专利名称：一种菱镁矿焙烧工艺及其专用装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一种焙烧工艺及其专用装置，适用于焙烧菱镁矿。
背景技术：
我国的菱镁矿资源已探明的贮量有30亿吨，占世界总贮量到23.88％。菱镁矿的主要成分是MgCO3，煅烧时，分解为MgO及CO2，其中MgO占47.8％，CO2占52.2％。过去煅烧菱镁矿是为了获得MgO，分解出来的CO2随烟气排入大气层。
菱镁矿煅烧后的MgO产品分两大类。经1650℃以上煅烧的产品，按使用需要破碎为各种粒度，称为重烧镁砂，因其能耐2000℃以上高温，是冶金窑炉的重要筑炉材料。在700～1100℃之间煅烧的产品，经粉碎为细粉，称为轻烧镁粉。这种产品具有化学活性，广泛用于建筑材料、烟气脱硫、医药、化工和污水处理等。
煅烧菱镁矿回收CO2，我国在20世纪90年代后期才在某厂有两座外部加热的小型回转窑投产，每座窑CO2及轻烧镁粉的日产量均不足10吨。到2001年，另一公司又有一条相仿的回转窑建成，这条窑的窑型稍大，其CO2及轻烧镁粉的日产量也只有十多吨。由于回转窑结构复杂，故障较多，生产成本较高，后建的回转窑在投产后只运行了一个多月便停产了。此后，再没有新的回收CO2的外加热回转窑建设。
发明内容
本发明为了解决外部加热回转窑煅烧菱镁矿回收CO2所存在投资大、事故多、成本高等问题提供一种新型焙烧工艺。
本工艺是在竖式焙烧炉里进行，以小于10mm的矿粒为原料，利用矿粒自行下沉自上而下经历预热、焙烧和冷却三个工序。
预热带采取直接加热，以提高热效率。热源是利用焙烧所排出的450～500℃的烟气，因为小于500℃下菱镁矿的分解非常缓慢，不至于与烟气中的有害成分反应。然后从顶层经除尘器排入大气。
在焙烧带，火箱与料箱是分开的，通过隔板间接加热，焙烧温度为700±50℃，根据料室内的实际温度来调节火室温度，又通过调整出料量来控制焙烧速度。外部加热的温度及出料量可以人为控制。在这段带分解出CO2，并经排出孔抽出。
冷却带在最下层。
本发明提供的专用装置是菱镁矿外加热竖式焙烧炉，该窑炉自上而下按焙烧工艺分为预热带(1)、分解带(2)和冷却带(3)三个段带。在分解带(2)里，火室(21)与料室(22)是相间的，在料室(22)里均设有导料板(23)，以便在导料板(23)的下部空间容纳分解出来的CO2，再经一端的排出孔(24)抽出，导料板(23)同时也为翻动料层，使之加热均匀。
料室(22)与火室(21)可制成长方格式；也可将料室(22)以长方柱式、方柱式、圆柱式等插入火室(火箱)(21)里，优选为长方柱式料室。
在预热带(1)里设置有角钢或其它型材(11)，角朝上，多排(3～50排)水平放置；顶层设有除尘器(12)，使烟气经除尘后排入大气。
角钢优先选用耐热60℃以上的。
在冷却带(3)底部，可设置卸料闸板(31)。在两侧，在分解带(2)楼板下方设有冷却风道(32)，在底部与出料口(35)同一水平上设有闸板(36)以调节风量。
在冷却带(3)里可采用出料机，出料机可为圆筒式，优选为带分格轮的圆筒式出料机。
在风道上部设有一出口(33)，用管道(34)接到炉灶，以使热交换后的热空气通入火箱(21)供燃料燃烧。
本发明提供的这种外加热的竖式焙烧炉可根据生产量调整料箱(料室)或料箱和火箱的数量。
采用这种新型窑炉可以取得下列效益1.合理利用菱镁矿资源可使用小于10mm的碎矿石，低品位的矿石，成倍地提高了镁矿资源的利用率；回收CO2变害为宝CO2不再排入空中，减少温室效应，回收的CO2可用于食品饮料、贮存保鲜、钢铁冶炼、保护焊接、石油开采等多方面；2.有利于给菱镁建材的发展创造良好的条件；3.增添了一种处理污水的新型药剂；4.为开发镁质化工产品提供了优质原料；5.提高重烧镁砂质量，为增产高档镁质耐火材料创造了条件。
图1 竖式焙烧炉的B——B剖面示意2 竖式焙烧炉的A——A剖面示意图具体实施方式
实施例1一种可回收CO2的菱镁矿外加热竖式焙烧炉，该窑炉自上而下按焙烧工艺分为预热带(1)、分解带(2)和冷却带(3)三个段带。在预热带(1)里设置有角钢(11)，角钢选用耐热60℃以上，角朝上多排水平放置；顶层设有除尘器(12)，使烟气经除尘后排入大气。在分解带(2)里，火室(21)与料室(22)是相间的，料室(22)与火室(21)制成长方格式；料室(22)里均设有导料板(23)，以便在导料板(23)的下部空间容纳分解出来的CO2，再经一端的排出孔(24)抽出，导料板(23)同时也为翻动料层，使之加热均匀。在冷却带(3)底部，设有卸料闸板(31)。在两侧，在分解带(2)楼板下方设有冷却风道(32)，风道上部设有一出口(33)，用管道(34)接到炉灶，以使热交换后的热空气通入火箱(21)供燃料燃烧；在底部与出料口(35)同一水平上设有闸板(36)以调节风量。
