一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置的制作方法

文档序号:15670641发布日期:2018-10-16 19:10阅读:190来源:国知局

本实用新型属于无机精细非金属材料技术领域,具体涉及一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置。



背景技术:

硅钢级氧化镁主要用于硅钢制备过程中的高温退火隔离剂、绝缘图层生成剂、钢中脱磷脱硫剂。还可用于高级精密陶瓷、耐火干锅、特殊抛光剂,也可作为重质氧化镁用于制药、航空航天和电子等领域。

硅钢级氧化镁的主要生产工艺,按使用的原料不同,可分为铵法和碳化法。铵法是指利用卤水作为原料加入氨作为沉淀剂,反应处理制得硅钢级氧化镁;碳化法是指利用含MgO矿物经过消化碳化等进行一系列反应处理制得硅钢级氧化镁。

中国专利(专利号为201410853413.4)公开了“一种硅钢级氧化镁的制备方法”,其缺点是:用的原料为粗制MgO,过程产物为Mg(OH)2与粗制氧化镁中含有SiO2,CaO,Fe2O3等杂质很难分离开来,因此,制备的硅钢级氧化镁的质量难以保证;中国专利(专利号为201410798736.8)公开了一种由氢氧化镁制备高纯硅钢级氧化镁的工艺”,其缺点是:用的原料为Mg(OH)2,碳酸氢铵作为沉淀剂,会不可避免地有氨的逸出,对环境造成污染和对人身健康造成伤害。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服上述现有技术存在的不足,提供一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置,目的是为了提高硅钢级氧化镁产品的质量、减少对环境的污染和人身的伤害。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置,包括第一焙烧单元,消化碳化单元,第一过滤单元,精制单元,热解单元,第二过滤单元,第二焙烧单元和磨细单元,其中:所述的第一焙烧单元,消化碳化单元,第一过滤单元,精制单元,热解单元,第二过滤单元,第二焙烧单元和磨细单元通过输送系统依次连接;

所述的第一焙烧单元气体出口通过烟气收集系统与消化碳化单元气体入口相连;

所述的第一焙烧单元和第二焙烧单元的热源由气体燃料提供;

所述的热解单元的热源由蒸汽提供;

所述的第二过滤单元设有水出口,水出口与消化碳化单元的水进口相连。

所述的第一焙烧单元设有物料入口,用于与白云石生料来料出口连接。

所述的第一焙烧单元包括第一焙烧炉,所述的第一焙烧炉为气态悬浮焙烧炉,流态化焙烧炉或循环焙烧炉中的一种,优选为气态悬浮焙烧炉。

所述的第二焙烧单元包括第二焙烧炉,所述的第二焙烧炉为气态悬浮焙烧炉,流态化焙烧炉或循环焙烧炉中的一种,优选为气态悬浮焙烧炉。

所述的第二焙烧单元连接设置烘干打散机。

所述的消化碳化单元包括消化槽,换热器和碳化槽,所述的消化槽,换热器和碳化槽依次连接;

所述的消化槽为带搅拌的消化槽,所述的换热器为套管换热器,所述的碳化槽为带搅拌的碳化槽,所述的换热器换热介质为冷冻盐水。

所述的消化槽设有蒸汽入口和蒸汽出口,所述的换热器设有冷冻盐水入口和冷冻盐水出口。

所述的第一过滤单元包括第一过滤机,所述的第一过滤机为卧式板框压滤机,立式压滤机或离心过滤机中的一种,优选为立式压滤机。

所述的第二过滤单元包括第二过滤机,所述的第二过滤机为卧式板框压滤机,立式压滤机或离心过滤机中的一种,优选为立式压滤机。

所述的精制单元包括立式叶滤机。

所述的热解单元包括热解槽。

所述的磨细单元包括粉磨机,所述的粉磨机为立式磨细机或塔式磨细机中的一种,优选为塔式磨细机。

采用所述的装置,利用白云石制备硅钢级氧化镁的方法,包括以下步骤:

步骤1,焙烧:

