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基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置

1164   編輯:中冶有色技術網(wǎng)   來源:沈陽工業(yè)大學  
2023-12-04 11:14:11
權利要求書: 1.一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,其特征在于:包括依次連接的消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II以及閃蒸罐,所述閃蒸罐包括閃蒸罐I、閃蒸罐II,閃蒸罐I、II之間設有熱解罐I、熱解罐II;所述閃蒸罐I、II分別與離心機I、II連接;所述消化罐I、II用于對物料進行消化反應;所述碳化罐I、II用于對消化漿液進行碳化反應;所述閃蒸罐I用于對碳化漿液進行閃蒸;所述離心機I用于對閃蒸后的碳化漿液進行固液分離;所述熱解罐I、II用于對固液分離出的碳酸氫鎂濾液進行熱解反應;所述閃蒸罐II用于對熱解漿料進行閃蒸;所述離心機II用于對閃蒸后的熱解漿料進行固液分離,得到輕質碳酸鎂濾餅;

其中消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II、熱解罐I、熱解罐II內安裝的攪拌器均為射流攪拌器;所述碳化罐I的CO2氣體入口連接碳化罐II、熱解罐I、II的CO2氣體出口,碳化罐I以碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2氣體為反應氣;

所述裝置還包括壓縮機,所述壓縮機輸入端連接閃蒸罐I、II,干燥機I、II,輸出端連接消化罐I、II,用以將閃蒸罐I、II產生的蒸汽,以及干燥機I、II干燥濾餅所產生的蒸汽收集后升壓升溫成二次水蒸氣,作為消化罐I、II的熱源。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,其特征在于:所述裝置還包括干燥機I、II,氣流磨I、II,氣流分級機I、II;所述干燥機I、氣流磨I、氣流分級機I用于對固液分離出的濾餅進行干燥研磨分級,以得到副產品;所述干燥機II、氣流磨II、氣流分級機II用于對固液分離得到的輕質碳酸鎂濾餅進行干燥研磨分級,得到產品輕質氧化鎂;所述碳化罐I、II,熱解罐I、II,干燥機I、II的熱源為生蒸汽;

所述碳化罐I氣體排放管道上還設有冷卻器,所述冷卻器用于冷卻碳化罐I排放的CO2氣體;所述熱解罐I、II以氣流分級機I、II,氣流磨I、II分離出的空氣作為輔助熱源,空氣傳輸管線上設有空氣加熱器。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,其特征在于:所述裝置還包括蒸汽冷凝水罐,所述蒸汽冷凝水罐輸入端連接干燥機I、II,輸出端連接離心機I、II及消化罐I,用于收集生蒸汽通入干燥機I、II后在干燥過程中形成的蒸汽冷凝水,所述蒸汽冷凝水經(jīng)空氣加熱器加熱空氣后被收集到蒸汽冷凝水罐中,作為離心機I、II的洗滌水,以及消化罐I的配料水。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,其特征在于:所述裝置還包括母液及洗滌水罐,所述母液及洗滌水罐輸入端連接離心機II,輸出端連接消化罐I,用于收集離心機II離心后的母液及洗滌水,所述母液及洗滌水經(jīng)所述冷卻器冷卻碳化罐I排放的CO2氣體后進入消化罐I,作為消化罐I的配料水。

說明書: 一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置技術領域[0001] 本實用新型屬于化工設備領域,具體涉及一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置。

背景技術[0002] 輕質碳酸鎂生產方法一般是氧化鎂通過消化反應、碳化反應、熱解反應制備。消化反應、碳化反應、一般采用釜式反應器及機械攪拌,熱解反應一般采用釜式反應器及機械攪

拌或管式反應器。這種制備方法存在的弊端是釜式反應器通過夾套或內盤管傳熱,換熱效

率低;水蒸汽與重鎂水的熱交換過程熱量損失較多。重鎂水在熱解過程中容易在熱解器的

表面結疤,降低熱解器的傳熱效率,引起熱解器的換熱效率低、作業(yè)周期短,不能連續(xù)生產,

系統(tǒng)不能長周期平穩(wěn)運行。此方法中消化反應、碳化反應、熱解反應階段能耗大,占整個工

藝能耗80%以上,能耗的增加導致成本上升,不利于工業(yè)化生產。

[0003] 本領域急于尋找一種低能耗的制備輕質碳酸鎂工藝,其能克服上述技術問題。實用新型內容

[0004] 針對上述工程問題和市場需求,為了克服現(xiàn)有技術中存在的問題,本實用新型提供一種工藝流程簡單,連續(xù)操作,自動化程度高,資源循環(huán)利用,環(huán)境友好,用以實現(xiàn)輕燒鎂

低品位氧化鎂資源的合理利用的輕質碳酸鎂生產裝置及方法,同時回收熱解反應產生的

CO2,利用MR技術回收了碳化反應、熱解反應、干燥過程產生的熱量,大幅度降低了能耗。

[0005] 為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用以下技術方案:[0006] 一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,包括依次連接的消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II以及閃蒸罐,所述閃蒸罐包括閃蒸罐I、閃蒸罐II,閃蒸罐I、II之間設

有熱解罐I、熱解罐II;所述閃蒸罐I、II分別與離心機I、II連接;所述消化罐I、II用于對物

料進行消化反應;所述碳化罐I、II用于對消化漿液進行碳化反應;所述閃蒸罐I用于對碳化

漿液進行閃蒸;所述離心機I用于對閃蒸后的碳化漿液進行固液分離;所述熱解罐I、II用于

對固液分離出的碳酸氫鎂濾液進行熱解反應;所述閃蒸罐II用于對熱解漿料進行閃蒸;所

述離心機II用于對閃蒸后的熱解漿料進行固液分離,得到輕質碳酸鎂濾餅;

[0007] 其中消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II、熱解罐I、熱解罐II內安裝的攪拌器均為射流攪拌器;所述碳化罐I的CO2氣體入口連接碳化罐II、熱解罐I、II的CO2氣體出口,碳

化罐I以碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2氣體為反應氣;

[0008] 所述裝置還包括壓縮機,所述壓縮機輸入端連接閃蒸罐I、II,干燥機I、II,輸出端連接消化罐I、II,用以將閃蒸罐I、II產生的蒸汽,以及干燥機I、II干燥濾餅所產生的蒸汽

收集后升壓升溫成二次水蒸汽,作為消化罐I、II的熱源。

[0009] 進一步地,所述裝置還包括干燥機I、II,氣流磨I、II,氣流分級機I、II,蒸汽冷凝水罐以及母液及洗滌水罐;所述干燥機I、氣流磨I、氣流分級機I用于對固液分離出的濾餅

進行干燥研磨分級,以得到副產品;所述干燥機II、氣流磨II、氣流分級機II用于對固液分

離得到的輕質碳酸鎂濾餅進行干燥研磨分級,得到產品輕質氧化鎂;所述碳化罐I、II,熱解

罐I、II,干燥機I、II的熱源為生蒸汽;

[0010] 所述碳化罐I氣體排放管道上還設有冷卻器,所述冷卻器用于冷卻碳化罐I排放的CO2氣體;所述熱解罐I、II以氣流分級機I、II,氣流磨I、II分離出的空氣作為輔助熱源,空

氣傳輸管線上設有空氣加熱器;

[0011] 所述蒸汽冷凝水罐輸入端連接干燥機I、II,輸出端連接離心機I、II及消化罐I,用于收集生蒸汽通入干燥機I、II后在干燥過程中形成的蒸汽冷凝水,所述蒸汽冷凝水經(jīng)空氣

加熱器加熱空氣后被收集到蒸汽冷凝水罐中,作為離心機I、II的洗滌水,以及消化罐I的配

料水;

[0012] 所述母液及洗滌水罐輸入端連接離心機II,輸出端連接消化罐I,用于收集離心機II離心后的母液及洗滌水,所述母液及洗滌水經(jīng)所述冷卻器冷卻碳化罐I排放的CO2氣體后

進入消化罐I,作為消化罐I的配料水。

[0013] 基于上述裝置的輕質碳酸鎂生產方法,具體包括如下步驟:[0014] (1)將原料氧化鎂、母液及洗滌水、蒸汽冷凝水進入消化罐I內,二次水蒸汽直接加熱進行消化反應;

[0015] (2)將消化罐I內消化漿液進到消化罐II內,用二次水蒸汽直接加熱繼續(xù)進行消化反應;

[0016] (3)將消化罐II內的消化漿液進到碳化罐I內,同時吸入碳化罐II排放的CO2氣體、熱解罐I及熱解罐II排放的CO2氣體,用生蒸汽直接加熱進行碳化反應;

[0017] (4)將碳化罐I內碳化漿液進到碳化罐II內,同時通入新鮮的CO2氣體,用生蒸汽直接加熱繼續(xù)進行碳化反應;

[0018] (5)將碳化罐II內碳化漿液進到閃蒸罐I內,閃蒸出低壓水蒸汽;[0019] (6)將閃蒸罐I內閃蒸后的碳化漿液進到離心機I內,進行離心分離,分離出含鎂碳酸鈣濾餅和碳酸氫鎂濾液;

[0020] (7)將離心機I分離出的碳酸氫鎂濾液進到熱解罐I內,同時吸入的熱空氣及生蒸汽進行熱解反應;

[0021] (8)將熱解罐I內的熱解漿料進到熱解罐II內,同時吸入的熱空氣及生蒸汽繼續(xù)進行熱解反應;

[0022] (9)將熱解罐II內的熱解漿料進到閃蒸罐II內,閃蒸出低壓水蒸汽;[0023] (10)將閃蒸罐II內閃蒸后的熱解漿料進到離心機II內進行離心分離,分離出的母液及洗滌水進到母液及洗滌水罐,母液及洗滌水經(jīng)碳化罐I冷卻器冷卻碳化罐I排放的CO2

后進入消化罐I;離心機II離心分離出輕質碳酸鎂濾餅。

[0024] 進一步地,所述的步驟(1)中原料氧化鎂為輕燒氧化鎂分級分出的低品質的氧化鎂,其中氧化鎂質量分數(shù)為60%~65%,其余為氧化鈣,低品質的氧化鎂中粒徑小于

0.075mm的顆粒質量占比為95%;所用生蒸汽為自備電廠0.4MPa,230℃的背壓蒸汽;生蒸汽

主要為碳化反應、熱解反應、干燥機I、干燥機II提供熱源,蒸汽冷凝水為輔助配料用水,母

液及洗滌水為配料主要用水;消化反應的熱源由閃蒸罐I、閃蒸罐II、干燥機I、干燥機II產

生的水蒸汽經(jīng)機械蒸汽再壓縮(MR),即壓縮機升壓、升溫的二次水蒸汽提供;二次水蒸汽

溫度為221℃,壓力為0.15MPa的過熱水蒸汽。

[0025] 進一步地,所述新鮮的CO2氣體為輕燒氧化鎂回收的含CO2混合氣體,其中CO2氣體的體積分數(shù)為30%~35%。

[0026] 進一步地,所述步驟(1)中消化罐I的消化溫度為80℃~85℃,壓力為0.35MPa,消化反應時間為0.5h~1h,固液質量比為1:(27~30),二次水蒸汽經(jīng)射流攪拌器吸入直接加

熱消化漿液;所述步驟(2)中消化罐II的消化溫度為85℃~90℃,壓力為0.3MPa,消化反應

時間為0.5h~1h;二次水蒸汽經(jīng)射流攪拌器吸入直接加熱消化漿液。

[0027] 進一步地,所述步驟(3)中碳化罐I的碳化溫度為90℃~93℃,壓力為0.275MPa,碳化反應時間為1h~1.5h;生蒸汽,碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2經(jīng)射流攪拌器吸入碳化

罐I;所述步驟(4)中碳化罐II的碳化溫度為93℃~96℃,壓力為0.25MPa,碳化反應時間為

1h~1.5h,生蒸汽、新鮮CO2經(jīng)射流攪拌器吸入碳化罐II。

[0028] 進一步地,所述步驟(5)、(9)中,閃蒸罐I、II的閃蒸溫度為80℃,絕熱操作,閃蒸出的蒸汽進入壓縮機。

[0029] 進一步地,所述的步驟(7)中:熱解罐I的熱解溫度為105℃~110℃,壓力為0.25MPa,熱解反應時間為1h~1.25h;生蒸汽、熱空氣經(jīng)射流攪拌器吸入熱解罐I;所述的步

驟(8)中:熱解罐II的熱解溫度為110℃~115℃,壓力為0.20MPa,熱解反應時間為1h~

1.25h;生蒸汽、熱空氣經(jīng)射流攪拌器吸入熱解罐II。

[0030] 進一步地,所述步驟(6)、(10)中,離心機I、II均為臥式雙鼓離心機,具體為臥式雙鼓螺旋卸料離心機,離心機I、II的外轉鼓為2400rpm,內轉鼓為2410rpm,物料在離心機里的

