《镁冶炼厂工艺设计标准+GB+51270-2017》详细解读

《镁冶炼厂工艺设计标准GB51270-2017》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语3原材料、辅助材料4皮江法炼镁工艺5卤水在氯化氢气氛下脱水电解炼镁工艺CATALOGUE目录6一般工序设计本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则确保镁冶炼厂工艺设计的科学性、合理性和先进性，提高生产效率和产品质量。降低能耗、减少排放，实现绿色、环保、可持续发展。为镁冶炼行业的健康发展提供技术支撑和标准保障。1.1设计目的和意义0102041.2设计原则和要求遵循国家相关法律法规、产业政策和环保要求。采用成熟、可靠、先进的工艺技术和设备，确保生产稳定、安全、高效。注重资源节约和综合利用，提高原材料和能源的利用率。考虑生产过程中的职业卫生和安全防护，保障员工身体健康和生命安全。03包括原料处理、熔炼、精炼、铸造等主要生产工序的工艺设计。涵盖生产过程中的自动化控制、能源管理、环保治理等方面的设计。涉及生产辅助设施、生活设施等配套工程的设计。1.3设计范围和内容123依据国家相关法律法规、产业政策和行业标准进行设计。参照国内外先进的镁冶炼厂工艺设计经验和案例。结合本地区的实际情况和资源条件进行设计。1.4设计依据和标准022术语镁冶炼是指从含镁矿石中提取金属镁的过程，包括矿石的预处理、还原反应、精炼和铸造等步骤。常见的镁冶炼方法有电解法和热还原法。电解法是将含镁化合物溶解在电解质中，通过电解过程获得金属镁；热还原法则是利用还原剂将含镁化合物中的镁还原出来。定义镁冶炼方法2.1镁冶炼原料镁冶炼的主要原料是含镁矿石，如菱镁矿、白云石等。这些矿石中含有较高的镁含量，是提取金属镁的重要来源。辅料在镁冶炼过程中，还需要添加一些辅料，如还原剂、熔剂、电极等。这些辅料在冶炼过程中起到关键作用，如还原剂用于将含镁化合物中的镁还原出来，熔剂用于降低炉渣的熔点等。2.2原料与辅料镁冶炼过程中需要使用到各种冶炼设备，如电解槽、还原炉、精炼炉等。这些设备是实现镁冶炼工艺的关键部分，其性能和操作直接影响到金属镁的产量和质量。冶炼设备除了冶炼设备外，镁冶炼厂还需要配备一些辅助设施，如供电系统、水处理系统、环保设施等。这些设施为镁冶炼提供必要的支持和保障，确保生产过程的顺利进行。辅助设施2.3设备与设施镁冶炼厂生产出的金属镁应符合相关标准规定的质量要求，如成分、纯度、力学性能等。这些指标是衡量金属镁质量的重要依据。产品质量为了确保产品质量，镁冶炼厂需要建立完善的质量检测体系，对生产过程中的原料、半成品和成品进行严格的检测和控制。常用的检测方法包括化学分析、光谱分析、力学性能测试等。质量检测2.4产品质量与检测033原材料、辅助材料作为镁冶炼的主要原料，镁矿石的品质直接影响到镁的产量和质量。优质的镁矿石应具有高镁含量、低杂质、易冶炼等特点。镁矿石在镁冶炼过程中，需要使用还原剂将镁从矿石中还原出来。常用的还原剂包括硅铁、铝等，它们的选择应根据矿石成分、冶炼工艺等因素综合考虑。还原剂熔剂在镁冶炼过程中起到降低矿石熔点、促进镁的还原和分离等作用。常用的熔剂有石灰石、白云石等，其用量应根据矿石成分和冶炼工艺进行调整。熔剂3.1原材料耐火材料镁冶炼过程中需要使用高温设备，如反射炉、电炉等，这些设备内衬需要使用耐火材料。常用的耐火材料有镁砖、镁铝砖等，它们应具有高耐火度、良好的抗渣性和热震稳定性等特点。燃料镁冶炼过程中需要使用燃料提供热量，常用的燃料有煤、焦炭、天然气等。燃料的选择应根据其热值、价格、环保等因素综合考虑。气体在镁冶炼过程中，需要使用保护气体来防止镁的氧化和燃烧。常用的保护气体有氩气、氮气等，它们应具有高纯度、低成本等特点。此外，在冶炼过程中还需要使用到一些其他气体，如氧气用于富氧冶炼等。3.2辅助材料044皮江法炼镁工艺选择品质优良、杂质含量低的白云石作为煅烧原料。白云石选择控制煅烧温度在适当范围内，确保白云石完全分解，同时避免温度过高导致能耗增加。煅烧温度与时间选用高效、节能的煅烧设备，如回转窑等，以提高生产效率和降低能耗。煅烧设备4.1白云石煅烧配料比例根据皮江法炼镁工艺要求，确定合理的配料比例，确保镁的还原率和产量。球磨混合采用球磨机对原料进行混合，使各种原料充分接触，提高反应效率。制球与烘干将混合后的原料制成球状，并进行烘干处理，以便于后续还原操作。4.2原料制备选择耐高温、耐腐蚀的还原罐材质，确保还原过程的顺利进行。还原罐选择选用适当的还原剂和添加剂，以提高镁的还原率和纯度。还原剂与添加剂控制还原温度在适当范围内，确保镁的完全还原，同时避免温度过高导致能耗增加和设备损坏。还原温度与时间对还原产物进行冷却、破碎、筛分等处理，得到符合要求的金属镁产品。还原产物处理4.3还原055卤水在氯化氢气氛下脱水电解炼镁工艺通过沉淀、过滤等方法去除卤水中的悬浮物、有机物和重金属离子等杂质。去除杂质根据需要调整卤水的成分，如添加氯化镁或其他化学物质，以满足后续工艺的要求。调整成分5.1卤水净化5.2卤水蒸发及造粒蒸发浓缩将净化后的卤水加热蒸发，使其浓缩至一定浓度。造粒将浓缩后的卤水通过喷雾干燥或滚筒造粒等方法制成颗粒状，以便后续处理。将湿氯化镁颗粒置于热风中进行一次脱水，去除部分水分，提高颗粒的干燥程度。在脱水过程中需要控制热风温度，避免颗粒因高温而结块或变质。热风脱水控制温度5.3湿氯化镁颗粒热风一次脱水氯化氢气氛脱水将一次脱水后的氯化镁颗粒置于氯化氢气氛中进行二次脱水，进一步去除水分。气氛控制在脱水过程中需要严格控制氯化氢的浓度和温度，以确保脱水效果和产品质量。5.4一次脱水氯化镁颗粒在氯化氢气氛下脱水将无水氯化镁颗粒储存在干燥、通风、避光的地方，避免受潮和污染。储存条件采用密封式输送设备将无水氯化镁颗粒输送至电解槽或其他生产设备中。输送方式5.5无水氯化镁颗粒储存及输送在电解槽中将无水氯化镁颗粒进行电解，生成金属镁和氯气。将生成的氯气通过管道输送至后续处理设备中，如用于制备氯化氢或其他化学品。5.6镁电解、氯气输送氯气输送镁电解选择适合电解镁工艺的阳极材料，如石墨、钛基涂层等。阳极材料选择根据所选材料制定相应的阳极制备工艺，包括材料加工、涂层制备等步骤。阳极制备工艺5.7阳极制备066一般工序设计03应考虑车间通风、采光、防尘、防噪声等措施，创造良好的工作环境。01车间布局应合理，满足生产工艺流程的要求，避免交叉和迂回。02车间内设备布置应紧凑、合理，方便操作、维修和管理。6.1车间设计的一般规定

6.2计量计量设备应准确可靠，满足生产需要。应定期对计量设备进行校验和维护，确保其正常运行。计量过程应有详细记录，以便追溯和分析。原料贮存应分类、分批存放，避免混杂和污染。堆场应平整、坚实、排水良好，防止原料受潮和变质。应定期对原料进行检查和盘点，确保数量和质量符合要求。6.3原料贮存和堆场铸锭过程应注意防止氧化和夹杂，保证锭坯质量。精炼和铸锭设备应定期维护和检修，确保其正常运行。精炼过程应严格控制温度、时间和添加剂的加入量，确保镁的纯度。6.4精炼及铸锭镁锭应分类、分批存放，方便管理和发货。应定期对成品库进行盘点和检查，确保数量和质量符合要求。成品库应干燥、通风、无尘，防止镁锭受潮和氧化。6.5镁锭成品库废气净化设备应高效、稳定，能够处理生产过程中产生的各种废气。