将白云石生料喂入第一焙烧单元,进行焙烧,制成白云灰(CaO·MgO);其中,所述的焙烧温度为900~1050℃,焙烧时间为2~10s,物料在焙烧单元的停留时间为60~90s,白云灰质量灼减≤2.0%;

步骤2,消化碳化:

(1)向消化槽中加入水,将白云灰计量后喂入消化槽中进行消化反应,制得消化浆液,消化反应终了时的浆液温度为90~100℃,消化时间为60~90min,所述的消化转化率≥98%,所述的消化浆液有效成分为Mg(OH)2,消化浆液中Mg(OH)2的固含为200~300g/L;

(2)消化浆液经换热器换热,温度降至室温,送入碳化槽;

(3)向碳化槽内通入CO2,使CO2与降温后的消化浆液进行碳化反应,制得碳化浆液,送入第一过滤单元;其中,所述的碳化反应在常温下进行,碳化反应时间为40~60min,碳化转化率≥80%;

步骤3,过滤:

碳化浆液经第一过滤单元过滤后,获得滤液和滤饼,其中,所述的滤液为Mg(HCO3)2悬浮液;

步骤4,精制:

将Mg(HCO3)2悬浮液喂入精制单元,进行精细过滤,形成Mg(HCO3)2滤液和滤饼,Mg(HCO3)2滤液送入热解单元,所述的Mg(HCO3)2滤液中杂质含量≤20mg/L;

步骤5,热解:

Mg(HCO3)2滤液进行热解反应,生成含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液,送入第二过滤单元;其中,所述的热解反应温度为90~100℃,热解时间15~25min,热解率≥99%(质量比);

步骤6,过滤:

将含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液进行二次过滤,生成滤液和碱式碳酸镁滤饼,所述的碱式碳酸镁滤饼附着水分质量百分比≤60%,滤液为水返回步骤2(1)中,用于参与消化反应;

步骤7,焙烧:

将碱式碳酸镁滤饼喂入第二焙烧单元,进行焙烧,获得产品氧化镁,其中,焙烧温度为800~900℃,焙烧时间为2~10s;

步骤8,磨细:

将产品氧化镁送入磨细单元进行磨细处理,形成硅钢级氧化镁,所述的硅钢级氧化镁细度≤3μm,其主要化学成分按质量百分比为:MGO≥98%,CaO≤0.5%,灼减≤1.2%,其它≤0.3%。

所述的步骤1中,白云石生料预先经磨细处理至细度≤0.1mm。

所述的步骤1中,焙烧产生白云灰的同时产生烟气,所述烟气经烟气收集系统收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2后,送入消化碳化单元。

所述的步骤1中,采用气体燃料为第一焙烧单元提供热量。

所述的步骤2(1)中,消化反应的供热方式为通入饱和蒸汽或电伴热方式。

所述的步骤2(1)中,饱和蒸汽压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃。

所述的步骤2(1)中,消化转化率是指消化浆液中Mg(OH)2质量与白云灰中的MgO质量之比×0.6913×100%。

所述的步骤2(2)中,消化浆液在换热器中的换热方式为,与加入换热器的冷冻盐水换热降至室温。

所述的步骤2(3)中,碳化浆液中包括Mg(HCO3)2溶液,CaCO3固体和少量的Fe(OH)3,Al(OH)3固体,SiO2和未消化的CaO等杂质;

所述的步骤2(3)中,CO2通入量按摩尔比,CO2:冷却后消化浆液中的CaO与MgO之和=(2.2~3.0)∶1,所述的CO2按体积浓度为100%计。

所述的步骤2(3)中,CO2为步骤(1)中焙烧产生的烟气经烟气收集系统收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2。

