本实用新型涉及一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线，属于耐火材料生产设备技术领域。
背景技术：
菱镁矿是一种碳酸镁矿物，是镁的主要来源。以菱镁矿为原料制备的各种镁盐产品在冶金、化工、建材等行业应用广泛，是我国重要的优势非金属矿种之一。我国菱镁矿资源丰富，矿石储量居世界第一位，但随着高品位菱镁矿的不断消耗，市场对高档镁盐产品的日益需求，如何提高菱镁矿的综合利用率，越来越多的受到大家的关注。
由于菱镁矿在焙烧过程中的粉化，导致一直以开发块状菱镁矿矿石为主。经过近八十年的开发，优质的特等矿和一等矿日趋枯竭，原矿品质下降，致产品指标逐渐变差，近二十年已无法生产MgO≥98％的高档镁砂产品。依靠天然的矿山生产高纯镁砂产品难度越来越大，特别是稳定的、持续的生产市场所需求高纯镁砂更加困难。
菱镁矿选矿提质技术成熟，选矿提质--深加工代表性企业海城镁矿耐火材料总厂选矿系统已运行近三十年，年处理MgO>46％，SiO2<0.9％的菱镁矿一级矿粉12万吨。但由于菱镁矿仅能用于生产电熔镁砂，产品结构较单一，市场容量有限，难以大规模消纳菱镁矿精矿，并导致菱镁矿选矿提质至今仍未能实现大规模的推广应用。
能否利用菱镁矿精矿通过技术创新实现有效焙烧生产高纯菱镁矿，这样不仅可以满足市场对于高纯镁砂的需求，同时可以有效实现低品质菱镁矿资源的高效、高值利用，实现菱镁矿矿山的可持续发展。
目前，高纯镁砂工业生产中主要采用二步焙烧法进行生产，先将菱镁矿块矿(粒径150mm～300mm)加热至1000℃～1200℃制备轻烧氧化镁，然后磨细，高压干法压球养生后送高温竖窑在1700℃～1850℃焙烧生产高纯镁砂(MgO≥97.5％)。中国发明专利200510073273.X和200610046056.6分别采用二步焙烧法探索利用镁砂竖窑除尘粉和菱镁矿碎矿粉、高硅菱镁矿高温焙烧生产低档镁砂。二步焙烧工艺在轻烧磨粉压球过程中粉尘污染严重，能耗过高；同时由于轻烧生产过程不能实现提质，二步焙烧工艺生产高纯镁砂对于原矿品质同样要求较高。
此外，近年来国内一些科研工作者探索采用一步焙烧法生产镁砂，但一直未见工业实践的报道。中国发明专利200810010194.8公开了一种采用天然隐晶质菱镁矿一步煅烧高纯镁砂的工艺，主要利用粒度在2-30mm的菱镁矿特等矿直接在2100℃～2200℃下进行焙烧生产MgO≥98％的菱镁矿。菱镁矿精矿一步焙烧法生产高纯镁砂，主要有二方面的问题，一是菱镁矿焙烧过程中在600～800℃粉化，严重时堵塞炉膛，气体不能有效流通，生产正常组织困难；二是菱镁矿焙烧过程中CO2大量逸出，形成多孔的轻烧氧化镁，一步焙烧生产高纯镁砂会导致体密度不足3.2g/cm3；该发明专利通过2100℃～2200℃下高温焙烧实现矿石迅速通过粉化温度带，抑制矿石粉化；同时通过高于常规镁砂焙烧温度1800℃的2100℃～2200℃下的焙烧，实现MgO重熔结晶体密度≥3.2g/cm3。中国发明专利201110205858.8公开了一种利用菱镁矿尾矿一步焙烧生产重烧镁砂的方法，采用菱镁矿尾矿(≤0.1mm)、碎矿(≤15mm)和结合剂按比例混合后压球，干燥后进入高温竖窑焙烧低档镁砂；该发明主要是利用镁矿中的杂质生成低熔点化合物作为粘结剂，实现菱镁矿分解产生的氧化镁二次粘结，从而解决菱镁矿焙烧过程粉化，保障气体在炉内的均匀流通，实现球团在炉内的顺利焙烧，进而获得镁砂。
综上所述，菱镁矿浮选精矿焙烧生产高纯镁砂尚未得到有效的解决，本实用新型针对上述问题，开发了一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线，针对低品位菱镁矿浮选精矿(MgO≥47％)，通过攻克了菱镁矿焙烧过程中的粉化问题，实现菱镁矿精矿在高温竖窑中的连续、稳定焙烧，可得到MgO≥97.5％、体密度≥3.2g/cm3的高纯镁砂，有效简化了高纯镁砂工艺流程，扩大了可利用菱镁矿资源范围，降低了生产能耗，可有效提高企业经济效益。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对目前高纯镁砂生产存在的问题，开发一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线，以低品位菱镁矿浮选精矿(MgO≥47％)为对象，实现菱镁矿精矿在高温竖窑中的连续、稳定焙烧，可一步焙烧得到MgO≥97.5％、体密度≥3.2g/cm3的高纯镁砂。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现。一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线，依次包括混料压球单元和高温烧制单元；所述混料压球单元包括混料机和压球机；所述高温烧制单元包括高温竖窑和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接。原料(菱镁矿精矿和粘结剂)进入混料机后充分混合，进入压球机压制成高密度球团；菱镁矿球团通过高温烧制单元的进料装置送入高温竖窑，菱镁矿球团在高温竖窑中一步焙烧可得到MgO≥97.5％、体密度≥3.2g/cm3的高纯镁砂。
进一步地，所述混料压球单元还包括湿碾机和压密机，原料(菱镁矿精矿和粘结剂)进入混料机后充分混合，通过湿碾机、压密机二级压密后再进入压球机压制成高密度球团。通过湿碾机、压密机二级压密，使粘结剂与矿粉混合均匀并进一步通过二级压密使矿粉颗粒之间紧密接触提高粘接强度，有益于获得更加致密的球团。
进一步地，所述混料压球单元还包括陈化装置，压球机压制成的高密度球团进入陈化装置自然陈化，陈化时间24～96h，陈化温度10℃～50℃，陈化后球团含水0.1％～5％。本步骤主要使球团中粘结剂与矿粉进一步固化成型，挥发过量的水分，使粘结剂更好的附着在菱镁矿微观颗粒的表面，更好的发挥粘结剂在高温下的粘结作用。
进一步地，所述高温竖窑自上而下依次为进料升温区、燃烧区、降温区和出料区，在燃烧区设有燃料供给装置，所述燃料供给装置采用对称布置或均匀的圆周布置；在降温区设有空气供给装置。本实用新型的高温竖窑可较好地保持菱镁矿球团在高温焙烧过程的强度，实现菱镁矿高温焙烧的连续焙烧，同时可有效保证焙烧均匀。
进一步地，所述高温烧制单元的出料装置为圆盘卸料机。
通过本实用新型，可实现由菱镁矿精矿一步制取MgO≥97.5％、体密度≥3.2g/cm3高纯镁砂的工业化生产，在减少操作工序，缩短流程的同时，解决了制备高纯镁砂生产中的问题，可为实现我国丰富菱镁矿资源的综合利用提供支撑。
附图说明
图1是本实用新型所提供的一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线示意图。
附图标记：1-混料机，2-湿碾机，3-压密机，4-压球机，5-高温竖窑。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。
一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产线，依次包括混料压球单元和高温烧制单元；所述混料压球单元包括混料机1、湿碾机2、压密机3和压球机4；所述高温烧制单元包括高温竖窑5和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接。
菱镁矿精矿(-0.074mm占60％以上)、粘结剂(氧化镁、聚丙烯酸铵)经混料机1混合均匀后，经过湿碾机2、压密机3压密后，通过压球机4压制成菱镁矿球团(30-60mm)，送入高温竖窑5。菱镁矿球团进入高温竖窑5后在重力作用下自上而下运动，运动过程中被燃烧重油逐步加热升温，在1000～1200℃下完成分解的菱镁矿球团转化为轻烧氧化镁球团，继续向下运动在1700～1800℃下完成晶型转化变成高纯镁砂球团。自炉窑中部向下部运动，炉窑下部的空气供给装置通入冷空气，冷空气与热的高纯镁砂球团完成热交换，预热后的热空气在炉窑中部与气体燃料燃烧，冷却后的高纯镁砂球团(温度<600℃)通过圆盘卸料机排出高温炉窑，获得MgO≥97.5％、体密度≥3.2g/cm3高纯镁砂。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。