废气排放应符合国家和地方环保标准，减少对环境的污染。应定期对废气净化设备进行维护和检修，确保其正常运行。6.6废气净化废渣应分类处理，可回收利用的应回收利用，不能回收利用的应妥善处理。废渣堆存应符合环保要求，防止对环境和地下水造成污染。应定期对废渣堆存场进行检查和维护，确保其安全稳定。6.7废渣处理及废渣堆存010203废水处理设备应能够处理生产过程中产生的各种废水。废水排放应符合国家和地方环保标准，减少对水体的污染。应定期对废水处理设备进行维护和检修，确保其正常运行。6.8废水处理及排放07本标准用词说明镁冶炼01指从含镁原料中提取金属镁的过程，包括电解法和硅热法等多种方法。工艺设计02指根据镁冶炼的生产原理、工艺流程和设备特点，进行厂房布置、设备选型及配置、管道设计、环保设施设计等工作。标准03指对重复性事物和概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合为基础，经过有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定的形式发布，作为共同遵守的准则和依据。术语和定义010203表示严格程度的用词本标准中使用了“必须”、“应”、“不应”、“宜”、“不宜”等词语，用以表示标准的严格程度。“必须”表示强制执行的要求；“应”表示正常情况下应达到的要求；“不应”表示禁止的要求；“宜”表示推荐的要求；“不宜”表示不推荐的要求。术语和定义的用词本标准中使用的术语和定义，其用词是准确的、严谨的，符合镁冶炼行业的习惯和惯例。对于容易引起歧义的术语和定义，本标准在条文中进行了详细的解释和说明。标准用语的统一和规范化本标准在编写过程中，注重用语的统一和规范化，避免使用含义不明或容易引起误解的词语。同时，为了方便读者理解和使用本标准，对于一些重要的术语和定义，在标准中进行了适当的重复和解释。标准的用词和用语说明08引用标准名录0102基础标准GB/T259-2000冶金产品化学分析方法标准的总则及一般规定GB/T190-2009危险货物包装标志GB/T4700-2008镁合金铸锭GB/T20965-2007镁及镁合金化学分析方法GB/T20966-2007镁及镁合金术语方法标准GB5085.1-2007危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB/T18661-2002镁及镁合金环保、安全、卫生技术条件GB16297-1996大气污染物综合排放标准GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准GB18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准010402050306安全环保标准《镁及镁合金铸锭纯净度检验方法》该标准于2020年6月2日发布，2021年4月1日实施，是镁冶炼厂工艺设计中必须遵循的关键标准之一，用于确保镁及镁合金铸锭的纯净度符合相关要求。此外，该标准还提供了详细的检验方法和程序，为镁冶炼厂的生产和质量控制提供了有力的支持。其他相关标准09编制说明编制背景镁冶炼行业快速发展随着镁及镁合金在航空、汽车、电子等领域的广泛应用，镁冶炼行业得到了快速发展。行业标准需求迫切为保证镁冶炼厂工艺设计的科学性、合理性和规范性，制定统一的行业标准成为迫切需求。规范镁冶炼厂工艺设计通过制定本标准，规范镁冶炼厂的工艺设计流程和要求，提高设计质量和效率。促进镁冶炼行业健康发展标准的实施将有助于推动镁冶炼行业的健康发展，提升行业整体竞争力。编制目的科学性原则以科学、严谨的态度进行编制，确保标准的准