所述的步骤2(3)中,碳化转化率为碳化浆液中Mg(HCO3)2质量与消化浆液中的Mg(OH)2质量之比×0.3985×100%。

所述的步骤3中,Mg(HCO3)2悬浮液中含有少量CaCO3,Al(OH)3,Fe(OH)3,SiO2等杂质,杂质含量≤2g/L。

所述的步骤3中,滤饼为碳化渣,碳化渣附着水分质量百分含量≤60%,外售。

所述的步骤3中,第一过滤单元包括立式压滤机,所述的立式压滤机的工作压力为0.6~1.6MPa。

所述的步骤4中,精制单元包括立式叶滤机,所述的立式叶滤机工作压力为0.2~0.4MPa。

所述的步骤4中,精细过滤过程为:将滤布浸没在Mg(HCO3)2悬浮液中,借助滤布两侧的压力差,使Mg(HCO3)2悬浮液中的滤液通过滤布孔隙形成Mg(HCO3)2滤液,固体颗粒被阻隔在滤布的另一侧形成滤饼,滤饼作为杂质进一步去除。

所述的步骤5中,热解反应的供热方式为通入饱和蒸汽或电伴热方式。

所述的步骤5中,饱和蒸汽压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃。

所述的步骤5中,碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)为微粒状,微粒细度≤10μm。

所述的步骤5中,热解率为碱式碳酸镁溶液的4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O质量与Mg(HCO3)2滤液中Mg(HCO3)2质量之比×1.507×100%。

所述的步骤7中,碱式碳酸镁滤饼在焙烧之前,经过烘干处理,烘干后附着水分质量百分比≤2%。

所述的步骤7中,碱式碳酸镁滤饼通过烘干打散机进行烘干处理。

所述的步骤7中,采用气体燃料为第二焙烧单元提供热量。

所述的步骤7中,产品氧化镁细度≤10μm。

本实用新型的有益效果:

(1)本实用新型的利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置,采用白云石作为原料,原料易得,除杂彻底,可以除去原料中的绝大部分CaO,Fe2O3,Al2O3,SiO2等杂质;且制备的产品悬浮性能好,质量高,满足硅钢、高级精密陶瓷生产等要求;

(2)采用本实用新型的装置利用白云石制备硅钢级氧化镁,制备过程中无污染,不会对周围环境造成污染和对人身健康造成危害。

附图说明:

图1为本实用新型的利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置结构示意图;

图2为采用本实用新型的装置利用白云石制备硅钢级氧化镁的工艺流程图,其中:

1-1-第一气态悬浮焙烧炉,2-1-带搅拌的消化槽,2-2-套管换热器,2-3-带搅拌的碳化槽,3-1-第一立式压滤机,4-1-立式叶滤机,5-1-热解单元的热解槽,6-1-第二立式压滤机,7-1-第二气态悬浮焙烧炉,8-1-塔式磨细机,9-1-烟气收集系统;A-白云石生料,B-气体燃料,C-饱和蒸汽,D-冷冻盐水,E-换热后盐水,F-碳化渣,G-硅钢级氧化镁。

具体实施方式:

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

下面对本实用新型的实例结合附图加以详细描述,但本实用新型的保护范围不受实例所限制。

以下实用新型实施例1~3中所述的第一,第二,第三等描述仅用于装置部件区分,并不代表先后顺序;连接方式包括直接连接,间接连接等多种连接方式;

以下实施例1~3中所使用的白云石化学成分为:CaO:29.8%,MgO:21.5%,Fe2O3:0.5%,Al2O3:0.4%,SiO2:1.0%,CO2:46.8%;

以下实施例1~3中:

消化转化率为消化浆液中Mg(OH)2质量与白云灰中的MgO质量之比×0.6913×100%;

碳化转化率为碳化浆液中Mg(HCO3)2质量与消化浆液中的Mg(OH)2质量之比×0.3985×100%;

热解率为碱式碳酸镁溶液的4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O质量与Mg(HCO3)2滤液中Mg(HCO3)2质量之比×1.507×100%;

第一焙烧单元主要设备规格:

第一悬浮焙烧炉:Φ3200mm×7650mm,系统产能360t/d;

消化碳化单元的主要设备规格:

带搅拌的消化槽2台,Φ6000mm×8000mm,有效容积220m3

带搅拌的碳化槽2台,Φ6000mm×8000mm,有效容积220m3

套管换热器1套,L=300mm,共4级;

第一过滤单元的主要设备规格:

第一立式压滤机3台,过滤面积:S=144m2,最大工作压力1.6MPa;