停留時間為5min,鎂碳酸鈣濾餅、碳酸鎂濾餅的溫度為70℃;離心機II分離出的母液及洗滌

水進到母液及洗滌水罐,母液及洗滌水冷卻碳解罐1排放的CO2后進入消化罐I。

[0031] 進一步地,所述步驟(6)還包括:將含鎂碳酸鈣濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到干燥機I用生蒸汽進行干燥;將干燥后的含鎂碳酸鈣進到氣流磨I進行研磨;將研磨后的含鎂碳酸鈣粉

末進到氣流分級機I進行分級,分級后成為成品含鎂碳酸鈣粉末,包裝出廠;所述步驟(10)

還包括:將輕質碳酸鎂濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到干燥機II用生蒸汽進行干燥;將干燥后的輕

質碳酸鎂的粉末進到氣流磨II進行研磨;將研磨后的輕質碳酸鎂粉末進到氣流分級機II進

行分級,分級后成為成品輕質碳酸鎂粉末,包裝出廠。

[0032] 進一步地,所述步驟(6)、(10)中,干燥機I、II均為空心槳葉干燥機,干燥熱源為生蒸汽,生蒸汽分別通入空心槳葉干燥機I、II的夾套、空心槳葉,生蒸汽的冷凝水經(jīng)加熱空氣

后收集于蒸汽冷凝水罐;干燥濾餅產生的水蒸汽,經(jīng)壓縮機升溫升壓作為二次水蒸汽使用;

干燥機I、II內的溫度為135℃~140℃,壓力為0.313MPa~0.361MPa,物料停留時間為0.75h

~1.5h;排出水蒸汽溫度為135℃~140℃,壓力為0.313MPa~0.361MPa;干燥機I、II的夾

套、空心槳葉排出蒸汽冷凝水溫度為135℃~140℃,空心槳葉干燥機I、II排出干燥物料溫

度為135℃~140℃。

[0033] 本實用新型的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,與現(xiàn)有技術相比,有益效果為:

[0034] 1、原料氧化鎂為質量含量為60%~65%低品位的氧化鎂;生蒸汽為自備電廠的背壓蒸汽,二次水蒸汽為消化反應、碳化反應、熱解反應、干燥過程產生的經(jīng)MR的蒸汽;CO2為

輕燒鎂及熱解回收的,配料水為蒸汽冷凝水、母液及洗滌水;熱解所需的空氣為干燥分離出

的經(jīng)蒸汽冷凝水加熱的;資源有效利用,綠色環(huán)保。

[0035] 2、兩級串聯(lián)連續(xù)消化、碳解、熱解釜均采用新型射流攪拌器,高速射流混合攪拌,強化了傳熱、傳質,提高了氣、液、固混合攪拌效果,提高了生產效率;

[0036] 3、消化反應、碳化反應、熱解反應、干燥過程產生的低壓水蒸汽經(jīng)MR產生二次水蒸汽,0.15MPa,221℃二次水蒸汽為輔助加熱源,綜合節(jié)能36%;

[0037] 4、氧化鎂提取率大于90%,輕質碳酸鎂中氧化鎂含量大于46.5%,高于GB/T27814?2011優(yōu)級品的標準,副產品超細含鎂碳酸鈣為高分子材料的添加劑。

附圖說明[0038] 圖1為本實用新型一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置結構示意圖;[0039] 圖2為本實用新型所述生產裝置的生蒸汽流轉圖;[0040] 圖3為本實用新型所述生產裝置的蒸汽冷凝水、二氧化碳、母液及洗滌水流轉圖;[0041] 圖4為本實用新型所述生產裝置的二次水蒸氣及熱空氣流轉圖;[0042] 附圖標記:1、消化罐I;1?1、射流攪拌器;1?2、動力流體泵;2、消化罐II;2?1、射流攪拌器;2?2、動力流體泵;3、碳化罐I;3?1、射流攪拌器;3?2、動力流體泵;3?3、冷卻器;4、碳

化罐II;4?1、射流攪拌器;4?2、動力流體泵;5、閃蒸罐I;6、臥式雙鼓離心機I;7、空心槳葉干

燥機I;8、氣流磨I;9、氣流分級機I;10、熱解罐I;10?1、射流攪拌器;10?2、動力流體泵;11、

熱解罐II;11?1、射流攪拌器;11?2、動力流體泵;12、閃蒸罐II;13、臥式雙鼓離心機II;14、

空心槳葉干燥機II;15、氣流磨II;16、氣流分級機II;17壓縮機;18母液及洗滌水罐;19、空

氣加熱器;20、風機;21、蒸汽冷凝水罐。

具體實施方式[0043] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新

型,并不用于限定本實用新型。

[0044] 實施例1[0045] 如圖1~4所示,一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置,包括依次連接的消化罐I1、消化罐II2、碳化罐I3、碳化罐II4

以及閃蒸罐,所述閃蒸罐包括閃蒸罐I5、閃蒸罐II12,閃蒸罐I、II之間設有熱解罐I10、熱

解罐II11;所述閃蒸罐I、II分別與臥式雙鼓離心機I、II(6、13)連接;所述消化罐I、II用于

對物料進行消化反應;所述碳化罐I、II用于對消化漿液進行碳化反應;所述閃蒸罐I用于對

碳化漿液進行閃蒸;所述離心機I用于對閃蒸后的碳化漿液進行固液分離;所述熱解罐I、II

用于對固液分離出的碳酸氫鎂濾液進行熱解反應;所述閃蒸罐II用于對熱解漿料進行閃

蒸;所述離心機II用于對閃蒸后的熱解漿料進行固液分離;得到輕質碳酸鎂濾餅;

[0046] 其中,消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II、熱解罐I、熱解罐II內安裝的攪拌器均為射流攪拌器;所述碳化罐I的CO2氣體入口連接碳化罐II、熱解罐I、II的CO2氣體出口,碳

化罐I以碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2氣體為反應氣;

[0047] 其中,所述裝置還包括壓縮機17,所述壓縮機輸入端連接閃蒸罐I、II,干燥機I、II,輸出端連接消化罐I、II,用以將閃蒸罐I、II產生的蒸汽,以及干燥機I、II干燥濾餅所產

生的蒸汽收集后經(jīng)機械蒸汽再壓縮(MR),即壓縮機升壓、升溫的形成二次水蒸汽,分別通

入消化罐I、II,作為消化罐I、II的熱源。

[0048] 其中,所述裝置還包括空心槳葉干燥機I、II(7、14),氣流磨I、II(8、15),氣流分級機I、II(9、16),蒸汽冷凝水罐21以及母液及洗滌水罐18;所述干燥機I、氣流磨I、氣流分級

機I用于對固液分離出的濾餅進行干燥研磨分級,以得到副產品;所述干燥機II、氣流磨II、

氣流分級機II用于對固液分離得到的輕質碳酸鎂濾餅進行干燥研磨分級,得到產品輕質氧

化鎂;所述碳化罐I、II,熱解罐I、II,干燥機I、II的熱源為生蒸汽;

[0049] 所述碳化罐I氣體排放管道上還設有冷卻器3?3,所述冷卻器用于冷卻碳化罐I排放的CO2氣體;所述熱解罐I、II以氣流分級機I、II,氣流磨I、II分離出的空氣作為輔助熱

源,空氣傳輸管線上設有空氣加熱器19以及風機20;

[0050] 所述蒸汽冷凝水罐輸入端連接干燥機I、II,輸出端連接離心機I、II及消化罐I,用于收集生蒸汽通入空心槳葉干燥機I、II的夾套、空心槳葉后在干燥過程中形成的蒸汽冷凝

水,所述蒸汽冷凝水經(jīng)空氣加熱器加熱空氣后被收集到蒸汽冷凝水罐中,作為離心機I、II

的洗滌水,以及消化罐I的配料水;

[0051] 所述母液及洗滌水罐輸入端連接離心機II,輸出端連接消化罐I,用于收集離心機II離心后的母液及洗滌水,所述母液及洗滌水經(jīng)所述冷卻器冷卻碳化罐I排放的CO2氣體后

進入消化罐I,作為消化罐I的配料水。

[0052] 其中,消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II、熱解罐I、熱解罐II外安裝的動力流體泵(1?2、2?2、3?2、4?2、10?2、11?2),消化罐I、消化罐II、碳化罐I、碳化罐II、熱解罐I、熱

解罐II內安裝的射流攪拌器(1?1、2?1、3?1、4?1、10?1、11?1),由多個射流器和一個耦合分

配器組成,其中耦合分配器由混合液進入管、混合液分配腔、氣體吸入管、氣體分配腔等組

成;射流器采用文氏管射流原理,由動力流體入口、導流環(huán)、動力流體噴嘴、氣體吸入口、混

合腔、擴散腔、混合液出口組成;運行時循環(huán)泵吸取消化罐內混合液,混合液經(jīng)葉輪升壓后,

通過混合液進入管泵入混合液分配腔,經(jīng)分配腔分配后的混合液通過各射流器的混合液入

口進入到各射流器。動力流體經(jīng)過噴嘴,形成高速流體,此時流體的動能最大,勢能最小,就

會在氣體吸入口產生負壓,然后將氣體吸入,被吸入的氣體在負壓區(qū)迅速膨脹并被動力流

體打成微小氣泡,在混合腔中,氣體(水蒸汽、CO2、熱空氣)、水、氧化鎂粉末充分混合,流體

在混合區(qū)進行強烈的混合攪拌,并且由于能量交換而加速排出,再經(jīng)過擴壓腔將混合液的

勢能增加到最大值,呈切線方向射向罐底,混合流體的拖拽作用更加強了混合攪拌效果。氣

體由射流混合攪拌器吸入消化罐,在射流混合攪拌器的氣液混合腔可以產生300m/s高速射

流,有利于水與原料氧化鎂粉末進行消化反應;

[0053] 本實用新型所述生產裝置開車時,消化罐I采用工藝水作為配料水,消化罐I、II采用生蒸汽作為開車蒸汽(開車管線圖中未示出),直至整個生產裝置正常運行,當二次水蒸

氣不足時,生蒸汽也作為消化罐I、II的輔助加熱源,各裝置設備間通過相應的管線連接,附

圖1~4中管線在圖上發(fā)生交叉而實際并不相交時,按照豎斷橫不斷的原則繪制。

[0054] 實施例2[0055] 基于實施例1所述裝置的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產方法,包括如下步驟:

[0056] (1)將原料低品質的氧化鎂(氧化鎂質量分數(shù)65%)2000kg/h(加料速率)、母液及洗滌水、加熱蒸汽冷凝水54045kg/h(通入速率)進入消化罐I內;消化罐I的消化溫度為80

℃,壓力為0.35MPa,消化反應時間為1h,固液質量比為1:30,二次水蒸汽221℃,0.15MPa,

5000kg/h(通入速率)經(jīng)射流攪拌器吸入直接加熱消化漿液。

[0057] (2)將消化罐I內消化漿液進到消化罐II內,消化罐II的消化溫度為85℃,壓力為0.3MPa,消化反應時間為1h,二次水蒸汽221℃,0.15MPa,1700kg/h經(jīng)射流攪拌器吸入直接

加熱消化漿液。

[0058] (3)將消化罐II內的消化漿液進到碳化罐I內,同時吸入碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2氣體;碳化罐I的碳化溫度為90℃,壓力為0.275MPa,碳化反應時間為1.5h,生蒸汽

230℃,0.4MPa,760kg/h(通入速率)、碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2經(jīng)射流攪拌器吸入碳

化罐I。

[0059] (4)將碳化罐I內碳化漿液進到碳化罐II內,碳化罐II的碳化溫度為93℃,壓力為0.25MPa,碳化反應時間為1.5h,生蒸汽1000kg/h、新鮮CO2氣體220kmol/h(通入速率,輕燒

氧化鎂回收的含CO2氣體,CO2體積分數(shù)為35%)經(jīng)射流攪拌器吸入碳化罐II。

[0060] (5)將碳化罐II內碳化漿液進到閃蒸罐I內,閃蒸出低壓水蒸汽,閃蒸罐I的溫度為80℃,絕熱閃蒸,閃蒸出的蒸汽進入壓縮機。

[0061] (6)將閃蒸罐I內閃蒸后的碳化漿液進到臥式雙鼓離心機I內,進行離心分離,分離出的含鎂碳酸鈣濾餅和碳酸氫鎂濾液;離心機的外轉鼓為2400rpm,內轉鼓為2410rpm,物料

在離心機里的停留時間為5min,含鎂碳酸鈣濾餅的溫度為70℃;

[0062] 其中:[0063] (6?1)將含鎂碳酸鈣濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到空心槳葉干燥機I,用生蒸汽300kg/h進行干燥;空心槳葉干燥機I內的溫度為140℃,壓力為0.361MPa,物料停留時間為1.5h;排

出水蒸汽溫度為140℃,壓力為0.361MPa,進入壓縮機;空心槳葉干燥機I的夾套、空心槳葉

排出蒸汽冷凝水溫度為140℃,空心槳葉干燥機I排出干燥含鎂碳酸鈣粉末溫度為140℃;

[0064] (6?2)將干燥后的含鎂碳酸鈣進到氣流磨I進行研磨;[0065] (6?3)將研磨后的含鎂碳酸鈣粉末進到氣流分級機I進行分級,分級后成為成品含鎂碳酸鈣粉末,包裝出廠。

[0066] (7)將臥式雙鼓離心機I分離出的碳酸氫鎂濾液進到熱解罐I內,熱解罐I的熱解溫度為105℃,壓力為0.25MPa,熱解反應時間為1.25h;生蒸汽2400kg/h、熱空氣經(jīng)射流攪拌器

吸入熱解罐I;熱空氣來自氣流分級機、氣流磨分離出的空氣經(jīng)空氣加熱器加熱的。

[0067] (8)將熱解罐I內的熱解漿料進到熱解罐II內,熱解罐II的熱解溫度為110℃,壓力為0.20MPa,熱解反應時間為1.25h;生蒸汽3000kg/h、熱空氣經(jīng)射流攪拌器吸入熱解罐II;

熱空氣來自氣流分級機、氣流磨分離出的空氣經(jīng)空氣加熱器加熱的。

[0068] (9)將熱解罐II內的熱解漿料進到閃蒸罐II內,閃蒸出低壓水蒸汽,閃蒸罐II的溫度為80℃,絕熱閃蒸,閃蒸出的蒸汽進入壓縮機。

[0069] (10)將閃蒸罐II內閃蒸后的熱解漿料進到臥式雙鼓離心機II內進行離心分離,分離出的母液及洗滌水進到母液及洗滌水罐,母液及洗滌水經(jīng)碳解罐1冷卻器冷卻碳解罐1排

放的CO2后進入消化罐I;臥式雙鼓離心機II離心分離出輕質碳酸鎂濾餅;離心機的外轉鼓

為2400rpm,內轉鼓為2410rpm,物料在離心機里的停留時間為5min,碳酸鎂濾餅的溫度為70

℃;

[0070] 其中:[0071] (10?1)將含輕質碳酸鎂的濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到空心槳葉干燥機II用生蒸汽600kg/h進行干燥;空心槳葉干燥機II內的溫度為140℃,壓力為0.361MPa,物料停留時間為

1.5h;排出水蒸汽溫度為140℃,壓力為0.361MPa,進入壓縮機;空心槳葉干燥機II的夾套、

空心槳葉排出蒸汽冷凝水溫度為140℃,空心槳葉干燥機II排出干燥含鎂碳酸鈣粉末溫度

為140℃;

[0072] (10?2)將干燥后的輕質碳酸鎂的粉末進到氣流磨II進行研磨;[0073] (10?3)將研磨后的輕質碳酸鎂粉末進到氣流分級機II進行分級,分級后成為成品輕質碳酸鎂粉末,包裝出廠。

[0074] 實施例3[0075] 基于實施例1所述裝置的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產方法,包括如下步驟:

[0076] (1)將原料低品質氧化鎂(質量分數(shù)60%)2189kg/h、母液及洗滌水、加熱蒸汽冷凝水54045kg/h進入消化罐I內;消化罐I的消化溫度為85℃,壓力為0.35MPa,消化反應時間為

0.5h,固液質量比為1:27,二次水蒸汽221℃,0.15MPa,5000kg/h經(jīng)射流攪拌器吸入直接加

熱消化漿液。

[0077] (2)將消化罐I內消化漿液進到消化罐II內,消化罐II的消化溫度為90℃,壓力為0.3MPa,消化反應時間為0.5h,二次水蒸汽221℃,0.15MPa,1700kg/h經(jīng)射流攪拌器吸入直

接加熱消化漿液。

[0078] (3)將消化罐II內的消化漿液進到碳化罐I內,同時吸入碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2氣體;碳化罐I的碳化溫度為93℃,壓力為0.275MPa,碳化反應時間為1.5h,生蒸汽

230℃,0.4MPa,760kg/h、碳化罐II、熱解罐I、II排放的CO2經(jīng)射流攪拌器吸入碳化罐I。

[0079] (4)將碳化罐I內碳化漿液進到碳化罐II內,碳化罐II的碳化溫度為96℃,壓力為0.25MPa,碳化反應時間為1h,生蒸汽1000kg/h、新鮮CO2氣體270kmol/h(通入速率,輕燒氧

化鎂回收的含CO2氣體,CO2體積分數(shù)為30%)經(jīng)射流攪拌器吸入碳化罐II。

[0080] (5)將碳化罐II內碳化漿液進到閃蒸罐I內,閃蒸出低壓水蒸汽,閃蒸罐I的溫度為80℃,絕熱閃蒸,閃蒸出的蒸汽進入壓縮機。

[0081] (6)將閃蒸罐I內閃蒸后的碳化漿液進到臥式雙鼓離心機I內,進行離心分離,分離出的含鎂碳酸鈣濾餅和碳酸氫鎂濾液;離心機的外轉鼓為2400rpm,內轉鼓為2410rpm,物料

在離心機里的停留時間為5min,含鎂碳酸鈣濾餅的溫度為70℃;

[0082] 其中:[0083] (6?1)將含鎂碳酸鈣濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到空心槳葉干燥機I,用生蒸汽300kg/h進行干燥;空心槳葉干燥機I內的溫度為140℃,壓力為0.361MPa,物料停留時間為1.5h;排

出水蒸汽溫度為140℃,壓力為0.361MPa,進入壓縮機;空心槳葉干燥機I的夾套、空心槳葉

排出蒸汽冷凝水溫度為140℃,空心槳葉干燥機I排出干燥含鎂碳酸鈣粉末溫度為140℃;

[0084] (6?2)將干燥后的含鎂碳酸鈣進到氣流磨I進行研磨;[0085] (6?3)將研磨后的含鎂碳酸鈣粉末進到氣流分級機I進行分級,分級后成為成品含鎂碳酸鈣粉末,包裝出廠。

[0086] (7)將臥式雙鼓離心機I分離出的碳酸氫鎂濾液進到熱解罐I內,熱解罐I的熱解溫度為110℃,壓力為0.25MPa,熱解反應時間為1h;生蒸汽2400kg/h、熱空氣經(jīng)射流攪拌器吸

入熱解罐I;熱空氣來自氣流分級機、氣流磨分離出的空氣經(jīng)空氣加熱器加熱的。

[0087] (8)將熱解罐I內的熱解漿料進到熱解罐II內,熱解罐II的熱解溫度為115℃,壓力為0.20MPa,熱解反應時間為1h;生蒸汽3000kg/h、熱空氣經(jīng)射流攪拌器吸入熱解罐II;熱空

氣來自氣流分級機、氣流磨分離出的空氣經(jīng)空氣加熱器加熱的。

[0088] (9)將熱解罐II內的熱解漿料進到閃蒸罐II內,閃蒸出低壓水蒸汽,閃蒸罐II的溫度為80℃,絕熱閃蒸,閃蒸出的蒸汽進入壓縮機。

[0089] (10)將閃蒸罐II內閃蒸后的熱解漿料進到臥式雙鼓離心機II內進行離心分離,分離出的母液及洗滌水進到母液及洗滌水罐,母液及洗滌水經(jīng)碳解罐1冷卻器冷卻碳解罐1排

放的CO2后進入消化罐I;臥式雙鼓離心機II離心分離出輕質碳酸鎂濾餅;離心機的外轉鼓

為2400rpm,內轉鼓為2410rpm,物料在離心機里的停留時間為5min,碳酸鎂濾餅的溫度為70

℃;

[0090] 其中:[0091] (10?1)將含輕質碳酸鎂的濾餅經(jīng)螺旋輸料器進到空心槳葉干燥機II用生蒸汽600kg/h進行干燥;空心槳葉干燥機I內的溫度為140℃,壓力為0.361MPa,物料停留時間為

1.5h;排出水蒸汽溫度為140℃,壓力為0.361MPa,進入壓縮機;空心槳葉干燥機II的夾套、

空心槳葉排出蒸汽冷凝水溫度為140℃,空心槳葉干燥機II排出干燥含鎂碳酸鈣粉末溫度

為140℃;

[0092] (10?2)將干燥后的輕質碳酸鎂的粉末進到氣流磨II進行研磨;[0093] (10?3)將研磨后的輕質碳酸鎂粉末進到氣流分級機II進行分級,分級后成為成品輕質碳酸鎂粉末,包裝出廠。

[0094] 本實施例的一種基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產方法,MR產生二次水蒸汽為輔助加熱源,綜合節(jié)能36%;氧化鎂提取率大于90%,2500kg/h輕質碳酸鎂中氧化鎂含量大

于46.5%,高于GB/T27814?2011優(yōu)級品的標準,1420kg/h副產品超細含鎂碳酸鈣為高分子

材料的添加劑。

[0095] 以上技術方案闡述了本實用新型的技術思路,不能以此限定本實用新型的保護范圍,凡是未脫離本實用新型技術方案的內容,依據(jù)本實用新型的技術實質對以上技術方案

所作的任何改動及修飾,均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。



聲明:
“基于資源化利用的輕質碳酸鎂生產裝置” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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