燃料在分解带的火室里燃烧，通过隔板传热到料室内，间接加热物料。为了获得活性较高的轻烧镁粉，焙烧温度控制在700±50℃。根据料室内的实际温度来调节火室温度，又通过调整出料量来控制焙烧速度。由于外部加热的温度及出料量可以人为控制，因此这种方法生产的活性轻烧镁粉质量稳定。预热带采取直接加热，以提高传热效率。热源利用分解带火室排出的烟气，火烟从角钢下面的空隙往返流通，从顶层经除尘后排入大气。保持预热带与焙烧带分界温度为450～500℃，因小于500℃下菱镁矿的分解非常缓慢，不至于与烟气中的有害成分反应。冷却带是紧接在焙烧带下部，在底部进行出料，出料后，上部物料继续下沉，填充卸出的料位。根据出料质量，可以随时调整出料量以控制焙烧速度，稳定产品质量。
这种外加热的竖式焙烧炉可采用气体、液体或固体燃料。改变燃料种类只需改变外部的燃烧器或炉灶，不用改动窑炉。
实施例2一种可回收CO2的菱镁矿外加热竖式焙烧炉，该窑炉自上而下按焙烧工艺分为预热带(1)、分解带(2)和冷却带(3)三个段带。在预热带(1)里设置有圆钢棒(11)，多排水平放置；顶层设有除尘器(12)，使烟气经除尘后排入大气。
在分解带(2)里，料室(22)以长方柱型式插入火室(火箱)(21)里，料室(22)里均设有导料板(23)，以便在导料板(23)的下部空间容纳分解出来的CO2，再经一端的排出孔(24)抽出，导料板(23)同时也为翻动料层，使之加热均匀。
在冷却带(3)底部，设有分格轮的圆筒式出料机(31)。在两侧，在分解带(2)楼板下方设有冷却风道(32)，风道上部设有一出口(33)，用管道(34)接到炉灶，以使热交换后的热空气通入火箱(21)供燃料燃烧；在底部与出料口(35)同一水平上设有闸板(36)以调节风量。
权利要求
1.一种菱镁矿焙烧工艺，其特征在于以小于10mm的矿粒为原料，在竖式焙烧炉里利用矿粒自行下沉自上而下经历预热、焙烧和冷却三个工序，预热温度450～500℃，焙烧温度为700±50℃，这时分解出CO2。
2.按照权利要求1所述的焙烧工艺，其特征在于预热带利用焙烧所排出的450～500℃的烟气直接加热。
3.按照权利要求1所述的焙烧工艺，其特征在于在焙烧带，火箱与料箱是分开的，通过隔板间接加热，根据料室内的实际温度来调节火室温度，又通过调整出料量来控制焙烧速度。
4.一种菱镁矿焙烧炉，其特征在于是自上而下由预热带(1)、分解带(2)和冷却带(3)三个段带组成，在分解带(2)里，火室(21)与料室(22)是相间的，料室(22)里均设有导料板(23)。
5.按照权利要求4所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于料室(22)与火室(21)制成长方格式。
6.按照权利要求4所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于料室(22)以长方柱式、方柱式、圆柱式等插入火室(火箱)(21)里。
7.按照权利要求4～6之一所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于在预热带(1)里设置有角钢或其它型材(11)，角钢耐热60℃以上，角朝上，3～50排水平放置，顶层设有除尘器(12)，
8.按照权利要求4～6之一所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于在冷却带(3)底部设有卸料闸板或出料机(31)，冷却风道(32)，在底部与出料口(35)同一水平上设有闸板(36)。
9.按照权利要求8所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于出料机(31)是带分格轮的圆筒式出料机。
10.按照权利要求8所述的菱镁矿焙烧炉，其特征在于在冷却风道(32)上部设有一出口(33)，用管道(34)接到炉灶。
全文摘要
本发明所提供一种菱镁矿焙烧工艺，其特征在于以小于10mm的矿粒为原料，在竖式焙烧炉里利用矿粒自行下沉自上而下经历预热、焙烧和冷却三个工序，预热温度450～500℃，焙烧温度为700±50℃，这时分解出CO
文档编号C04B2/12GK1485291SQ02133019
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月24日 优先权日2002年9月24日
发明者吴太洲 申请人:吴太洲