精制单元的主要设备规格:

立式叶滤机1台,过滤面积:S=120m2,最大工作压力0.4MPa,最小工作压力0.2MPa;

热解单元的主要设备规格:

热解槽2台,Φ4000mm×6000mm,有效容积70m3

第二过滤单元的主要设备规格:

第二立式压滤机3台,过滤面积:S=144m2,最大工作压力1.6MPa;

第二焙烧单元的主要设备规格:

烘干打散机1台,Φ1200mm×1000mm;

第二悬浮焙烧炉1套,焙烧炉规格:Φ3000mm×7100mm;

磨细单元的主要设备规格:

塔磨机1台,Φ1200mm,产能3t/h。

上述设备构成的装置年生产硅钢级氧化镁为20kt。

实施例1

一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置,其结构示意图如图1所示,包括第一焙烧单元,消化碳化单元,第一过滤单元,精制单元,热解单元,第二过滤单元,第二焙烧单元和磨细单元,其中:

所述的第一焙烧单元设有物料入口,物料出口,气体出口和气体燃料入口;

所述的第一焙烧单元物料入口用于与白云石生料来料出口连接;

所述的第一焙烧单元物料出口通过输送系统与消化碳化单元入口相连;

所述的第一焙烧单元气体出口通过烟气收集系统9-1与消化碳化单元气体入口相连;

所述的消化碳化单元物料出口通过输送系统与第一过滤单元入口相连;

所述的第一过滤单元物料出口通过输送系统与精制单元的入口相连;

所述的精制单元出口通过输送系统与热解单元的入口相连;

所述的热解单元出口通过输送系统与第二过滤单元入口相连;

所述的第二过滤单元出口通过输送系统与第二焙烧单元入口相连;

所述的第二过滤单元设有水出口,水出口与消化碳化单元的水进口相连;

所述的第二焙烧单元出口通过输送系统与磨细单元入口相连;

所述的第一焙烧单元和第二焙烧单元的热源由气体燃料提供;

所述的热解单元的热源由蒸汽提供;

所述的第一焙烧单元包括第一气态悬浮焙烧炉1-1;

所述的第二焙烧单元包括第二气态悬浮焙烧炉7-1;

所述的第二焙烧单元连接设置有烘干打散机;

所述的消化碳化单元包括带搅拌的消化槽2-1,套管换热器2-2和带搅拌的碳化槽2-3,所述的带搅拌的消化槽2-1,套管换热器2-2和带搅拌的碳化槽2-3依次连接;其中:套管换热器2-2换热介质为冷冻盐水;

所述的带搅拌的消化槽2-1设有蒸汽入口和蒸汽出口,所述的套管换热器2-2设有冷冻盐水入口和冷冻盐水出口;

所述的第一过滤单元包括第一立式压滤机3-1;

所述的第二过滤单元包括第二立式压滤机6-1;

所述的精制单元包括立式叶滤机4-1;所述的热解单元包括热解槽5-1;所述的磨细单元包括塔式磨细机8-1。

采用所述装置,利用白云石制备硅钢级氧化镁的方法,其工艺流程图如图2所示,包括以下步骤:

步骤1,焙烧:

将白云石生料A经磨细处理至细度≤0.1mm后,喂入第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1,采用气体燃料B为第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1提供热量,进行焙烧,焙烧温度为900℃,焙烧时间为2~10s,物料在第一气态悬浮焙烧炉1-1的停留时间为60~90s,白云灰质量灼减为2.0%,制成白云灰(CaO·MgO),同时产生烟气,所述烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2后,送入消化碳化单元;

步骤2,消化碳化:

(1)向带搅拌的消化槽2-1中加入水,并通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,将白云灰计量后喂入带搅拌的消化槽2-1中进行消化反应,制得消化浆液,消化反应终了时的浆液温度为90℃,消化时间为90min,所述的消化转化率为98%,所述的消化浆液有效成分为Mg(OH)2,消化浆液中Mg(OH)2的固含为200g/L;

(2)消化浆液经套管换热器2-2,与加入套管换热器2-2的冷冻盐水D换热,温度降至室温,送入带搅拌的碳化槽2-3,同时生成换热后盐水E后返回常规盐水处理系统;

(3)按摩尔比,CO2通入量:降温后消化浆液中的CaO与MgO之和=2.2∶1,CO2按体积浓度为100%计,向带搅拌的碳化槽2-3内通入CO2,使CO2与降温后的消化浆液在常温下进行碳化反应40min,制得碳化浆液,送入第一立式压滤机3-1;其中,碳化转化率为80%,碳化浆液中包括Mg(HCO3)2溶液,CaCO3固体和少量的Fe(OH)3,Al(OH)3固体,SiO2和未消化的CaO等杂质,所述的CO2为步骤(1)中焙烧产生的烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2;

步骤3,过滤:

碳化浆液经第一立式压滤机3-1过滤后,获得滤液和滤饼,其中,所述的滤液为Mg(HCO3)2悬浮液,Mg(HCO3)2悬浮液中含有少量CaCO3,Al(OH)3,Fe(OH)3,SiO2等杂质,其杂质含量≤2g/L,滤饼为碳化渣F,碳化渣F附着水分质量百分含量≤60%,外售,所述的第一立式压滤机3-1的工作压力为0.6~1.6MPa;

步骤4,精制:

将Mg(HCO3)2悬浮液喂入精制单元的立式叶滤机4-1,进行精细过滤,将滤布浸没在Mg(HCO3)2悬浮液中,借助滤布两侧的压力差,使Mg(HCO3)2悬浮液中的滤液通过滤布孔隙形成Mg(HCO3)2滤液,固体颗粒被阻隔在滤布的另一侧形成滤饼,滤饼作为杂质进一步去除,形成Mg(HCO3)2滤液和滤饼,Mg(HCO3)2滤液送入热解单元,所述的Mg(HCO3)2滤液中杂质含量≤20mg/L,所述的立式叶滤机4-1工作压力为0.2~0.4MPa;

步骤5,热解:

向热解单元的热解槽5-1中通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,使Mg(HCO3)2滤液发生热解反应,热解反应温度为90℃,热解时间25min,生成含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液,送入第二立式压滤机6-1;其中,碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)为微粒状,微粒细度≤10μm,所述的热解率为99.3%(质量比);

步骤6,过滤:

将含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液进行二次过滤,生成滤液和碱式碳酸镁滤饼,所述的碱式碳酸镁滤饼附着水分质量百分比≤60%,滤液为水返回步骤2(1)中,用于参与消化反应;

步骤7,焙烧:

将碱式碳酸镁滤饼通过烘干打散机进行烘干处理,烘干后附着水分质量百分比≤2%,喂入第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1,采用气体燃料B为第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1提供热量进行焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2~10s,获得产品氧化镁,产品氧化镁细度≤10μm;

步骤8,磨细:

将产品氧化镁送入磨细单元的塔式磨细机8-1中进行磨细处理,形成硅钢级氧化镁G,所述的硅钢级氧化镁G细度≤3μm,其主要化学成分按质量百分比为:MgO:98.0%,CaO:0.5%,灼减:1.2%,其它:0.3%。

实施例2

本实施例采用的一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置同实施例1;

采用所述装置,利用白云石制备硅钢级氧化镁的方法,其工艺流程图如图2所示,包括以下步骤:

步骤1,焙烧:

将白云石生料A经磨细处理至细度≤0.1mm后,喂入第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1,采用气体燃料B为第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1提供热量,进行焙烧,焙烧温度为1000℃,焙烧时间为2~10s,物料在第一气态悬浮焙烧炉1-1的停留时间为60~90s,白云灰质量灼减为1.0%,制成白云灰(CaO·MgO),同时产生烟气,所述烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2后,送入消化碳化单元;

步骤2,消化碳化:

(1)向带搅拌的消化槽2-1中加入水,并通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,将白云灰计量后喂入带搅拌的消化槽2-1中进行消化反应,制得消化浆液,消化反应终了时的浆液温度为96℃,消化时间为70min,所述的消化转化率为98.5%,所述的消化浆液有效成分为Mg(OH)2,消化浆液中Mg(OH)2的固含为240g/L;

(2)消化浆液经套管换热器2-2,与加入套管换热器2-2的冷冻盐水D换热,温度降至室温,送入带搅拌的碳化槽2-3,同时生成换热后盐水E后返回常规盐水处理系统;

(3)按摩尔比,CO2通入量:降温后消化浆液中的CaO与MgO之和=2.5∶1,CO2按体积浓度为100%计,向带搅拌的碳化槽2-3内通入CO2,使CO2与降温后的消化浆液在常温下进行碳化反应50min,制得碳化浆液,送入第一立式压滤机3-1;其中,碳化转化率为83%,碳化浆液中包括Mg(HCO3)2溶液,CaCO3固体和少量的Fe(OH)3,Al(OH)3固体,SiO2和未消化的CaO等杂质,所述的CO2为步骤(1)中焙烧产生的烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2;

步骤3,过滤:

碳化浆液经第一立式压滤机3-1过滤后,获得滤液和滤饼,其中,所述的滤液为Mg(HCO3)2悬浮液,Mg(HCO3)2悬浮液中含有少量CaCO3,Al(OH)3,Fe(OH)3,SiO2等杂质,其杂质含量≤2g/L,滤饼为碳化渣F,碳化渣F附着水分质量百分含量≤60%,外售,所述的第一立式压滤机3-1的工作压力为0.6~1.6MPa;

步骤4,精制:

将Mg(HCO3)2悬浮液喂入精制单元的立式叶滤机4-1,进行精细过滤,将滤布浸没在Mg(HCO3)2悬浮液中,借助滤布两侧的压力差,使Mg(HCO3)2悬浮液中的滤液通过滤布孔隙形成Mg(HCO3)2滤液,固体颗粒被阻隔在滤布的另一侧形成滤饼,滤饼作为杂质进一步去除,形成Mg(HCO3)2滤液和滤饼,Mg(HCO3)2滤液送入热解单元,所述的Mg(HCO3)2滤液中杂质含量≤20mg/L,所述的立式叶滤机4-1工作压力为0.2~0.4MPa;

步骤5,热解:

向热解单元的热解槽5-1中通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,使Mg(HCO3)2滤液发生热解反应,热解反应温度为95℃,热解时间20min,生成含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液,送入第二立式压滤机6-1;其中,碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)为微粒状,微粒细度≤10μm,所述的热解率为99.1%(质量比);

步骤6,过滤:

将含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液进行二次过滤,生成滤液和碱式碳酸镁滤饼,所述的碱式碳酸镁滤饼附着水分质量百分比≤60%,滤液为水返回步骤2(1)中,用于参与消化反应;

步骤7,焙烧:

将碱式碳酸镁滤饼通过烘干打散机进行烘干处理,烘干后附着水分质量百分比≤2%,喂入第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1,采用气体燃料B为第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1提供热量进行焙烧,焙烧温度为850℃,焙烧时间为2~10s,获得产品氧化镁,产品氧化镁细度≤10μm;

步骤8,磨细:

将产品氧化镁送入磨细单元的塔式磨细机8-1中进行磨细处理,形成硅钢级氧化镁G,所述的硅钢级氧化镁G细度≤3μm,其主要化学成分按质量百分比为:MgO:98.1%,CaO:0.5%,灼减:1.1%,其它:0.3%。

实施例3

本实施例采用的一种利用白云石制备硅钢级氧化镁的装置同实施例1;

采用所述装置,利用白云石制备硅钢级氧化镁的方法,其工艺流程图如图2所示,包括以下步骤:

步骤1,焙烧:

将白云石生料A经磨细处理至细度≤0.1mm后,喂入第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1,采用气体燃料B为第一焙烧单元的第一气态悬浮焙烧炉1-1提供热量,进行焙烧,焙烧温度为1050℃,焙烧时间为2~10s,物料在第一气态悬浮焙烧炉1-1的停留时间为60~90s,白云灰质量灼减为1.0%,制成白云灰(CaO·MgO),同时产生烟气,所述烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2后,送入消化碳化单元;

步骤2,消化碳化:

(1)向带搅拌的消化槽2-1中加入水,并通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,将白云灰计量后喂入带搅拌的消化槽2-1中进行消化反应,制得消化浆液,消化反应终了时的浆液温度为100℃,消化时间为60min,所述的消化转化率为98.5%,所述的消化浆液有效成分为Mg(OH)2,消化浆液中Mg(OH)2的固含为300g/L;

(2)消化浆液经套管换热器2-2,与加入套管换热器2-2的冷冻盐水D换热,温度降至室温,送入带搅拌的碳化槽2-3,同时生成换热后盐水E后返回常规盐水处理系统;

(3)按摩尔比,CO2通入量:降温后消化浆液中的CaO与MgO之和=3.0∶1,CO2按体积浓度为100%计,向带搅拌的碳化槽2-3内通入CO2,使CO2与降温后的消化浆液在常温下进行碳化反应60min,制得碳化浆液,送入第一立式压滤机3-1;其中,碳化转化率为85%,碳化浆液中包括Mg(HCO3)2溶液,CaCO3固体和少量的Fe(OH)3,Al(OH)3固体,SiO2和未消化的CaO等杂质,所述的CO2为步骤(1)中焙烧产生的烟气经烟气收集系统9-1收集并浓缩至体积浓度≥30%的CO2;

步骤3,过滤:

碳化浆液经第一立式压滤机3-1过滤后,获得滤液和滤饼,其中,所述的滤液为Mg(HCO3)2悬浮液,Mg(HCO3)2悬浮液中含有少量CaCO3,Al(OH)3,Fe(OH)3,SiO2等杂质,其杂质含量≤2g/L,滤饼为碳化渣F,碳化渣F附着水分质量百分含量≤60%,外售,所述的第一立式压滤机3-1的工作压力为0.6~1.6MPa;

步骤4,精制:

将Mg(HCO3)2悬浮液喂入精制单元的立式叶滤机4-1,进行精细过滤,将滤布浸没在Mg(HCO3)2悬浮液中,借助滤布两侧的压力差,使Mg(HCO3)2悬浮液中的滤液通过滤布孔隙形成Mg(HCO3)2滤液,固体颗粒被阻隔在滤布的另一侧形成滤饼,滤饼作为杂质进一步去除,形成Mg(HCO3)2滤液和滤饼,Mg(HCO3)2滤液送入热解单元,所述的Mg(HCO3)2滤液中杂质含量≤20mg/L,所述的立式叶滤机4-1工作压力为0.2~0.4MPa;

步骤5,热解:

向热解单元的热解槽5-1中通入饱和蒸汽C,饱和蒸汽C压力为0.4~1.0MPa,温度为140~180℃,使Mg(HCO3)2滤液发生热解反应,热解反应温度为100℃,热解时间15min,生成含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液,送入第二立式压滤机6-1;其中,碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)为微粒状,微粒细度≤10μm,所述的热解率为99.0%(质量比);

步骤6,过滤:

将含有碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)的溶液进行二次过滤,生成滤液和碱式碳酸镁滤饼,所述的碱式碳酸镁滤饼附着水分质量百分比≤60%,滤液为水返回步骤2(1)中,用于参与消化反应;

步骤7,焙烧:

将碱式碳酸镁滤饼通过烘干打散机进行烘干处理,烘干后附着水分质量百分比≤2%,喂入第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1,采用气体燃料B为第二焙烧单元的第二气态悬浮焙烧炉7-1提供热量进行焙烧,焙烧温度为900℃,焙烧时间为2~10s,获得产品氧化镁,产品氧化镁细度≤10μm;

步骤8,磨细:

将产品氧化镁送入磨细单元的塔式磨细机8-1中进行磨细处理,形成硅钢级氧化镁G,所述的硅钢级氧化镁G细度≤3μm,其主要化学成分按质量百分比为:MgO:98.2%,CaO:0.5%,灼减:1.0%,其它:0.3%。

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