專利名稱:菱鎂礦球團(tuán)氯化制取無水氯化鎂的方法
本發(fā)明適用于菱鎂礦生產(chǎn)熔鹽電解煉鎂用的工業(yè)無水氯化鎂，其氯化鎂含量＞92%。采用本方法可以大幅度提高豎式氯化電爐的氯化鎂產(chǎn)量，也適用于其它方法生產(chǎn)的活性氧化鎂氯化生產(chǎn)無水氯化鎂。
以菱鎂礦為原料，采用豎式氯化電爐生產(chǎn)無水氯化鎂，國(guó)內(nèi)曾用過水泥爐料、干團(tuán)爐料、菱鎂礦顆粒爐料。
水泥爐料是由菱鎂礦粉、苦土粉、石油焦、木屑和鹵水配制而成，是靠氧化鎂和氯化鎂溶液之間生成鎂水泥而團(tuán)化的，由于含大量的水，氯化時(shí)氯氣利用率低，團(tuán)塊在氯化爐內(nèi)脫水易碎裂，容易造成爐內(nèi)熔結(jié)操作困難。由于原料活性低，氯化爐的產(chǎn)量不高，一般產(chǎn)量為7.1噸/日·臺(tái)熔體氯化鎂。
干團(tuán)爐料是由菱鎂礦粉、苦土粉、石油焦、食鹽、瀝青配制而成。以瀝青作粘結(jié)劑，經(jīng)混捏、壓團(tuán)制成團(tuán)塊，進(jìn)氯化爐氯化。團(tuán)塊在爐內(nèi)熱強(qiáng)度低，易軟攤，造成爐礙力增大。采用薄料層，低氯氣濃度，低流量操作，熱量不足，配料中配入苛性菱鎂礦和過剩的碳素補(bǔ)充熱量。因團(tuán)塊未經(jīng)焦化，氯化爐冒出大量的瀝青煙，操作條件差，尾氣管道及洗滌設(shè)備積存大量揮發(fā)物，堵塞嚴(yán)重，清理困難，氯化鎂的產(chǎn)量和質(zhì)量均有波動(dòng)，一般產(chǎn)量為7.6噸/日·臺(tái)。
菱鎂礦顆粒爐料，省去了制團(tuán)工序，根除了瀝青煙害。但由于菱鎂礦和焦炭的比重差大，混合不勻，含碳量很難控制，爐內(nèi)常出現(xiàn)空洞，降料不均，局部故障多。為增加發(fā)熱量，配入過量的碳，并降低氯氣濃度，造成爐襯破損嚴(yán)重。用這種爐料產(chǎn)量一般為8.3噸/日·臺(tái)，亦不高。
國(guó)外，挪威N·H公司采用海水白云石合成的氧化鎂，配入低溫煤焦和鹵水制球，球團(tuán)經(jīng)烘干后氯化生產(chǎn)無水氯化鎂熔體，但以菱鎂礦為原料未見報(bào)導(dǎo)。
本方法在于用菱鎂礦鍛燒成活性較好的輕燒氧化鎂，工藝簡(jiǎn)單，成本低。
本方法生產(chǎn)無水氯化鎂包括原料制備、成球、烘干和氯化四個(gè)主要工序，其工藝流程如下將破碎到一定粒度的菱鎂礦在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)輕燒燒成具有較好活性的輕燒氧化鎂，并磨成粉狀，與粉碎的焦碳和食鹽按規(guī)定的配料比混均。輕燒菱鎂礦的活性和粒度，焦碳的粒度配比和活性是影響氯化效果的重要因素?；靹虻姆哿显趫@盤制球機(jī)上與由鹵塊和合成鹵水制成的飽和鹵水滾制成球，團(tuán)化后稱為生球。生球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)干燥脫水制成熟球。應(yīng)注意保證熟球的強(qiáng)度。熟球在以炭素電阻體為發(fā)熱體的豎式氯化電爐內(nèi)通氯氣氯化，氯化爐通常是二排電極供電，以保證氯化溫度。要求有平穩(wěn)的氯氣流量和流速，氯氣濃度可選擇在70～100%范圍內(nèi)，爐內(nèi)通常分予熱層、反應(yīng)層和渣層。應(yīng)注意控制尾氣溫度，以不發(fā)生結(jié)露為宜。主要技術(shù)要點(diǎn)如下1、原料活性及控制指標(biāo)輕燒菱鎂礦鍛燒溫度750～800℃，鍛燒時(shí)間與礦石粒度、料量有關(guān)。含MgO＞90%，水化活性＞34%，磨細(xì)至-100目。
石油焦、延遲焦、鍛后焦或褐煤焦，含碳85～97%。粒度0.25～1毫米＞80%，-0.25毫米＜20%。
鹵水溶化澄清，接近室溫的飽和鹵水，氯化鎂含量380～450克/升，使用溫度30～75℃。
2、配料與制球含碳系數(shù)Mc＝0.2～0.3，液體/固體＝0.4～0.6，配料比為輕燒菱鎂礦粉45.61～57.93%，焦炭14.49～10.75，食鹽2.40～2.75%，鹵水37.50～28.57%，亦可不用食鹽，制球機(jī)最大線速度0.8～1.5米/秒。球團(tuán)直徑8～16毫米。
3、球團(tuán)烘干回轉(zhuǎn)窯熱風(fēng)入口溫度500～580℃，干燥溫度300～370℃，干燥時(shí)間35～70分鐘，干球含水6～15%。干球強(qiáng)度1.5米自由落體90%不碎。
4、球團(tuán)氯化氯化反應(yīng)層溫度950～1100℃，氯氣濃度70～100%，氧化鎂氯化率＞95%。
采用本方法球團(tuán)氯化，氯化反應(yīng)速度快，球團(tuán)熱強(qiáng)度好，氯化過程不熔不散，透氣性好，能自動(dòng)降料，尾氣量少且處理容易。與菱鎂礦顆粒料氯化相比，輕燒球團(tuán)可提高氯化爐產(chǎn)能73%;與干團(tuán)爐料相比，可提高氯化爐產(chǎn)能88.5%;與水泥爐料相比，可提高氯化爐產(chǎn)能102%。
實(shí)例含MgO46.77%的菱鎂礦，粒度7～30毫米，在800℃溫度下輕燒1小時(shí)，可制得含MgO92.13%，水化活性34.8%的輕燒氧化鎂，磨碎至-100目，延遲焦粉碎至0.25～1毫米占80%，0.25毫米以下占20%?；旌狭６妊舆t焦化學(xué)組成為固定炭87.82%，揮發(fā)分10.52%，灰分0.88%。食用精鹽粒度＜1毫米，NaCl＞97%。按輕燒菱鎂礦48.86%，延遲焦14.81%，食鹽2.54%，鹵水33.95%配料制球。生球團(tuán)的組成為MgCl210.17%，CaCl20.98%，CaO 0.14%，NaCl 3%，MgO 45.16%，C 13.50%，回轉(zhuǎn)窯干燥，進(jìn)風(fēng)溫度520～540℃，干燥溫度340～350℃，時(shí)間43分鐘，所得熱球團(tuán)的化學(xué)組成為MgCl211.33%，CaCl21.22%，MgO 56.86%，CaO 0.46%，NaCl 3.94%，C 18.38%，H2O 7.95%。球強(qiáng)度100%不碎。在豎式氯化電爐內(nèi)氯化溫度950～1100℃，氯氣濃度85%，制得的無水氯化鎂熔體的化學(xué)組成為MgCl292.66%，CaCl22.23%，MgO 0.1%，NaCl 2.96%。本方法適用于不同規(guī)格的豎式氯化電爐。
權(quán)利要求
1.一種以菱鎂礦為原料氯化制取無水氯化鎂的方法，其特征是將菱鎂礦輕度鍛燒，鍛燒后的輕燒菱鎂礦與焦炭、食鹽、鹵水，按一定比例配料并滾制成水泥球團(tuán)，再經(jīng)固化和烘干后，放入氯化爐進(jìn)行氯化。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于菱鎂礦鍛燒的溫度750～800℃，水化活性＞34%，磨細(xì)至-100目。
3.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于焦炭的粒度0.25～1毫米≥80%，0.25毫米≤20%。它可以是石油焦、延遲焦、鍛后焦或褐煤焦。
4.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于鹵水濃度380～450克/升，使用溫度30～75℃。
5.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于含碳系數(shù)0.2～0.3，液體/固體＝0.4～0.6。配料比輕燒菱鎂礦粉45.61～57.93%焦炭14.79～10.75%，食鹽2.40～2.75%;鹵水37.50～28.57%。
6.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于烘干窯入口終溫溫度500～580℃，干燥溫度300～370℃，干燥時(shí)間35～70分鐘。
7.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于氯化反應(yīng)層溫度950～1100℃，氯氣濃度70～100%。
專利摘要
本發(fā)明適用于菱鎂礦生產(chǎn)熔鹽電解煉鎂用的工業(yè)無水氯化鎂。本方法包括原料制備、成球、烘干和氯化四個(gè)工序。原料制備煅燒工序的煅燒溫度750～800℃，輕燒菱鎂礦配以焦炭、食鹽和鹵水成球500～580℃下烘干，于950～1100℃溫度下氯化。采用本方法球團(tuán)氯化可以大幅度地提高豎式氯化爐的氯化鎂產(chǎn)量。
文檔編號(hào)C01F5/32GK85102273SQ85102273
公開日1986年9月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者韓薇, 郭以俊, 劉憲剛, 李福祥 申請(qǐng)人:鄭州輕金屬研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan