下,如何有效地处理这些镁渣,实现资源的综合利用,成为了金属镁生产厂家必须面对的重要课题。
镁渣的化学成分与水泥熟料具有相似之处,这为其在水泥行业的应用提供了可能性。初步研究表明,当镁渣在混凝土中的掺杂量和比重都不超过百分之十五时,对水泥的细度、表面积、硬度、标准稠度、凝固时间以及流动度等指标的影响并不显著。然而,镁渣中的MgO成分是一个重要的限制因素。由于MgO的活性较低,其水化过程相对缓慢,且在生成Mg(OH)2时会产生体积膨胀,这可能导致水泥在硬化后很长时间内仍会因MgO的持续水化而引发延迟性膨胀,进而影响水泥混凝土的结构和强度。
其中,脱除镁渣中残留的硅铁是一个重要步骤。经过这一处理后的镁渣,可以通过球磨机磨粉,制备成胶凝材料,用于煤矿回填。这种胶凝材料不仅具有良好的保温和隔热性能,还能有效利用镁渣这一工业废弃物,实现资源的循环利用。
此外,经过处理的镁渣还可以用于制作轻型墙体材料。这种墙体材料不仅具有轻质、高强、保温隔热等优点,而且其原料来源广泛,生产成本低,具有良好的市场前景。
金属镁还原渣的综合利用与环保处置是一个充满挑战和机遇的领域。通过科学的研究和技术的创新,我们不仅可以实现镁渣的有效利用,还能为环保事业作出积极贡献。未来,随着技术的不断进步和政策的支持,相信镁渣的综合利用将会迎来更加广阔的发展前景。