65 عامل اختزال معدني الفيروسيليكون

في عملية بيدجون لتكرير المغنيسيوم، يعد الفيروسيليكون عامل اختزال لا يمكن استبداله. تقوم هذه العملية بخلط الدولوميت المكلس مع الفيروسيليكون بنسبة 6:1 وضغطهما إلى كريات، والتي يتم وضعها في فرن اختزال مفرغ وتخضع للتفاعل التالي عند درجة حرارة عالية تبلغ 1200 درجة مئوية:
2MgO · CaO+FeSi → 2Mg ↑+Ca ₂ SiO ₄+Fe.
أثناء عملية التفاعل، يتسرب المغنيسيوم على شكل بخار ويتم جمعه كمغنيسيوم معدني بعد التكثيف، بينما تشكل سيليكات الكالسيوم المتولدة مرحلة خبث مع الحديد.

من بينها، درجة الفيروسيليكون لها تأثير كبير على كفاءة التفاعل. يمكن لـ FeSi75، نظرًا لمحتواه العالي من السيليكون (حوالي 75٪)، تقليل أكسيد المغنيسيوم بشكل أكثر فعالية، وبالتالي زيادة إنتاج بخار المغنيسيوم. تظهر بيانات الإنتاج الفعلية أنه لكل طن من معدن المغنيسيوم يتم إنتاجه، يتم استهلاك ما يقرب من 1.1 طن من الفيروسيليكون، ويرتبط محتوى السيليكون في الفيروسيليكون بشكل إيجابي مع معدل تخفيض المغنيسيوم.

في السنوات الأخيرة، أصبح محتوى الشوائب في الفيروسيليكون، وخاصة محتوى الألومنيوم، تدريجيا عاملا رئيسيا يؤثر على كفاءة الإنتاج. أكد الاختبار المقارن الذي أجراه مصنع المغنيسيوم في تركيا أن دورة تفاعل الاختزال تم تقصيرها بنسبة 8% وزاد إنتاج المغنيسيوم من حرارة واحدة بمقدار 5 أطنان بعد استخدام الفيروسيليكون الصيني المنخفض الألومنيوم (Al ≥ 1.5%) ليحل محل الفيروسيليكون التقليدي. هذا التحسن لا يزيد من استخدام المعدات فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى نمو اقتصادي سنوي يبلغ حوالي 2 مليون دولار أمريكي. وتتمثل الآلية في أن الفيروسيليكون المنخفض من الألومنيوم يقلل من تغيرات درجة الانصهار واللزوجة التي تسببها أكاسيد الألومنيوم في نظام الخبث، مما يجعل واجهة التفاعل أكثر نشاطًا ويقلل من مقاومة هروب بخار المغنيسيوم، وبالتالي تسريع العملية الحركية.

من هذا، يمكن ملاحظة أنه في عملية بيدجون لتكرير المغنيسيوم، لا يعد الفيروسيليكون وسيلة اختزال ضرورية فحسب، بل يعد تحسين تكوينه أيضًا وسيلة مهمة لتعزيز تقدم العملية وتحقيق خفض التكلفة وتحسين الكفاءة. في المستقبل، مع تعميق البحث حول النقاء والبنية المجهرية لعوامل الاختزال، سوف يتطور اختيار وتطبيق الفيروسيليكون بشكل أكبر نحو الشوائب المنخفضة والنشاط العالي والتخصيص.