65 chất khử luyện kim ferrosilicon

Trong quá trình tinh chế magiê của Pidgeon, ferrosilicon là chất khử không thể thay thế. Quá trình này trộn dolomite đã nung với ferrosilicon theo tỷ lệ 6:1 và nén chúng thành dạng viên, được đặt trong lò khử chân không và trải qua phản ứng sau ở nhiệt độ cao 1200 oC:
2MgO · CaO+FeSi → 2Mg ↑+Ca ₂ SiO ₄+Fe.
Trong quá trình phản ứng, magie thoát ra dưới dạng hơi và được thu lại dưới dạng magie kim loại sau khi ngưng tụ, trong khi canxi silicat tạo ra tạo thành pha xỉ với sắt.

Trong số đó, loại ferrosilicon có tác động đáng kể đến hiệu suất phản ứng. FeSi75, do hàm lượng silicon cao (khoảng 75%), có thể khử magie oxit hiệu quả hơn, do đó làm tăng hiệu suất tạo hơi magie. Dữ liệu sản xuất thực tế cho thấy cứ mỗi tấn kim loại magie được sản xuất thì tiêu thụ khoảng 1,1 tấn ferrosilicon và hàm lượng silicon trong ferrosilicon có mối tương quan thuận với tốc độ giảm magie.

Trong những năm gần đây, hàm lượng tạp chất trong ferrosilicon, đặc biệt là hàm lượng nhôm, dần trở thành yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất. Thử nghiệm so sánh được thực hiện bởi một nhà máy magiê ở Türkiye đã xác nhận rằng chu trình phản ứng khử đã được rút ngắn 8% và sản lượng magiê của một lần đun nóng đã tăng thêm 5 tấn sau khi sử dụng ferrosilicon nhôm thấp của Trung Quốc (Al ≤ 1,5%) để thay thế ferrosilicon truyền thống. Sự cải tiến này không chỉ làm tăng việc sử dụng thiết bị mà còn thúc đẩy tăng trưởng kinh tế hàng năm khoảng 2 triệu đô la Mỹ. Cơ chế là ferrosilicon nhôm thấp làm giảm điểm nóng chảy và sự thay đổi độ nhớt do oxit nhôm trong hệ thống xỉ gây ra, làm cho bề mặt phản ứng hoạt động mạnh hơn và giảm khả năng chống thoát hơi magie, từ đó đẩy nhanh quá trình động học.

Từ đó, có thể thấy rằng trong quy trình Pidgeon để tinh chế magiê, ferrosilicon không chỉ là chất khử cần thiết mà việc tối ưu hóa thành phần của nó cũng là một cách quan trọng để thúc đẩy tiến độ quy trình và đạt được mức giảm chi phí và cải thiện hiệu quả. Trong tương lai, với việc nghiên cứu sâu hơn về độ tinh khiết và cấu trúc vi mô của các chất khử, việc lựa chọn và ứng dụng ferrosilicon sẽ phát triển hơn nữa theo hướng ít tạp chất, hoạt tính cao và tùy biến.