金属镁及其合金具有比强度高、导热和导电性能好、阻尼减震、电磁外屏蔽、易于机械加工和容易回收等优点,应用十分广泛,已成为仅次于钢铁和铝的第三大金属工程材料。金属镁的生产方法有熔盐电解法和金属热还原法两种。皮江法是我国生产金属镁的主要方法,但是皮江法能耗高,CO2排放量大,还原炉渣不能有效利用。以菱镁石为原料以铝粉为还原剂,真空热还原炼镁同时利用还原渣生产镁铝尖晶石耐火材料,不仅可以大大降低炼镁原料消耗和能源消耗,同时可使还原渣得到全部利用,是一种节能环保的绿色冶金技术。本文主要对以菱镁石为原料,以铝粉为还原剂真空热还原制取金属镁的还原工艺和对以炼镁还原渣为原料制取镁铝尖晶石的工艺进行了实验研究,其结果表明：(1)以煅后菱镁石为原料、铝粉为还原剂,按反应方程式4MgO+2Al=MgO-Al2O3+3Mg在真空条件下进行反应制取金属镁,较佳工艺条件为还原温度为1200℃、还原时间为2h、真空度为1-7Pa、制团压力为120MPa、铝粉添加量为5%,在该条件下还原过程的镁还原率可达95%(此处计算还原率时MgOAl203中的MgO未计入未反应MgO量中,若计入未反应MgO中,则其镁还原率为72%),还原炉渣的主要物相为MgAl2O4、Al2O3和MgO。(2)在还原过程中加入氟化镁,可使还原过程的镁还原率提高3.17%,铝粉利用率提高3.18%,有利于氧化镁的还原和镁铝尖晶石的生成。(3)以煅后菱镁石为原料以铝粉为还原剂按反应方程式3MgO+2Al=Al2O3+3Mg进行配料还原,其还原物料中的镁的还原率可达84.70%,有利于降低还原过程的料镁比,但铝粉利用率下降。(4)以铝热还原炼镁所得还原渣为原料制取镁铝尖晶石时,考察了烧结温度、烧结时间、制团压力对煅烧后镁铝尖晶石体积密度和显气孔率的影响。在较佳工艺条件烧结温度1700℃、烧结时间3h和制团压力120MPa下获得的镁铝尖晶石氧化铝含量在72%左右,其体积密度在3.204g／cm3、显气孔率为1.22%。本论文的研究结果初步表明,以菱镁石为原料以铝粉为还原剂真空热还原炼镁过程镁还原率高,还原料镁比在3.15：1左右,还原渣的主要物相为镁铝尖晶石相,该还原渣经高温焙烧后可获得氧化铝含量在72%的高密度镁铝尖晶石。该技术同现行的皮江法相比,不仅可使炼镁过程能耗大幅度降低,而且可实现炼镁还原渣的全部利用,没有固体废弃物产生,具有很好的应用前景。