高純鎂砂濕火一體法裝置及制備高純鎂砂的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及低品位非金屬礦處理【技術領域】，是一種濕火一體法制備高純鎂砂的方法及其專用裝置，該裝置包括濕法球磨機、酸浸罐、過濾機、預濃縮器、水解煅燒爐、螺旋輸送機、高溫壓球機、回轉煅燒窯、漿料吸收塔、鹽酸吸收塔和尾氣洗滌塔；本發(fā)明將低品位的菱鎂礦進行處理后得到氧化鎂含量均在99%以上的高品位鎂砂，且顆粒體積密度均大于3.40g/ml，原料來源廣泛，使得菱鎂礦資源得以高效利用、避免浪費，能夠有效降低能耗、降低成本投入，同時，本發(fā)明的工藝簡單，尾氣經(jīng)過處理后均達到排放標準后進行排放，形成環(huán)境友好型工藝。
【專利說明】【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及低品位非金屬礦處理【技術領域】，是一種高純鎂砂濕火一體法裝置及制 備高純鎂砂的方法。 高純鎂砂濕火一體法裝置及制備高純鎂砂的方法 【背景技術】
[0002] 我國是世界上鎂砂生產和出口大國，主要生產基地在遼寧海城與大石橋地區(qū)，每 年產量達到600萬噸以上，占據(jù)了世界60%的鎂砂市場。但由于多年來過度開采導致目前 我國菱鎂礦品位不斷下降，生產的鎂砂氧化鎂含量越來越低，產品質量越來越差，遠不能滿 足鋼鐵行業(yè)的要求。在國際上我國鎂砂也屬于低質量、低價位產品，市場競爭力弱，利潤空 間小。
[0003] 利用菱鎂礦生產重燒鎂砂現(xiàn)有的主要流程包括：輕燒粉煅燒后獲得的輕燒粉進行 磨礦，然后壓球，壓球后的鎂球進入重燒窯中進行煅燒，煅燒溫度達到1350°C以上，此方法 為最主流方法，產量達到300萬噸以上。如果以高純輕燒MgO為原料，壓成球團，在1750°C 至1850°C高溫下煅燒，形成燒結程度好，結晶良好，化學純度高的MgO,這種方法生產中檔 鎂砂，在遼寧省中檔堅窯和高純油堅窯大致有近200座，產能100多萬噸。由于遼寧省菱鎂 礦具有顯晶結構的特點，獲得純度達到98%以上，顆粒體積密度>3. 40g/cm3的難度極大，這 部分市場為海水鎂砂占有。
[0004] 海水鎂砂的生產國主要為日本，以色列等國，其中日本使用海水曬鹽后的氯化鎂 及氫氧化鈣作為原料，生產氫氧化鎂，進而煅燒生產高純鎂砂；以色列主要是使用阿曼水解 法生產高純鎂砂，副產的鹽酸生產PVC產品。其中海水鎂砂的產量在25萬噸，其純度與密 度均優(yōu)于天然鎂砂，其缺點是含硼高，除硼成為海水鎂砂亟待解決的問題。
[0005] 目前，利用菱鎂礦生產高純鎂砂最有效的辦法是先期對菱鎂礦進行選礦，然后進 行處理，其流程包括：首先磨礦后再浮選；其次進行過濾干燥、懸浮煅燒；再次經(jīng)過磁選，化 學處理等手段進行提純；再其次進行過濾干燥，輕燒；最后再壓球后重燒，獲得高純鎂砂。
[0006] 化學成分分析表明，菱鎂礦粉礦的主要雜質為鐵、鈣、硅、鋁化合物，上述方法利用 浮選去除硅化合物和鋁化合物效果較好，但是對鈣化合物和鐵化合物去除效果不佳；經(jīng)過 焙燒，采用磁選方法可降低礦樣中鐵含量，經(jīng)過化學提純，可降低鈣含量；此外，該提純方法 可用礦山廢棄的一級菱鎂礦粉礦生產Mg0>99%的高純鎂砂，使菱鎂礦資源得到完全利用， 最大限度地提高回收率，并且離子交換樹脂可以重復使用，降低生產成本，為菱鎂礦的深加 工提供了途徑，為缺少優(yōu)質菱鎂礦石的耐火材料企業(yè)提供了一種有效的方法。
[0007] 但是，不能不看到該方法仍存在諸多的問題： 1、能耗高，該方法初始進行浮選等處理后，要進行干燥后懸浮煅燒，由于菱鎂礦顆粒較 細，此時含水量在30%以上，因此能耗很高；煅燒后的輕燒粉進行水化，實際上是一個由氧 化鎂轉變成氫氧化鎂的過程，氫氧化鎂化學粘性較高，導致過濾操作困難，含水量甚至高達 70% ;再進行干燥，煅燒，能耗更高，最終導致總的能耗高于現(xiàn)有化學法生產輕質氧化鎂的方 法，生產成本偏高。
[0008] 2、工藝復雜，工藝過程多達12個步驟，過于復雜，無論從操作角度及電耗角度均 不適宜。
[0009] 3、尾礦廢棄率高，調研表明，選礦后的拋棄尾礦中氧化鎂含量高達35%左右，意味 著每選出一噸礦，就要拋棄一噸礦。菱鎂礦在塊狀時廢棄只是占據(jù)了土地，而選礦后的尾礦 呈粉末狀態(tài)，更加難以處理，且很容易造成粉塵污染。
[〇〇1〇] 4、技術可靠性不強，懸浮煅燒到目前為止還未成熟。因此，高純鎂砂仍然是海水鎂 砂占有主導地位，無法替代。
【發(fā)明內容】

[〇〇11] 本發(fā)明提供了高純鎂砂濕火一體法裝置及制備高純鎂砂的方法，克服了上述現(xiàn)有 技術之不足，其能有效解決目前利用菱鎂礦生產高純鎂砂存在工藝復雜、生產成本高、技術 可靠性不強以及尾礦廢棄率高容易造成粉塵污染的問題。
[0012] 本發(fā)明的技術方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種高純鎂砂濕火一體法裝 置，包括濕法球磨機、酸浸罐、過濾機、預濃縮器、水解煅燒爐、螺旋輸送機、高溫壓球機、回 轉煅燒窯、漿料吸收塔、鹽酸吸收塔和尾氣洗滌塔；濕法球磨機的出料口與酸浸罐的進料口 之間固定安裝有礦料輸送管線，酸浸罐的出料口與過濾機的進口之間固定安裝有料液過濾 管線，在料液過濾管線上固定安裝有酸浸漿料泵，過濾機的溶液出口與預濃縮器的液體進 口之間固定安裝有濃縮進液管線，預濃縮器的液體出口與水解煅燒爐的進料口之間固定安 裝有溶液水解管線，在溶液水解管線上固定安裝有水解爐進料泵，水解煅燒爐的出料口與 螺旋輸送機的進口之間固定安裝有物料輸送管線，螺旋輸送機的出口與高溫壓球機的進口 之間固定安裝有壓球輸送管線，高溫壓球機的出口與回轉煅燒窯的窯尾進料口之間固定安 裝有煅燒進料管線；預濃縮器的氣體出口與漿料吸收塔的氣體進口之間固定安裝有第一進 氣管線，漿料吸收塔的氣體出口與鹽酸吸收塔的氣體進口之間固定安裝有第二進氣管線， 酸浸罐的氣體出口與鹽酸吸收塔的氣體進口之間固定安裝有第三進氣管線，漿料吸收塔的 液體出口與酸浸罐的液體進口之間固定安裝有第二進液管線，鹽酸吸收塔的液體出口與第 二進液管線之間固定安裝有鹽酸溶液管線，在鹽酸溶液管線上固定安裝有鹽酸泵，在酸浸 漿料泵和過濾機之間的料液過濾管線與漿料吸收塔的液體進口之間固定安裝有第三進液 管線；水解煅燒爐的氣體出口與預濃縮器的氣體進口之間固定安裝有高溫煙氣管線，自水 解煅燒爐向預濃縮器的高溫煙氣管線上依次固定安裝有一級旋風分離器和二級旋風分離 器，一級旋風分離器的物料出口和二級旋風分離器的物料出口與螺旋輸送機的進口之間分 別固定安裝有第一粉體管線和第二粉體管線；鹽酸吸收塔的氣體出口與尾氣洗滌塔的氣體 進口之間固定安裝有廢氣輸送管線，在廢氣輸送管線上固定安裝有廢氣風機，尾氣洗滌塔 的液體出口與鹽酸吸收塔的液體進口之間固定安裝有第四進液管線，在第四進液管線上固 定安裝有尾氣洗滌泵，在尾氣洗滌塔上分別固定安裝有補水管線和放空管線；回轉煅燒窯 的窯尾氣體出口與水解煅燒爐的熱風進口之間固定安裝有供熱管線，水解煅燒爐和回轉煅 燒窯的能源供應進口上分別固定安裝有天然氣進氣管線。
[0013] 本發(fā)明的技術方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種使用根據(jù)技術方案之一所 述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與 質量濃度為〇. 5%至2%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨球機中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度 為60目至100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全 部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料輸送管線輸送至酸浸罐進行酸 浸，酸浸后的漿料PH值達到6至7后，在酸浸漿料泵的作用下通過料液過濾管線將酸浸后 的漿料輸送至過濾機進行過濾以除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線 進入預濃縮器中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在預濃縮器中，液體濃縮到原體積的70%至85% 得到濃縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵的作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐 中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為10%至15%，水解煅燒的溫 度為700°C至800°C，水解煅燒爐的爐頂溫度為400°C至500°C ;第五步，水解煅燒后的物料 通過物料輸送管線送至螺旋輸送機，水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器和二級旋風分 離器經(jīng)處理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線和第二粉體管線送至螺旋輸送機，螺旋輸 送機將物料和粉塵通過壓球輸送管線輸送至高溫壓球機中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機得到 的鎂球通過煅燒進料管線輸送至回轉煅燒窯中進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器和二級旋 風分離器的處理后通過高溫煙氣管線進入預濃縮器中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器后與進入預濃縮器中的液體接觸對液體進行濃 縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線進入漿料吸收塔中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線將酸浸的漿 料輸送至漿料吸收塔中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線進入酸浸罐中，進入 漿料吸收塔的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線進入鹽酸吸收塔中被鹽酸吸 收塔中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐的氣體由第三進氣管線進入鹽酸吸收塔中也被 鹽酸吸收塔中的溶液吸收，鹽酸吸收塔中的溶液吸收煙氣和氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽 酸水溶液在鹽酸泵的作用下通過鹽酸水溶液管線和第二進液管線進入酸浸罐中使菱鎂礦 漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6至7后在酸浸漿料泵的作用下通過料液過濾 管線輸送至過濾機進行過濾以除去固體物質；與此同時，鹽酸吸收塔沒有被吸收的氣體在 廢氣風機的作用下由廢氣輸送管線送至尾氣洗滌塔進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔中補充水由 補水管線加入，補充水的加入量為進入酸浸罐中的鹽酸水溶液質量的60%至90%，被尾氣洗 滌塔吸收氣體后的溶液在尾氣洗滌泵的作用下由第四進液管線進入鹽酸吸收塔中吸收煙 氣和氣體，尾氣洗滌塔中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線排 出。
[0014] 下面是對上述本發(fā)明技術方案之二的進一步優(yōu)化或/和改進： 上述酸浸的溫度為80°c至95°C，酸浸時間為0. 5小時至1. 5小時。
[0015] 上述反應初始，當鹽酸吸收塔無法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐中加 入質量濃度為15%至21%的鹽酸水溶液，鹽酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、 鎂離子、鈣離子和鋁離子全部轉換成氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質 量的85%至95%。
[0016] 上述回轉煅燒窯的煅燒溫度為1350°C至1450°C、窯轉速為1. 0 r/min至2. Or/ min、窯頭壓力為-10pa至-25pa、窯尾壓力為-40pa至-50pa、窯尾煙室溫度為1050°C至 1100°C、二次風溫度為 950°C至 1050°C。
[0017] 上述高溫壓球機的溫度控制在75°C至85 °C，經(jīng)過高溫壓球機壓制后得到的鎂球 粒徑為30mm至50mm ;或/和，經(jīng)過二級旋風分離器處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/ Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大于10 μ m。
[0018] 本發(fā)明的技術方案之三是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種根據(jù)本發(fā)明技術方案之二 得到的高純鎂砂。
[0019] 本發(fā)明將低品位的菱鎂礦進行處理后得到氧化鎂含量均在99%以上的高品位鎂 砂，且顆粒體積密度均大于3. 40g/ml，原料來源廣泛，使得菱鎂礦資源得以高效利用、避免 浪費，能夠有效降低能耗、降低成本投入，同時，本發(fā)明的工藝簡單，尾氣經(jīng)過處理后均達到 排放標準后進行排放，形成環(huán)境友好型工藝。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 附圖1為本發(fā)明高純鎂砂濕火一體法裝置的結構示意圖。
[0021] 附圖中的編碼分別為：1為濕法球磨機，2為酸浸罐，3為過濾機，4為預濃縮器，5 為水解煅燒爐，6為螺旋輸送機，7為高溫壓球機，8為回轉煅燒窯，9為漿料吸收塔，10為鹽 酸吸收塔，11為尾氣洗滌塔，12為礦料輸送管線，13為料液過濾管線，14為酸浸漿料泵，15 為濃縮進液管線，16為溶液水解管線，17為水解爐進料泵，18為物料輸送管線，19為壓球輸 送管線，20為煅燒進料管線，21為第一進氣管線，22為第二進氣管線，23為第三進氣管線， 24為第二進液管線,25為鹽酸溶液管線,26為鹽酸泵,27為第三進液管線，28為高溫煙氣管 線，29為一級旋風分離器，30為二級旋風分離器，31為第一粉體管線，32為第二粉體管線， 33為廢氣輸送管線，34為廢氣風機，35為第四進液管線，36為尾氣洗滌泵，37為補水管線， 38為放空管線，39為供熱管線，40為天然氣進氣管線。 【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術方案與實際情況來確定具體 的實施方式。本發(fā)明中所用的水均為純凈水，本發(fā)明中為限定的百分數(shù)均為質量百分數(shù)。
[0023] 在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據(jù)說明書附圖1 的布圖方式來進行描述的，如：上、下、左、右等的位置關系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來 確定的。
[0024] 下面結合實施例及附圖1對本發(fā)明作進一步描述： 實施例1，如附圖1所示，該高純鎂砂濕火一體法裝置包括濕法球磨機1、酸浸罐2、過濾 機3、預濃縮器4、水解煅燒爐5、螺旋輸送機6、高溫壓球機7、回轉煅燒窯8、漿料吸收塔9、 鹽酸吸收塔10和尾氣洗滌塔11 ;濕法球磨機1的出料口與酸浸罐2的進料口之間固定安 裝有礦料輸送管線12,酸浸罐2的出料口與過濾機3的進口之間固定安裝有料液過濾管線 13,在料液過濾管線13上固定安裝有酸浸漿料泵14,過濾機3的溶液出口與預濃縮器4的 液體進口之間固定安裝有濃縮進液管線15,預濃縮器4的液體出口與水解煅燒爐5的進料 口之間固定安裝有溶液水解管線16,在溶液水解管線16上固定安裝有水解爐進料泵17,水 解煅燒爐5的出料口與螺旋輸送機6的進口之間固定安裝有物料輸送管線18,螺旋輸送機 6的出口與高溫壓球機7的進口之間固定安裝有壓球輸送管線19,高溫壓球機7的出口與 回轉煅燒窯8的窯尾進料口之間固定安裝有煅燒進料管線20 ;預濃縮器4的氣體出口與漿 料吸收塔9的氣體進口之間固定安裝有第一進氣管線21，漿料吸收塔9的氣體出口與鹽酸 吸收塔10的氣體進口之間固定安裝有第二進氣管線22,酸浸罐2的氣體出口與鹽酸吸收塔 10的氣體進口之間固定安裝有第三進氣管線23,漿料吸收塔9的液體出口與酸浸罐2的液 體進口之間固定安裝有第二進液管線24,鹽酸吸收塔10的液體出口與第二進液管線24之 間固定安裝有鹽酸溶液管線25，在鹽酸溶液管線25上固定安裝有鹽酸泵26，在酸浸漿料泵 14和過濾機3之間的料液過濾管線13與漿料吸收塔9的液體進口之間固定安裝有第三進 液管線27 ;水解煅燒爐5的氣體出口與預濃縮器4的氣體進口之間固定安裝有高溫煙氣管 線28,自水解煅燒爐5向預濃縮器4的高溫煙氣管線28上依次固定安裝有一級旋風分離器 29和二級旋風分離器30, 一級旋風分離器29的物料出口和二級旋風分離器30的物料出口 與螺旋輸送機6的進口之間分別固定安裝有第一粉體管線31和第二粉體管線32 ;鹽酸吸 收塔10的氣體出口與尾氣洗滌塔11的氣體進口之間固定安裝有廢氣輸送管線33,在廢氣 輸送管線33上固定安裝有廢氣風機34,尾氣洗滌塔11的液體出口與鹽酸吸收塔10的液體 進口之間固定安裝有第四進液管線35,在第四進液管線35上固定安裝有尾氣洗滌泵36,在 尾氣洗滌塔11上分別固定安裝有補水管線37和放空管線38 ;回轉煅燒窯8的窯尾氣體出 口與水解煅燒爐16的熱風進口之間固定安裝有供熱管線39,水解煅燒爐5和回轉煅燒窯8 的能源供應進口上分別固定安裝有天然氣進氣管線40。
[0025] 水解煅燒爐5為目前普遍使用的焙燒爐或煅燒爐、預濃縮器4為目前普遍使用的 文丘里除塵器(文氏除塵器)、漿料吸收塔9為目前普遍使用的鼓泡吸收塔、鹽酸吸收塔10 為目前普遍使用的填料吸收塔、尾氣洗滌塔11為目前普遍使用的填料吸收塔、過濾機3為 目前普遍使用的板框過濾機、濕法球磨機1為目前普遍使用的磨球機、螺旋輸送機6為目前 普遍使用的螺旋輸送機、高溫壓球機7為目前普遍使用的壓球機、回轉煅燒窯8為目前普遍 使用的回轉煅燒窯，廢氣風機10為目前普遍使用的風機，酸浸漿料泵14、水解爐進料泵17、 鹽酸泵26和尾氣洗滌泵36為目前普遍使用的泵。
[0026] 實施例2,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為〇. 5%至2%的硫酸鎂水溶液加入濕 法磨球機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為60目至100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸 鎂水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦 漿料通過礦料輸送管線12輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸后的漿料PH值達到6至7后，在 酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸送至過濾機3進行過濾以 除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入預濃縮器4中與高溫煙氣 接觸進行濃縮，在預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的70%至85%得到濃縮液；第四步，濃縮 液在水解爐進料泵17的作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐5中進行水解煅燒，水解 煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為10%至15%，水解煅燒的溫度為700°C至800°C，水 解煅燒爐5的爐頂溫度為400°C至500°C ;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18 送至螺旋輸送機6，水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處理 后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸送機 6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送至高溫壓球機7中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機7 得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回轉煅燒窯8中進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線27將酸浸的 漿料輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2 中，進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔 10中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23 進入鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣 和氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第 二進液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6至 7后在酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體 物質；與此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線 33送至尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線37加入，補充水 的加入量為進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的60%至90%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后 的溶液在尾氣洗滌泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣 體，尾氣洗滌塔11中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線38排 出。本發(fā)明工藝通過為尾氣風機34將本發(fā)明裝置系統(tǒng)保持在-200Pa至-400Pa微負壓范 圍，保證工藝過程的順利實施。
[0027] 實施例3,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為〇. 5%或2%的硫酸鎂水溶液加入濕 法磨球機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為60目或100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸 鎂水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦 漿料通過礦料輸送管線12輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸后的漿料PH值達到6或7后，在 酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸送至過濾機3進行過濾以 除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入預濃縮器4中與高溫煙氣 接觸進行濃縮，在預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的70%或85%得到濃縮液；第四步，濃縮 液在水解爐進料泵17的作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐5中進行水解煅燒，水解 煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為10%或15%，水解煅燒的溫度為700°C或800°C，水 解煅燒爐5的爐頂溫度為400°C或500°C ;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18 送至螺旋輸送機6，水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處理 后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸送機 6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送至高溫壓球機7中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機7 得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回轉煅燒窯8中進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線27將酸浸的 漿料輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2 中，進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔 10中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23 進入鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣 和氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第 二進液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6或 7后在酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體 物質；與此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線 33送至尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線37加入，補充水 的加入量為進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的60%或90%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后 的溶液在尾氣洗滌泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣 體，尾氣洗滌塔11中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線38排 出。本發(fā)明工藝通過為尾氣風機34將本發(fā)明裝置系統(tǒng)保持在-200Pa至-400Pa微負壓范 圍，保證工藝過程的順利實施。
[0028] 實施例4,作為實施例2和實施例3的優(yōu)選，酸浸的溫度為80°C至95°C，酸浸時間 為0. 5小時至1. 5小時。
[0029] 實施例5,作為實施例2、實施例3和實施例4的優(yōu)選，反應初始，當鹽酸吸收塔無 法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐中加入質量濃度為15%至21%的鹽酸水溶液，鹽 酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、鎂離子、鈣離子和鋁離子全部轉換成氯化 鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質量的85%至95%。
[0030] 實施例6,作為實施例2、實施例3、實施例4和實施例5的優(yōu)選，回轉煅燒窯的煅 燒溫度為1350°C至1450°C、窯轉速為1.0 r/min至2.0r/min、窯頭壓力為-10pa至-25pa、 窯尾壓力為_40pa至-50pa、窯尾煙室溫度為1050°C至1100°C、二次風溫度為950°C至 1050。。。
[0031] 實施例7,作為實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和實施例6的優(yōu)選，高溫壓 球機7的溫度控制在75°C至85°C，經(jīng)過高溫壓球機7壓制后的得到的鎂球粒徑為30mm至 50mm ;或/和，經(jīng)過二級旋風分離器處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉 塵顆粒的粒徑不大于10 μ m。
[0032] 實施例8,該根據(jù)實施例2或實施例3或實施例4或實施例5或實施例6或實施例 7得到的高純鎂砂。
[0033] 實施例9,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為〇. 5%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨 球機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為60目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加 入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料 輸送管線12輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸后的漿料PH值達到6后，在酸浸漿料泵14的 作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；第 三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入預濃縮器4中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在 預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的70%得到濃縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵17的 作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐5中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中 氯離子質量含量為10%，水解煅燒的溫度為700°C，水解煅燒爐5的爐頂溫度為400°C ;第五 步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18送至螺旋輸送機6,水解煅燒后的氣體進入一 級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和 第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸送機6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送 至高溫壓球機7中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機7得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回 轉煅燒窯8中進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線27將酸浸的 漿料輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2 中，進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔 10中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23進 入鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣和 氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第二 進液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6后在 酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質； 與此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線33送 至尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線37加入，補充水的加 入量為進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的60%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后的溶液在尾 氣洗滌泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣體，尾氣洗滌 塔11中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線38排出。
[0034] 實施例10,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為2%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨球 機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加 入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料 輸送管線12輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸后的漿料PH值達到7后，在酸浸漿料泵14的 作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；第 三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入預濃縮器4中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在 預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的85%得到濃縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵17的 作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐5中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中 氯離子質量含量為15%，水解煅燒的溫度為800°C，水解煅燒爐5的爐頂溫度為500°C ;第五 步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18送至螺旋輸送機6,水解煅燒后的氣體進入一 級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和 第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸送機6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送 至高溫壓球機7中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機7得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回 轉煅燒窯8中進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線27將酸浸的 漿料輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2 中，進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔 10中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23進 入鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣和 氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第二 進液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到7后在 酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質； 與此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線33送 至尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線37加入，補充水的加 入量為進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的90%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后的溶液在尾 氣洗滌泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣體，尾氣洗滌 塔11中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線38排出。本發(fā)明 工藝通過為尾氣風機34將本發(fā)明裝置系統(tǒng)保持在-200Pa至-400Pa微負壓范圍，保證工藝 過程的順利實施。
[0035] 實施例11，該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為0. 5%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨 球機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為60目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加 入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料 輸送管線13輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸的溫度為80°C，酸浸時間為0. 5小時，酸浸后 的漿料PH值達到6后，在酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸 送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入 預濃縮器4中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的70%得到濃 縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵17的作用下通過溶液水解管線16送入水解煅燒爐 5中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為10%，水解煅燒的溫度為 700°C，水解煅燒爐5的爐頂溫度為400°C;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18 送至螺旋輸送機6,水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處 理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸 送機6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送至高溫壓球機7中進行壓球，高溫壓球機7 的溫度控制在75 °C，經(jīng)過高溫壓球機7壓制后的得到的鎂球粒徑為30mm，經(jīng)過高溫壓球機 7得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回轉煅燒窯8中進行煅燒，回轉煅燒窯8的煅燒 溫度為1350°C、窯轉速為1. 0 r/min、窯頭壓力為-10pa、窯尾壓力為-40pa、窯尾煙室溫度 為1050°C、二次風溫度為950°C，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中，經(jīng)過二級旋風分離器 30處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大于10 μ m ; 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6時，由第三進液管線27將酸浸的漿料 輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2中， 進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔10 中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23進入 鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣和氣 體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第二進 液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6后在酸 浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；與 此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線33送至 尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線加入，補充水的加入量為 進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的60%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后的溶液在尾氣洗滌 泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣體，尾氣洗滌塔11 中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線排出； 反應初始，當鹽酸吸收塔10無法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐2中加入質 量濃度為15%的鹽酸水溶液，鹽酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、鎂離子、鈣 離子和鋁離子全部轉換成氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質量的85%。
[0036] 實施例12,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為2%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨球 機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加 入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料 輸送管線13輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸的溫度為95°C，酸浸時間為1. 5小時，酸浸后 的漿料PH值達到7后，在酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸 送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入 預濃縮器4中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的85%得到濃 縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵17的作用下通過溶液水解管線16送入水解煅燒爐 5中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為15%，水解煅燒的溫度為 800°C，水解煅燒爐5的爐頂溫度為500°C;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18 送至螺旋輸送機6,水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處 理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸 送機6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送至高溫壓球機7中進行壓球，高溫壓球機7 的溫度控制在85°C，經(jīng)過高溫壓球機7壓制后的得到的鎂球粒徑為50mm，經(jīng)過高溫壓球機 7得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回轉煅燒窯8中進行煅燒，回轉煅燒窯8的煅燒 溫度為1450°C、窯轉速為2. 0 r/min、窯頭壓力為-25pa、窯尾壓力為-50pa、窯尾煙室溫度 為1100°C、二次風溫度為1050°C，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中，經(jīng)過二級旋風分離器 30處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大于ΙΟμπι ; 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6時，由第三進液管線27將酸浸的漿料 輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2中， 進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔10 中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23進入 鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣和氣 體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第二進 液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6后在酸 浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；與 此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線33送至 尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線加入，補充水的加入量為 進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的90%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后的溶液在尾氣洗滌 泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣體，尾氣洗滌塔11 中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線排出； 反應初始，當鹽酸吸收塔10無法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐2中加入質 量濃度為21%的鹽酸水溶液，鹽酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、鎂離子、鈣 離子和鋁離子全部轉換成氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質量的95%。 [〇〇37] 實施例13,該使用根據(jù)實施例1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的 方法，按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為1%的硫酸鎂水溶液加入濕法磨球 機1中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸鎂水溶液的加 入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦漿料通過礦料 輸送管線13輸送至酸浸罐2進行酸浸，酸浸的溫度為90°C，酸浸時間為1小時，酸浸后的 漿料PH值達到6. 5后，在酸浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13將酸浸后的漿料輸 送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線15進入 預濃縮器4中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在預濃縮器4中，液體濃縮到原體積的73%得到濃 縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵17的作用下通過溶液水解管線16送入水解煅燒爐 5中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中氯離子質量含量為13%，水解煅燒的溫度為 750°C，水解煅燒爐5的爐頂溫度為450°C;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線18 送至螺旋輸送機6,水解煅燒后的氣體進入一級旋風分離器29和二級旋風分離器30經(jīng)處 理后得到的粉塵分別通過第一粉體管線31和第二粉體管線32送至螺旋輸送機6,螺旋輸 送機6將物料和粉塵通過壓球輸送管線19輸送至高溫壓球機7中進行壓球，高溫壓球機7 的溫度控制在80°C，經(jīng)過高溫壓球機7壓制后的得到的鎂球粒徑為50mm，經(jīng)過高溫壓球機 7得到的鎂球通過煅燒進料管線20輸送至回轉煅燒窯8中進行煅燒，回轉煅燒窯8的煅燒 溫度為1400°C、窯轉速為1. 5 r/min、窯頭壓力為-15pa、窯尾壓力為-45pa、窯尾煙室溫度 為1050°C、二次風溫度為1000°C，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐5爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器29和二 級旋風分離器30的處理后通過高溫煙氣管線28進入預濃縮器4中，經(jīng)過二級旋風分離器 30處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大于ΙΟμπι ; 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器4后與進入預濃縮器4中的液體接觸對液體進 行濃縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線21進入漿料吸收塔9中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6時，由第三進液管線27將酸浸的漿料 輸送至漿料吸收塔9中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線24進入酸浸罐2中， 進入漿料吸收塔9的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線22進入鹽酸吸收塔10 中被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐2的氣體由第三進氣管線23進入 鹽酸吸收塔10中也被鹽酸吸收塔10中的溶液吸收，鹽酸吸收塔10中的溶液吸收煙氣和氣 體后的得到鹽酸水溶液，鹽酸水溶液在鹽酸泵26的作用下通過鹽酸溶液管線25和第二進 液管線24進入酸浸罐2中使菱鎂礦漿料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6后在酸 浸漿料泵14的作用下通過料液過濾管線13輸送至過濾機3進行過濾以除去固體物質；與 此同時，鹽酸吸收塔10沒有被吸收的氣體在廢氣風機34的作用下由廢氣輸送管線33送至 尾氣洗滌塔11進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔11中補充水由補水管線加入，補充水的加入量為 進入酸浸罐2中的鹽酸水溶液質量的75%，被尾氣洗滌塔11吸收氣體后的溶液在尾氣洗滌 泵36的作用下由第四進液管線35進入鹽酸吸收塔10中吸收煙氣和氣體，尾氣洗滌塔11 中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線排出； 反應初始，當鹽酸吸收塔10無法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐2中加入質 量濃度為15%的鹽酸水溶液，鹽酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、鎂離子、鈣 離子和鋁離子全部轉換成氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質量的90%。
[0038] 濕火一體法是利用濕法冶金處理低品位礦物的天然優(yōu)勢，可以獲得高品位的中間 產物作為火法冶金高品質的原材料，借助火法冶金成熟的工藝，最終能夠獲得高品質的產 品；而火法產生的無法利用的高溫煙氣，可以作為濕法的熱源；同時，依托濕法進行酸堿再 生循環(huán)及除塵等的處理，會形成一系列對低品位礦物的高效利用，并形成環(huán)境友好，能量梯 級利用的新工藝。本發(fā)明的核心思路是利用鹽酸濕法化學處理菱鎂礦，脫除其中的硅等雜 質；同時通過控制體系PH值脫除鐵、鋁；再通過加入硫酸鎂脫除鈣，凈化后的氯化鎂溶液經(jīng) 過高溫水解，其中鹽酸得以再生由鹽酸吸收塔進入酸浸罐中進行循環(huán)利用，水解所需熱量 大部分來自回轉煅燒窯高溫煅燒生產高純重燒鎂砂副產的高溫煙氣，從而實現(xiàn)熱量的梯級 利用。
[0039] 本發(fā)明以低品位菱鎂礦為原料，利用HC1作為介質，進行循環(huán)再生，整個工藝過程 為閉路循環(huán)，回轉煅燒窯得到的產品高純鎂砂中氧化鎂的質量含量達到99%以上，顆粒體 積密度>3. 4g / cm3,其他指標均滿足國標MS98A要求，本發(fā)明整個工藝系統(tǒng)不引入其他介 質，無副產品產生，過濾機除去的固體物質可以回收用作水泥原料，是一個菱鎂礦資源綜合 利用的清潔新工藝。
[0040] 第一步中的菱鎂礦主要成分為MgC03、Fe20 3、FeC03、CaC03、Al203、Si0 2等，灼燒失量 在50%左右；第二步酸浸及漿料吸收塔9的目的首先是將Mg和si浸出，同時通過調控PH 值，使Fe、A1進入硅渣，與Si02 -同留在渣相，得以脫除；酸浸出的絕大部分CaCl2與硫酸 鎂形成硫酸鈣，進而與硅渣等一并脫除；第四步為獲得的氯化鎂等物質發(fā)生水解反應，上述 過程可以通過以下方程式進行表達： Fe203+6HC1 - 2FeCl3+3H20 FeC03+2HCl - FeCl2+H20+C02 MgC03+2HCl - MgCl2+H20+C02 CaC03+2HCl - CaC12+H20+C02 CaCl2+MgS04 - CaS04+MgCl2 A1203+6HC1 - 2A1C13+3H20 MgCl2+H20 - Mg0+2HC1 選用同一地區(qū)的菱鎂礦，且所選的菱鎂礦中各物質的組成及含量相似，將所選的菱鎂 礦按照本發(fā)明實施例的方法進行處理獲得高純鎂砂，其中，根據(jù)本發(fā)明實施例9、實施例 10、實施例11、實施例12和實施例13獲得高純鎂砂分析如表1所示。
[0041] 由表1中數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明可以將低品位的菱鎂礦進行處理后得到氧化鎂含 量均在99%以上的高品位鎂砂，且顆粒體積密度均大于3. 40g/ml，使得菱鎂礦資源得以高 效利用、避免浪費，且原料不需采用海水鎂砂即可，原料來源廣泛；并且本發(fā)明水解所需熱 量大部分來自回轉煅燒窯8高溫煅燒生產高純重燒鎂砂副產的高溫煙氣，從而實現(xiàn)熱量的 梯級利用，有效降低能耗，其中鹽酸得以再生由鹽酸吸收塔10進入酸浸罐2中進行循環(huán)利 用，提高鹽酸的利用率，降低成本投入，同時，本發(fā)明的工藝簡單，尾氣經(jīng)過處理后均達到排 放標準后進行排放，形成環(huán)境友好型工藝。
[〇〇42] 以上技術特征構成了本發(fā)明的實施例，其具有較強的適應性和實施效果，可根據(jù) 實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。
[0043]表 1
【權利要求】
1. 一種高純鎂砂濕火一體法裝置，其特征在于包括濕法球磨機、酸浸罐、過濾機、預濃 縮器、水解煅燒爐、螺旋輸送機、高溫壓球機、回轉煅燒窯、漿料吸收塔、鹽酸吸收塔和尾氣 洗滌塔；濕法球磨機的出料口與酸浸罐的進料口之間固定安裝有礦料輸送管線，酸浸罐的 出料口與過濾機的進口之間固定安裝有料液過濾管線，在料液過濾管線上固定安裝有酸浸 漿料泵，過濾機的溶液出口與預濃縮器的液體進口之間固定安裝有濃縮進液管線，預濃縮 器的液體出口與水解煅燒爐的進料口之間固定安裝有溶液水解管線，在溶液水解管線上固 定安裝有水解爐進料泵，水解煅燒爐的出料口與螺旋輸送機的進口之間固定安裝有物料輸 送管線，螺旋輸送機的出口與高溫壓球機的進口之間固定安裝有壓球輸送管線，高溫壓球 機的出口與回轉煅燒窯的窯尾進料口之間固定安裝有煅燒進料管線；預濃縮器的氣體出 口與漿料吸收塔的氣體進口之間固定安裝有第一進氣管線，漿料吸收塔的氣體出口與鹽酸 吸收塔的氣體進口之間固定安裝有第二進氣管線，酸浸罐的氣體出口與鹽酸吸收塔的氣體 進口之間固定安裝有第三進氣管線，漿料吸收塔的液體出口與酸浸罐的液體進口之間固定 安裝有第二進液管線，鹽酸吸收塔的液體出口與第二進液管線之間固定安裝有鹽酸溶液管 線，在鹽酸溶液管線上固定安裝有鹽酸泵，在酸浸漿料泵和過濾機之間的料液過濾管線與 漿料吸收塔的液體進口之間固定安裝有第三進液管線；水解煅燒爐的氣體出口與預濃縮器 的氣體進口之間固定安裝有高溫煙氣管線，自水解煅燒爐向預濃縮器的高溫煙氣管線上依 次固定安裝有一級旋風分離器和二級旋風分離器，一級旋風分離器的物料出口和二級旋風 分離器的物料出口與螺旋輸送機的進口之間分別固定安裝有第一粉體管線和第二粉體管 線；鹽酸吸收塔的氣體出口與尾氣洗滌塔的氣體進口之間固定安裝有廢氣輸送管線，在廢 氣輸送管線上固定安裝有廢氣風機，尾氣洗滌塔的液體出口與鹽酸吸收塔的液體進口之間 固定安裝有第四進液管線，在第四進液管線上固定安裝有尾氣洗滌泵，在尾氣洗滌塔上分 別固定安裝有補水管線和放空管線；回轉煅燒窯的窯尾氣體出口與水解煅燒爐的熱風進口 之間固定安裝有供熱管線，水解煅燒爐和回轉煅燒窯的能源供應進口上分別固定安裝有天 然氣進氣管線。
2. -種使用根據(jù)權利要求1所述的高純鎂砂濕火一體法裝置制備高純鎂砂的方法，其 特征在于按下述步驟進行：第一步，將菱鎂礦與質量濃度為0. 5%至2%的硫酸鎂水溶液加入 濕法磨球機中進行濕磨，濕磨至菱鎂礦的細度為60目至100目得到菱鎂礦漿料，其中，硫酸 鎂水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鈣全部轉化為硫酸鈣所需的量；第二步，將菱鎂礦 漿料通過礦料輸送管線輸送至酸浸罐進行酸浸，酸浸后的漿料PH值達到6至7后，在酸浸 漿料泵的作用下通過料液過濾管線將酸浸后的漿料輸送至過濾機進行過濾以除去固體物 質；第三步，過濾后的液體通過濃縮進液管線進入預濃縮器中與高溫煙氣接觸進行濃縮，在 預濃縮器中，液體濃縮到原體積的70%至85%得到濃縮液；第四步，濃縮液在水解爐進料泵 的作用下通過溶液水解管線送入水解煅燒爐中進行水解煅燒，水解煅燒至水解后的物料中 氯離子質量含量為10%至15%，水解煅燒的溫度為700°C至800°C，水解煅燒爐的爐頂溫度為 400°C至500°C ;第五步，水解煅燒后的物料通過物料輸送管線送至螺旋輸送機，水解煅燒后 的氣體進入一級旋風分離器和二級旋風分離器經(jīng)處理后得到的粉塵分別通過第一粉體管 線和第二粉體管線送至螺旋輸送機，螺旋輸送機將物料和粉塵通過壓球輸送管線輸送至高 溫壓球機中進行壓球，經(jīng)過高溫壓球機得到的鎂球通過煅燒進料管線輸送至回轉煅燒窯中 進行煅燒，煅燒后得到高純鎂砂； 與第五步同時，由水解煅燒爐爐頂出來的高溫煙氣先后經(jīng)過一級旋風分離器和二級旋 風分離器的處理后通過高溫煙氣管線進入預濃縮器中； 與第三步同時，高溫煙氣進入預濃縮器后與進入預濃縮器中的液體接觸對液體進行濃 縮，高溫煙氣對液體進行濃縮后由第一進氣管線進入漿料吸收塔中； 與第二步同時，若酸浸后的漿料PH值沒有達到6至7時，由第三進液管線將酸浸的漿 料輸送至漿料吸收塔中吸收煙氣，吸收煙氣后的漿料由第二進液管線進入酸浸罐中，進入 漿料吸收塔的煙氣被漿料吸收后的剩余煙氣由第二進氣管線進入鹽酸吸收塔中被鹽酸吸 收塔中的溶液吸收，與此同時，來自酸浸罐的氣體由第三進氣管線進入鹽酸吸收塔中也被 鹽酸吸收塔中的溶液吸收，鹽酸吸收塔中的溶液吸收煙氣和氣體后的得到鹽酸水溶液，鹽 酸水溶液在鹽酸泵的作用下通過鹽酸溶液管線和第二進液管線進入酸浸罐中使菱鎂礦漿 料進行酸浸，直至酸浸后的漿料PH值達到6至7后在酸浸漿料泵的作用下通過料液過濾管 線輸送至過濾機進行過濾以除去固體物質；與此同時，鹽酸吸收塔沒有被吸收的氣體在廢 氣風機的作用下由廢氣輸送管線送至尾氣洗滌塔進行尾氣吸收，尾氣洗滌塔中補充水由補 水管線加入，補充水的加入量為進入酸浸罐中的鹽酸水溶液質量的60%至90%，被尾氣洗滌 塔吸收氣體后的溶液在尾氣洗滌泵的作用下由第四進液管線進入鹽酸吸收塔中吸收煙氣 和氣體，尾氣洗滌塔中沒有被吸收的氣體中HC1的濃度達到5PPm以下時通過放空管線排 出。
3. 根據(jù)權利要求2所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于酸浸的溫度為80°C至 95°C，酸浸時間為0. 5小時至1. 5小時。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于反應初始，當鹽酸吸收 塔無法吸收鹽酸排出鹽酸水溶液時，先向酸浸罐中加入質量濃度為15%至21%的鹽酸水溶 液，鹽酸水溶液的加入量為能夠將菱鎂礦中的鐵離子、鎂離子、鈣離子和鋁離子全部轉換成 氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鎂、氯化鈣和氯化鋁所需的質量的85%至95%。
5. 根據(jù)權利要求2或3所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于回轉煅燒窯的煅燒溫 度為1350°C至1450°C、窯轉速為1.0 r/min至2.0r/min、窯頭壓力為-10pa至-25pa、窯尾 壓力為_40pa至-50pa、窯尾煙室溫度為1050°C至1100°C、二次風溫度為950°C至1050°C。
6. 根據(jù)權利要求4所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于回轉煅燒窯的煅燒溫度為 1350°C至1450°C、窯轉速為1.0 r/min至2.0r/min、窯頭壓力為-10pa至-25pa、窯尾壓力 為-40pa至-50pa、窯尾煙室溫度為1050°C至1KKTC、二次風溫度為950°C至1050°C。
7. 根據(jù)權利要求2或3所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于高溫壓球機的溫度控 制在75°C至85°C，經(jīng)過高溫壓球機壓制后得到的鎂球粒徑為30mm至50mm ;或/和，經(jīng)過二 級旋風分離器處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大 于 10 μ m。
8. 根據(jù)權利要求4所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于高溫壓球機的溫度控制 在75 °C至85 °C，經(jīng)過高溫壓球機壓制后得到的鎂球粒徑為30mm至50mm ;或/和，經(jīng)過二級 旋風分離器處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大于 10 μ m〇
9. 根據(jù)權利要求5或6所述的制備高純鎂砂的方法，其特征在于高溫壓球機的溫度控 制在75°C至85°C，經(jīng)過高溫壓球機壓制后得到的鎂球粒徑為30mm至50mm ;或/和，經(jīng)過二 級旋風分離器處理后的高溫煙氣中含塵量小于5 g/Nm3、高溫煙氣中粉塵顆粒的粒徑不大 于 10 μ m〇
10. -種根據(jù)權利要求2至9任意一項所述的制備高純鎂砂的方法得到的高純鎂砂。
【文檔編號】C01F5/02GK104108733SQ201410319568
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王云山, 楊剛, 楊平 申請人:新疆大正過程環(huán)?？萍加邢薰?br>