一种利用氢氧化镁生产氧化镁的装置的制作方法

本实用新型涉及氧化镁生产的技术领域，具体涉及一种利用氢氧化镁煅烧生产活性氧化镁的装置。

背景技术：

活性氧化镁是制备高功能精细无机材料、电子元件、油墨、有害气体吸附剂等产品的重要原料，其化学组成，物理形态指标与普通氧化镁区别不大，但其粒度分布、比表面积、活性、微观形态和晶体结构与普通氧化镁的要求是不一致的。

我国青海省分布着大量盐湖，利用盐湖卤水中的镁离子与沉淀剂反应制备氢氧化镁是盐湖地区化工厂普遍开发的一种镁下游产品。但普通氢氧化镁物化性质不理想，为提高其产品的附加值，需对其进行煅烧处理而制得氧化镁。其中如何利用该氢氧化镁煅烧生产优质的活性氧化镁是我们现阶段所要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用氢氧化镁煅烧生产活性氧化镁的装置，用于解决如何利用现有的普通氢氧化镁生产出优质的活性氧化镁的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用氢氧化镁生产氧化镁的装置，包括干粉设备和煅烧设备，所述干粉设备包括原料输送机构和干粉生成机构，所述煅烧设备包括干粉输送机构、干粉预热机构、干粉煅烧机构和产品冷却机构，所述原料输送机构、干粉生成机构、干粉输送机构、干粉预热机构、干粉煅烧机构和产品冷却机构依次相连，

所述干粉生成机构包括闪蒸干燥机，所述干粉煅烧机构包括旋流动 态煅烧炉。

优选地，所述原料输送机构包括皮带输送机和送料罐，所述送料罐设置在所述皮带输送机的下方，

所述送料罐包括第一送料罐和第二送料罐，所述皮带输送机对应所述第一送料罐和所述第二送料罐的位置分别设置有第一刮板和第二刮板，所述第二刮板与所述皮带输送机固定连接，所述第一刮板与所述皮带输送机活动连接，所述第一送料罐和所述第二送料罐中均设置有料位仪，所述料位仪根据所述第一送料罐和所述第二送料罐中的料位来控制所述第一刮板的起落以及所述皮带输送机的运行状态。

优选地，所述干粉生成机构还包括供风系统和第一脉冲布袋除尘器，所述供风系统包括依次相连的空气过滤器、消音器、供风机和天然气燃烧炉，所述天然气燃烧炉与所述闪蒸干燥机的进风口相连，所述第一脉冲布袋除尘器与所述闪蒸干燥机的出料口相连。

优选地，所述干粉预热机构包括一级旋风分离器、二级旋风分离器和预热送料机，所述一级旋风分离器的排风口与所述二级旋风分离器的进风口通过第一管道相连，所述二级旋风分离器的卸料口与所述一级旋风分离器的进风口通过第二管道相连，所述一级旋风分离器的卸料口对应所述预热送料机设置，

所述预热送料机的一端对应所述干粉煅烧机构的进料口设置。

优选地，所述煅烧设备还包括循环回收机构，所述循环回收机构包括依次相连的一级换热器、二级换热器、第二布袋除尘器和回收送料机，所述一级换热器的进料口与所述二级旋风分离器的排风口相连，所述回收送料机的一端对应设置在所述预热送料机的上方。

优选地，所述干粉煅烧机构还包括均与所述旋流动态煅烧炉相连的旋流动态煅烧副炉和供热系统，所述供热系统包括天然气燃烧室。

优选地，所述产品冷却机构包括三级旋风分离器，所述三级旋风分离器的排风口通过管道与所述一级旋风分离器的进风口相连，

所述供热系统还包括混风室，设置在天然气燃烧室和所述旋流动态煅烧炉之间，所述三级旋风分离器与所述混风室通过管道连接。

优选地，所述利用氢氧化镁生产氧化镁的装置还包括储存包装机构，所述储存包装机构包括依次设置的第四布袋除尘器、氧化镁储料仓、氧化镁输送机和包装机。

相比于现有技术，本实用新型所述的利用氢氧化镁生产活性氧化镁的装置具有以下优势：本实用新型利用氢氧化镁生产氧化镁的装置采用干粉设备和煅烧设备相结合，使得原料氢氧化镁滤饼首先在干粉设备中制作形成含水率小于1％的氢氧化镁干粉，然后通过煅烧设备将氢氧化镁干粉煅烧成氧化镁，所得的最终产物氧化镁为优质的活性氧化镁，能作为原料应用在高功能精细无机材料、电子元件、油墨、有害气体吸附剂等制作过程中。采用本实用新型的装置使氢氧化镁滤饼转换为氢氧化镁干粉后的余热得到了充分的利用，余热进入煅烧设备中继续对煅烧设备进行热量供给，减少了本实用新型整体的热量损耗，同时，本实用新型的自动程度高，采用本实用新型实现活性氧化镁的生产，厂区干净、粉尘少。

在煅烧设备中将氢氧化镁干粉先进行多级预热然后再煅烧，多级预热的操作使氢氧化镁干粉得到了充分的预热，且预热过程中各阶段的热量还能实现各管道间的传送，从而能实现对于这些热量的充分利用，且该预热过程整体采用的是气流输送的方式，便于物料的换热，提高了本实用新型的生产负荷。对该预热过程中输出的热量还进行了回收再利用，从而提高了热量的利用率，降低了能量的耗损。在后期煅烧过程中，采用的是旋流动态煅烧炉，干粉物料依旧采用的是气流输送的方式，从而提高了煅烧的效率，减少了物料的煅烧停留时间，最大程度地在提高产品纯度的同时保留了产品的活性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：

图1示出了本实用新型一种优选实施方式利用氢氧化镁生产活性氧 化镁的装置中干粉设备部分的结构示意图。

图2示出了本实用新型一种优选实施方式利用氢氧化镁生产活性氧化镁的装置中煅烧设备部分的结构示意图。

图3示出了本实用新型一种优选实施方式利用氢氧化镁生产活性氧化镁的装置中储存包装机构部分的结构示意图。

附图标记：

1-原料输送机构， 11-皮带输送机，

12-第一送料罐， 13-第二送料罐，

14-第一刮板， 15-第二刮板，

2-干粉生成机构， 21-闪蒸干燥机，

22-供风系统， 23-第一脉冲布袋除尘器，

221-空气过滤器， 222-消音器，

223-供风机， 224-天然气燃烧炉，

3-干粉输送机构， 4-干粉预热机构，

41-一级旋风分离器， 42-二级旋风分离器，

43-预热送料机， 5-干粉煅烧机构，

51-旋流动态煅烧炉， 52-旋流动态煅烧副炉，

53-供热系统， 531-天然气燃烧室，

532-混风室， 6-循环回收机构，

61-一级换热器， 62-二级换热器，

63-第二布袋除尘器， 64-回收送料机，

7-储存包装机构， 71-第四布袋除尘器，

72-氧化镁储料仓， 73-氧化镁输送机，

74-包装机， 8-产品冷却机构，

81-三级旋风分离器。

具体实施方式

本实用新型提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本实用新型的实施方式中描述的具体 的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本实用新型范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。

如图1和图2所示，本实施例提供一种利用氢氧化镁生产氧化镁的装置，包括干粉设备和煅烧设备，所述干粉设备包括原料输送机构1和干粉生成机构2，所述煅烧设备包括干粉输送机构3、干粉预热机构4和干粉煅烧机构5，所述原料输送机构1、干粉生成机构2、干粉输送机构3、干粉预热机构4和干粉煅烧机构5依次相连，所述干粉生成机构2包括闪蒸干燥机21，所述干粉煅烧机构5包括旋流动态煅烧炉51。

上述装置，原料采用的是盐湖卤水中镁离子与沉淀剂反应制备的氢氧化镁处理后形成的氢氧化镁滤饼，该氢氧化镁滤饼中的含水率为37％。首先采用干粉设备对氢氧化镁滤饼进行处理，通过原料输送机构1使得氢氧化镁滤饼输送到干粉生成机构2中，在干粉生成机构2中通过闪蒸干燥机21将氢氧化镁滤饼表面的水蒸发掉，从而生产出含水率小于1％的氢氧化镁干粉。

闪蒸干燥机21是集干燥、粉碎、筛分于一体的连续式干燥设备，适用于滤饼状、膏糊状、稀泥浆状物料的烘干。其是由热空气切线进入干燥器底部，在搅拌器带动下形成强有力的旋转风场，物料由加料器输送到干燥器内部，在高速旋转搅拌浆的强烈作用下，物料受撞击、摩擦及剪切力的作用下得到分散，块状物料迅速粉碎，与热空气充分接触、受热，从而达到对物料较好的干燥效果。

所得氢氧化镁干粉继续采用煅烧设备进行处理，首先，得到的氢氧化镁干粉通过干粉输送机构3输送到干粉预热机构4中，预热后的干粉再输送到干粉煅烧机构5中进行高温煅烧处理，从而将氢氧化镁转化为氧化镁。上述干粉煅烧机构5中的煅烧炉采用的是旋流动态煅烧炉51。

旋流动态煅烧炉是能以动态悬浮的方式来煅烧物料的煅烧炉，在煅烧粉料的应用中，旋流动态煅烧炉将粉料与热气流混合后并使其相向流动从而形成最大比表面的热交换，达到对物料的瞬间煅烧，从而保证对物料的充分换热、分解而提高产品的品质。

如图1所示，所述原料输送机构1包括皮带输送机11和送料罐，所述送料罐设置在所述皮带输送机11的下方，所述送料罐包括第一送料罐12和第二送料罐13，所述皮带输送机11对应所述第一送料罐12和所述第二送料罐13的位置分别设置有第一刮板14和第二刮板15，所述第二刮板15与所述皮带输送机11固定连接，所述第一刮板14与所述皮带输送机11活动连接，所述第一送料罐12和所述第二送料罐13中均设置有料位仪，所述料位仪根据所述第一送料罐12和所述第二送料罐13中的料位来控制所述第一刮板14的起落以及所述皮带输送机11的运行状态。

具体地，第一刮板14和第二刮板15分别对应第一送料罐12和第二送料罐13的进料口位置安装，每个刮板上均焊接有连接板，采用螺栓将连接板固定在皮带输送机11的两侧，并使刮板压在皮带上方。第二刮板15为固定式刮板，只起到导料的作用，第一刮板14上加装有液压装置，能根据送料罐中的料位情况自动起落。当第二送料罐13中料位仪监测到第二送料罐13内的现实料位低于设定料位时，即表明第二送料罐13需要供料，此时第一刮板14呈抬起状态，使得皮带上的物料被送入第二送料罐13中；当第二送料罐13中的料位仪监测到现实料位等于或高于设定料位时，即表明第二送料罐13不需要供料，且同时第一送料罐12中的料位仪监测到现实料位低于设定料位时，即表面第一送料罐12需要供料，此时第一刮板14转换呈落下状态，则皮带输送机11上的物料被输送到第一送料罐12中。当第一送料罐12中的料位仪或第二送料罐13中的料位仪均监测到送料罐中的现实料位等于或高于设定料位时，即表明第一送料罐12和第二送料罐13均不需要供料，此时皮带输送机11会停止运行，而在第一送料罐12或第二送料罐13中任意一个料位仪监测到现实料位低于设定料位时，则会使皮带输送机11继续开始运行，上述控制操作可采用PLC进行控制。

采用该原料输送机构1能实现对于原料氢氧化镁的自动化输送，并能根据物料的需求量自动控制物料的进料量，从而提高了本装置的智能化程度，更方便后期对物料的处理过程。

在干粉设备中，上述干粉生成机构2还包括供风系统22和第一脉冲布袋除尘器23，所述供风系统22包括依次相连的空气过滤器221、消音器222、供风机223和天然气燃烧炉224，所述天然气燃烧炉224与所述闪蒸干燥机21的进风口相连，所述第一脉冲布袋除尘器23与所述闪蒸干燥机21的出料口相连。

本实施例中供风系统22的一部分风量由煅烧设备换热产生的热气来提供，另一部分为空气提供，空气通过空气过滤器221、消音器222和热气混合输入到供风机223中，并在供风机223的作用下输入到天然气燃烧炉224中，与天然气燃烧炉224燃烧产生的烟道气混合变为350℃的热气，从而为闪蒸干燥机21供热，在闪蒸干燥机21内部，氢氧化镁滤饼破碎、迅速被分散并与来自闪蒸干燥机21进风口的热气相遇，在闪蒸干燥机21内部实现热交换，经过热交换的氢氧化镁瞬间脱去表面水分从而形成含水率小于1％的干粉，最后随同干燥产生的水蒸气和热气一同进入第一脉冲布袋除尘器23中。脉冲布袋除尘器是在布袋除尘器的基础上，改进的高效脉冲袋式除尘器，脉冲布袋除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，具有清灰能力强，除尘效率高、排放浓度低等特点。经由第一脉冲布袋除尘器23实现过滤，干粉过滤后进入第一脉冲布袋除尘器23中的干燥中间料仓，水蒸气、尾气及微量粉尘则经由排风机排入尾气处理系统或直接排入大气中进行排放。干燥中间料仓中的氢氧化镁干粉一部分可作为产品对外销售，另一部分则输入到煅烧设备进行煅烧处理，以形成氧化镁产品。

如图2所示，在煅烧设备中，从第一脉冲布袋除尘器23中过滤出的氢氧化镁干粉由卸料阀输出，并首先经由干粉输送机构3输送到干粉预热机构4进行预热处理。所述干粉预热机构4包括一级旋风分离器41、二级旋风分离器42和预热送料机43，所述一级旋风分离器41的排风口与所述二级旋风分离器42的进风口通过第一管道相连，所述二级旋风分离器42的卸料口与所述一级旋风分离器41的进风口通过第二管道相连，所述一级旋风分离器41的卸料口对应所述预热送料机43设置， 所述预热送料机43的一端与所述干粉煅烧机构5的进料口对应设置。在第一管道和第二管道的内部均填充有热气。

旋风分离器是用于气固体系或者液固体系的分离的一种分离设备，其工作原理是靠气流切向引入而造成旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面而分开。本实施例中干粉输送机构3采用螺旋输送机，干粉由螺旋输送机构输送到一级旋风分离器41的排风口，然后经由一级旋风分离器41的排风口直接输送到二级旋风分离器42的进风口，连接一级旋风分离器41与二级旋风分离器42之间的第一管道中充斥有500℃左右流动的热气，故氢氧化镁干粉与管道内的气流会被混合预热，最后从二级旋风分离器42的进风口输入到二级旋风分离器42的内部实现对物料的第一次分离。其中，经第一次分离出的80％以上的氢氧化镁干粉经由二级旋风分离器42的卸料阀输出，并输送到一级旋风分离器41的进风口，连接二级旋风分离器42的排风口与一级旋风分离器41的进风口之间的第二管道中充斥有600℃左右的热气，因此，氢氧化镁干粉与气流在第二管道中再次被混合预热，最后由一级旋风分离器41的进风口输入到一级旋风分离器41的内部实现对物料的第二次分离。该过程为对物料的预热过程。本实施例中在一级旋风分离器41和干粉煅烧机构5之间设置有预热送料机43，从而使得物料由一级旋风分离器41的卸料阀输出后经由预热送料机43直接输送到干粉煅烧机构5中进行煅烧处理。

该预热过程保证了对于氢氧化镁的多级预热操作，不仅实现了对于氢氧化镁干粉的充分预热，而且实现了对于各级预热操作中热量的循环充分利用，且该预热过程整体采用的是气流输送的方式，便于物料的换热，提高了本实用新型的生产负荷。同时，多级预热处理还优化了粉末与其他成分的分离效果，更利于后期煅烧操作的顺利进行。

此外，为了增加原料的利用率，设置有与二级旋风分离器42排风口相连的循环回收机构6，所述循环回收机构6包括依次相连的一级换热器61、二级换热器62、第二布袋除尘器63和回收送料机64，所述一级换热器61的进料口与所述二级旋风分离器42的排风口相连，所述回 收送料机64的下料端对应设置在所述预热送料机43的上方。

二级旋风分离器42的排风口会排出夹杂有氢氧化镁干粉的热气物料，将该热气导入循环回收机构6中，使得热气分别经由一级换热器61和二级换热器62进行冷却，本实施例中一级换热器61采用两个气气换热器实现换热，通过冷却鼓风机向气气换热器中鼓入循环的冷气流，二级换热器62采用三个气液换热器实现换热，冷流为向气液换热器中通入的循环冷却水。经由两级冷却后，物料温度降至250℃左右，故将其再输送到第二布袋除尘器63中。上述物料为来自干粉预热机构4并经由二级旋风分离器42输出的夹杂有氢氧化镁干粉的热气物料，其夹杂的氢氧化镁干粉为总氢氧化镁干粉量的20％左右，在第二布袋除尘器63中，该随气流输出的氢氧化镁干粉会被扑集下来，最终经由回收送料机64再输送到预热送料机43中，并与由一级旋风分离器41输出的物料一同输送到干粉煅烧机构5中进行煅烧处理。本实施例中回收送料机64构也优选采用螺旋送料机。

上述干粉煅烧机构5还包括均与旋流动态煅烧炉51相连的旋流动态煅烧副炉52和供热系统53，所述供热系统53包括天然气燃烧室531。

天然气燃烧室531内的烟道气为1400～1500℃，将该热气通入旋流动态煅烧炉51中为旋流动态煅烧炉51提供热量，在旋流动态煅烧炉51内，被预热的氢氧化镁干粉与热气相遇并被流动的热气迅速吹散，氢氧化镁干粉在旋流动态煅烧炉51内呈自下而上的悬浮状态，与热气进行充分的热交换，为了进一步保证氢氧化镁干粉的煅烧效果，将从旋流动态煅烧炉51中输出的物料再次输送到旋流动态副炉中进行煅烧。因旋流动态煅烧炉51和旋流动态煅烧副炉52是通过管道相通的，故其热气也是相通的。经由旋流动态煅烧副炉52输出的物料即为产品氧化镁。

采用两个煅烧炉保证了物料的煅烧效果，避免了煅烧不充分从而影响产品品质的问题。

经由高温煅烧形成的最终产物氧化镁需经过产品冷却机构8进行冷却，本实施例中产品冷却机构8包括三级旋风分离器81，所述三级旋风分离器81的排风口通过管道与所述一级旋风分离器41的进风口相连， 所述供热系统53还包括混风室532，设置在天然气燃烧室531和所述旋流动态煅烧炉51之间，所述三级旋风分离器81与所述混风室532通过管道连接。

三级旋风分离器81的出风口会排出600～700℃的热气，通过连接三级旋风分离器81出风口与一级旋风分离器41进料口之间的管道从而使得从出风口排出的热气能进入一级旋风分离器41中进而起到补充一级旋风分离器41中热气的作用。本实施例中为了节省管道材料并便于管道的设置，优选从二级旋风分离器42的卸料口中伸出的管道，三级旋风分离器81出风口和一级旋风分离器41进料口之间的管道，两管道呈连通设置。本实施例中三级旋风分离器81中的料仓为风冷料仓，采用冷却鼓风机对料仓提供冷却风，以实现物料的冷却。

三级旋风分离器81还与供热系统53中的混风室532通过管道相连，具体为通过管道连接混风室532的进风口和三级旋风分离器81风冷料仓的出风口，从而使得从三级旋风分离器81的风冷料仓出风口输出的热风输入到混风室532中，与天然气燃烧室531中输出的烟道气混合共同为旋流动态煅烧炉51供热。

增设有产品冷却机构8实现了对于输出的氧化镁的快速冷却，既能充分保留氧化镁的活性，而且更利于对氧化镁的快速包装，提高了整条生产线的效率。

为了进一步提高本实施例的自动化程度，如图3所示，所述利用氢氧化镁生产氧化镁的装置还包括储存包装机构7，所述储存包装机构7包括依次设置的第四布袋除尘器71、氧化镁储料仓72、氧化镁输送机73和包装机74。

物料在产品冷却机构8中实现第一级的冷却，然后经由第四布袋除尘器71进行除尘处理，处理后的氧化镁产品被负压输送到氧化镁储料仓72中，该氧化镁储料仓72为风冷储料仓，能对产品进行第二级冷却处理，物料在氧化镁储料仓72中等待包装，通过对物料的两次冷却处理保证了物料最终的冷却温度。之后，氧化镁输送机73和包装机74能对冷却后的物料实现输送和自动包装处理。

本优选实施例提供的利用氢氧化镁生产活性氧化镁的装置能实现对于各处理阶段热量的充分利用，同时本装置自动化程度高、负荷率高，生产出的产品氧化镁的活性高、产量高、品质好。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。