專利名稱：一種制備氧化鎂的新工藝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是由水合氯化鎂(MgCl2·H2O)制備高純氧化鎂的工藝技術(shù)，確切的說是用＂快速復(fù)合流態(tài)化熱解＂的方法制備工業(yè)氧化鎂并且回收工業(yè)稀鹽酸的工藝技術(shù)，屬于流態(tài)化反應(yīng)工程及工業(yè)氧化鎂制備領(lǐng)域。
氧化鎂是一種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的原料，以其被加工的程度和形態(tài)而賦予不同的用途。可大量地用于化工、輕工、冶煉、陶瓷、耐火材料等行業(yè)。氧化鎂的生產(chǎn)及其性能的研究一直受到各國的重視。
目前氧化鎂生產(chǎn)的方法有以下幾種1，菱鎂礦或白云石，通常先進(jìn)行原礦煅燒，在水溶液中沉淀Mg(OH)2，經(jīng)過一系列的洗滌和過濾過程得到較純的膠質(zhì)Mg(OH)2，再進(jìn)行煅燒得到MgO，這種方法得到的MgO純度依賴于CaO的活性，及工藝條件較難控制，且MgO的損失嚴(yán)重。此外，從工業(yè)觀點(diǎn)看，煅燒是一種高耗能的過程。
2，海水法，用煅燒石灰石或者煅燒白云石作為沉淀劑自海水中回收Mg(OH)2由于海水中只含有大約1.3g/L的鎂，生產(chǎn)一噸氧化鎂大約需要處理300噸海水，熱耗極高。該法生產(chǎn)流程造成工廠規(guī)模龐大，且受到地理?xiàng)l件的制約。
3，中國發(fā)明專利“一種制備高純度氧化鎂的工藝技術(shù)”(1080618)此專利利用流態(tài)化的方法，直接熱解水氯鎂石，制備高純度氧化鎂，同時(shí)副產(chǎn)物工業(yè)稀鹽酸，但此方法生產(chǎn)的氧化鎂含有氮化鎂，鎂等雜質(zhì)。還要蒸發(fā)大量水，耗能高且對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的制備高純度氧化鎂的生產(chǎn)工藝。即用流態(tài)化的方法直接熱解水合氯化鎂，制備高純度氧化鎂，同時(shí)副產(chǎn)物工業(yè)稀鹽酸。將水合氯化鎂粉料輸入復(fù)合流化床(噴氣加熱段+載流段)反應(yīng)器中，原粉料在高溫?zé)岬獨(dú)庾饔孟卵杆俜纸?，產(chǎn)物MgO粉在高熱氣流的帶動(dòng)下經(jīng)過二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器冷卻，再進(jìn)入MgO回收系統(tǒng)回收MgO粉料，再經(jīng)過一級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器冷卻，氣體中的HCl則經(jīng)過HCl吸收系統(tǒng)吸收制得工業(yè)稀鹽酸，尾氣的氮?dú)饨?jīng)過氮?dú)鈨艋b置(含CaO)除去HCL和H2O。再進(jìn)入二、一級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器預(yù)熱，最后送入噴氣加熱器循環(huán)使用。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容包括復(fù)合流化床熱解反應(yīng)裝置，氧化鎂收集系統(tǒng)，氯化氫回收系統(tǒng)，氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的方法是由流化床噴氣加熱段所產(chǎn)生的高溫?zé)岬獨(dú)饬髋c載流段中水合氯化鎂粉料之間換熱，發(fā)生熱解反應(yīng)，溫度保持在600-800攝氏度，水合氯化鎂迅速脫水分解。產(chǎn)物為MgO細(xì)粉，由高速的熱氮?dú)饬鹘?jīng)二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器冷卻后進(jìn)入第一、二、三級(jí)旋風(fēng)分離器和電除塵器收集以后再經(jīng)過一級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器冷卻以后，氣相產(chǎn)物(H2O和HCL)輸入HCL回收系統(tǒng)，吸收制備工業(yè)稀鹽酸。最后氮?dú)饨?jīng)氮?dú)鈨艋b置(內(nèi)含CaO)吸收N2中的H2O和HCL后。再先后通過一、二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器預(yù)熱，預(yù)熱以后的氮?dú)膺M(jìn)入噴氣加熱段循環(huán)使用。
附圖
給出了實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備裝置示意圖。這套裝置由噴氣加熱段，載流段復(fù)合的流化床反應(yīng)器，一、二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器，一、二、三級(jí)旋風(fēng)分離器，電除塵器，HCL回收系統(tǒng)及氮?dú)鈨艋b置和循環(huán)裝置組成。
裝置1為噴氣加熱室，裝置2為流化床分布板，氮?dú)?通過鼓風(fēng)機(jī)4打入加熱室，并與電熱器5換熱，形成高速熱氣流，使由加熱口6加入的水合氯化鎂(MgCl2·2H2O)7粉料流化。其中水合氯化鎂與高溫氮?dú)饨佑|，并迅速分解。分解產(chǎn)物隨氣流輸送至爐頂上部。整個(gè)載流段的溫度維持在600-800攝氏度，氧化鎂粉料與高溫氣體由管道8進(jìn)入二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器9冷卻，再由管道10進(jìn)入第一級(jí)旋風(fēng)分離器11，在此大部分的氧化鎂細(xì)粉由管道12排出，剩余的固相產(chǎn)物及氣體繼續(xù)由管道13進(jìn)入第二級(jí)旋風(fēng)分離器14再經(jīng)管道15進(jìn)入第三級(jí)旋風(fēng)分離器16，再經(jīng)管道17進(jìn)入電除塵器18使氧化鎂得到充分收集，由管道19進(jìn)入一級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器20中冷卻到常溫，此時(shí)氣體由管道21進(jìn)入氯化氫吸收裝置，最后氣體的主要成分為氮?dú)狻＝?jīng)管道22送入氮?dú)鈨艋b置23，除去HCl和H2O，此時(shí)氮?dú)饨?jīng)風(fēng)機(jī)24和管道25送入第一級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器20初步換熱和管道26進(jìn)入二級(jí)循環(huán)氮?dú)鈸Q熱器9二級(jí)預(yù)熱，最后通過管道26轉(zhuǎn)入鼓風(fēng)機(jī)4噴入加熱室得以循環(huán)使用?？紤]到水合氯化鎂熱解反應(yīng)的可逆性，氣體在進(jìn)入11前溫度應(yīng)控制在250-300攝氏度。
為避免HCl氣體外泄造成生產(chǎn)車間的空氣污染，反應(yīng)器爐頂?shù)臍鈮号c后面HCl回收系統(tǒng)可保持微負(fù)壓。
本發(fā)明的效果本發(fā)明所涉及的氧化鎂制備的水合氯化鎂(MgCl2·2H2O)為原料，可獲得高純度的氧化鎂產(chǎn)品，工藝過程簡單易于控制，設(shè)備生產(chǎn)能力范圍大，更適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)物氣相中的HCl組分被充分回收，并制得工業(yè)稀鹽酸，循環(huán)氮?dú)獾氖褂眉葴p少原料使用量，又充分利用熱能，又保證整個(gè)生產(chǎn)過程不污染環(huán)境。
達(dá)到的產(chǎn)品指標(biāo)如下一。氧化鎂含量大于95％二。稀鹽酸濃度18-22％三。廢氣HCl回收率大于94％實(shí)施實(shí)例例1將水合氯化鎂(MgCl2·2H2O)細(xì)粉(20um-500um)送入復(fù)合流化床反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
噴氣加熱段溫度大于780攝氏度，調(diào)節(jié)氮?dú)馔ㄈ肓渴範(fàn)t頂溫度大于750攝氏度，進(jìn)入第一級(jí)旋風(fēng)分離器溫度為298攝氏度，進(jìn)入HCl回收系統(tǒng)前氣體溫度為常溫。爐頂壓力控制為0～±50mmH2O例2同例1條件，噴氣加熱段溫度為900到1000攝氏度，爐頂溫度為750攝氏度。
上述實(shí)施例所獲得的結(jié)果如下一、水合氯化鎂熱解率大于96％二、氧化鎂含量大于95％三、鹽酸濃度18～22％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無HCl外泄，無污染物排出。
權(quán)利要求
1.一種水合氯化鎂熱解制備高純氧化鎂的技術(shù)，其特征在于熱解反應(yīng)裝置，由噴氣加熱段和載流段復(fù)合而成的流化床，以干燥的氮?dú)鉃榧訜峤橘|(zhì)，以電能作為加熱氮?dú)獾哪茉?，將顆粒直徑在20～500um的水合氯化鎂從噴氣加熱段附近輸入反應(yīng)器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備氧化鎂工藝技術(shù)，其特征在于產(chǎn)品MgO粉料在MgO收集裝置收集前后與換熱器換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備氧化鎂工藝技術(shù)，其特征在于吸收HCl后的尾氣經(jīng)氮?dú)鈨艋b置除去HCl和H2O后的氮?dú)庠龠M(jìn)入換熱器預(yù)熱并輸入噴氣加熱段循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以水合氯化鎂(MgCl
文檔編號(hào)C01F5/00GK1408644SQ0112888
公開日2003年4月9日 申請日期2001年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日
發(fā)明者谷亮 申請人:谷亮