煅烧氧化镁的生产方法包括菱镁矿煅烧法和水镁石煅烧法,我国目前主要采用菱镁矿煆烧法。菱镁矿石中,MgCO3含量高达90%以上,另外含少量CaCO3及其他微量杂质。在高温下煅烧,MgCO3和CaCO3分解为MgO和CaO,同时放出CO2气体,该过程为吸热过程。菱镁矿加热至500℃即开始分解,其热分解是发生于界面附近的离子扩散反应,属于界面收缩机理,即缩壳机理,原矿晶粒外表面逐渐分解剥离,其中CO32-的扩散为控制步骤。
菱镁矿经预处理剔除红筋,水洗泥土等,破碎成一定粒度,经提升装置提升到立窑顶部加入料钟中,,从窑底部卸出烧成料,经破碎、筛选制取轻烧镁粉。
重烧镁砂每吨消耗定额:菱镁矿2.0~2.5t;煤耗随使用燃料类型不同折合成标煤耗不同,定时按工艺要求定量加入窑中;一定粒度的白煤、或焦炭、或不黏煤等,由加料装置提升到煤气发生炉顶部,通过料钟加入炉中。在发生炉底部通入空气和水蒸气在炉中产生煤气,经除尘装置、换热器进入立窑下部烧嘴,并由鼓风机吹入空气经预热后,同煤气进行燃烧。根据工艺要求控制不同温度对菱镁矿进行煅烧反应。当温度控制在1500~1800℃时,从窑底部卸出烧成料,经破碎、筛选制取重烧镁砂;当温度控制在700~900℃时一般在0.22~1.0t;电耗30~50kW·h;轻烧镁粉每吨消耗定额:菱镁矿2.2~2.6t,煤耗0.2~0.8t,电耗30~50kW·h。
水镁石煅烧法工艺流程
以水镁石为原料,预处理、粉碎,送煅烧窑煅烧,因燃料不同,煅烧窑各异,本文以间接加热回转窑为例,燃料为煤或煤气,其工艺流程详见图2所示。
具体的生产工艺流程及主要设备如下所示:
生产工艺流程
菱镁矿煅烧法工艺流程
以菱镁矿为原料经预处理、煅烧、粉碎制取煅烧氧化镁时,因用燃料不同可分为:以无烟煤或焦炭为燃料的混料式煅烧立窑工艺、间壁式煅烧工艺;以煤气或重油为燃料的直燃式煅烧立窑、回转窑等煅烧设备及工艺。本章重点介绍以煤气为燃料直燃式煅烧工艺。其流程见图1所示。
水镁石经预处理剔除红筋,水洗泥土等,粉碎到一定粒度(约100~200目),经提升加入到回转煅烧窑,由煤气、燃油或燃煤间接加热,进行煅烧反应,轻烧氧化镁经冷却回收热量后,粉碎、分级、包装制取产品。
煤气在煅烧段回转筒体外燃烧,空气经冷却段预热提高温度,进入锻烧段,保证煤气充分燃烧,提供水镁石分解所需热量,烟道气经预热段筒体外部加热达到炉内水镁石粉温度,烟气降温后经引风机排入放空烟囱。
煅烧窑预热段温度控制在200~400℃;锻烧段温度控制在400~700℃;冷却段温度控制在100℃以下。煅烧时间与水镁石粒度、温度有关,根据实际情况进行调整。