专利名称:菱镁矿球团氯化制取无水氯化镁的方法
本发明适用于菱镁矿生产熔盐电解炼镁用的工业无水氯化镁，其氯化镁含量＞92%。采用本方法可以大幅度提高竖式氯化电炉的氯化镁产量，也适用于其它方法生产的活性氧化镁氯化生产无水氯化镁。
以菱镁矿为原料，采用竖式氯化电炉生产无水氯化镁，国内曾用过水泥炉料、干团炉料、菱镁矿颗粒炉料。
水泥炉料是由菱镁矿粉、苦土粉、石油焦、木屑和卤水配制而成，是靠氧化镁和氯化镁溶液之间生成镁水泥而团化的，由于含大量的水，氯化时氯气利用率低，团块在氯化炉内脱水易碎裂，容易造成炉内熔结操作困难。由于原料活性低，氯化炉的产量不高，一般产量为7.1吨/日·台熔体氯化镁。
干团炉料是由菱镁矿粉、苦土粉、石油焦、食盐、沥青配制而成。以沥青作粘结剂，经混捏、压团制成团块，进氯化炉氯化。团块在炉内热强度低，易软摊，造成炉碍力增大。采用薄料层，低氯气浓度，低流量操作，热量不足，配料中配入苛性菱镁矿和过剩的碳素补充热量。因团块未经焦化，氯化炉冒出大量的沥青烟，操作条件差，尾气管道及洗涤设备积存大量挥发物，堵塞严重，清理困难，氯化镁的产量和质量均有波动，一般产量为7.6吨/日·台。
菱镁矿颗粒炉料，省去了制团工序，根除了沥青烟害。但由于菱镁矿和焦炭的比重差大，混合不匀，含碳量很难控制，炉内常出现空洞，降料不均，局部故障多。为增加发热量，配入过量的碳，并降低氯气浓度，造成炉衬破损严重。用这种炉料产量一般为8.3吨/日·台，亦不高。
国外，挪威N·H公司采用海水白云石合成的氧化镁，配入低温煤焦和卤水制球，球团经烘干后氯化生产无水氯化镁熔体，但以菱镁矿为原料未见报导。
本方法在于用菱镁矿锻烧成活性较好的轻烧氧化镁，工艺简单，成本低。
本方法生产无水氯化镁包括原料制备、成球、烘干和氯化四个主要工序，其工艺流程如下将破碎到一定粒度的菱镁矿在回转窑内轻烧烧成具有较好活性的轻烧氧化镁，并磨成粉状，与粉碎的焦碳和食盐按规定的配料比混均。轻烧菱镁矿的活性和粒度，焦碳的粒度配比和活性是影响氯化效果的重要因素。混匀的粉料在园盘制球机上与由卤块和合成卤水制成的饱和卤水滚制成球，团化后称为生球。生球在回转窑内干燥脱水制成熟球。应注意保证熟球的强度。熟球在以炭素电阻体为发热体的竖式氯化电炉内通氯气氯化，氯化炉通常是二排电极供电，以保证氯化温度。要求有平稳的氯气流量和流速，氯气浓度可选择在70～100%范围内，炉内通常分予热层、反应层和渣层。应注意控制尾气温度，以不发生结露为宜。主要技术要点如下1、原料活性及控制指标轻烧菱镁矿锻烧温度750～800℃，锻烧时间与矿石粒度、料量有关。含MgO＞90%，水化活性＞34%，磨细至-100目。
石油焦、延迟焦、锻后焦或褐煤焦，含碳85～97%。粒度0.25～1毫米＞80%，-0.25毫米＜20%。
卤水溶化澄清，接近室温的饱和卤水，氯化镁含量380～450克/升，使用温度30～75℃。
2、配料与制球含碳系数Mc＝0.2～0.3，液体/固体＝0.4～0.6，配料比为轻烧菱镁矿粉45.61～57.93%，焦炭14.49～10.75，食盐2.40～2.75%，卤水37.50～28.57%，亦可不用食盐，制球机最大线速度0.8～1.5米/秒。球团直径8～16毫米。
3、球团烘干回转窑热风入口温度500～580℃，干燥温度300～370℃，干燥时间35～70分钟，干球含水6～15%。干球强度1.5米自由落体90%不碎。
4、球团氯化氯化反应层温度950～1100℃，氯气浓度70～100%，氧化镁氯化率＞95%。
采用本方法球团氯化，氯化反应速度快，球团热强度好，氯化过程不熔不散，透气性好，能自动降料，尾气量少且处理容易。与菱镁矿颗粒料氯化相比，轻烧球团可提高氯化炉产能73%;与干团炉料相比，可提高氯化炉产能88.5%;与水泥炉料相比，可提高氯化炉产能102%。
实例含MgO46.77%的菱镁矿，粒度7～30毫米，在800℃温度下轻烧1小时，可制得含MgO92.13%，水化活性34.8%的轻烧氧化镁，磨碎至-100目，延迟焦粉碎至0.25～1毫米占80%，0.25毫米以下占20%。混合粒度延迟焦化学组成为固定炭87.82%，挥发分10.52%，灰分0.88%。食用精盐粒度＜1毫米，NaCl＞97%。按轻烧菱镁矿48.86%，延迟焦14.81%，食盐2.54%，卤水33.95%配料制球。生球团的组成为MgCl210.17%，CaCl20.98%，CaO 0.14%，NaCl 3%，MgO 45.16%，C 13.50%，回转窑干燥，进风温度520～540℃，干燥温度340～350℃，时间43分钟，所得热球团的化学组成为MgCl211.33%，CaCl21.22%，MgO 56.86%，CaO 0.46%，NaCl 3.94%，C 18.38%，H2O 7.95%。球强度100%不碎。在竖式氯化电炉内氯化温度950～1100℃，氯气浓度85%，制得的无水氯化镁熔体的化学组成为MgCl292.66%，CaCl22.23%，MgO 0.1%，NaCl 2.96%。本方法适用于不同规格的竖式氯化电炉。
权利要求
1.一种以菱镁矿为原料氯化制取无水氯化镁的方法，其特征是将菱镁矿轻度锻烧，锻烧后的轻烧菱镁矿与焦炭、食盐、卤水，按一定比例配料并滚制成水泥球团，再经固化和烘干后，放入氯化炉进行氯化。
2.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于菱镁矿锻烧的温度750～800℃，水化活性＞34%，磨细至-100目。
3.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于焦炭的粒度0.25～1毫米≥80%，0.25毫米≤20%。它可以是石油焦、延迟焦、锻后焦或褐煤焦。
4.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于卤水浓度380～450克/升，使用温度30～75℃。
5.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于含碳系数0.2～0.3，液体/固体＝0.4～0.6。配料比轻烧菱镁矿粉45.61～57.93%焦炭14.79～10.75%，食盐2.40～2.75%;卤水37.50～28.57%。
6.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于烘干窑入口终温温度500～580℃，干燥温度300～370℃，干燥时间35～70分钟。
7.按照权利要求
1所述的方法，其特征在于氯化反应层温度950～1100℃，氯气浓度70～100%。
专利摘要
本发明适用于菱镁矿生产熔盐电解炼镁用的工业无水氯化镁。本方法包括原料制备、成球、烘干和氯化四个工序。原料制备煅烧工序的煅烧温度750～800℃，轻烧菱镁矿配以焦炭、食盐和卤水成球500～580℃下烘干，于950～1100℃温度下氯化。采用本方法球团氯化可以大幅度地提高竖式氯化炉的氯化镁产量。
文档编号C01F5/32GK85102273SQ85102273
公开日1986年9月17日 申请日期1985年4月1日
发明者韩薇, 郭以俊, 刘宪刚, 李福祥 申请人:郑州轻金属研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan