[其他]連續堿解法加工硼礦

在審

• 申請號: 101986000007024
• 申請日: 1986-10-16
• 公開（公告）號: CN86107024B
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 李國忠;孫美容;鄒本衡
• 申請（專利權）人: 化工部天津化工研究院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明將經過焙燒的硼礦粉與燒堿和水連續投入一帶有螺桿裝置的反應器中，通過螺桿的旋轉，混勻并推進物料，物料從反應器入口向出口“流動”，調節螺桿轉速控制物料在反應器中的停留時間，使分解率達到８５％以上，分解反應后的物料連續“流出”反應器。

本發明屬于硼礦加工的堿解工藝。

堿解法加工品位較低的硼礦，例如，加工品位為10～25%的硼鎂礦，采用加壓堿解法和碳堿法，分解反應時間極長，甚至超過20小時，因此均采用間歇式生產工藝，即配料、堿解工序是一罐一罐的分步間歇進行。堿解法由于受分解反應時間的限制，所以至今堿解法工藝中的配料、堿解工序還未能實現連續化操作。中國專利申請85102759，采取直接加熱料漿和充分利用化學熱、低液固比和高堿濃度等方法，極其顯著地縮短了分解反應時間，將原來長達10小時的分解反應時間縮短為幾十分鐘乃至幾分鐘。但該專利申請仍未實現配料、堿解工序的連續化操作。因此，對目前加工低品位硼礦所采用的堿解法工藝，特別是其中的堿解工序需進一步改進。

本發明為改變堿解法加工低品位硼礦的間歇式生產工藝，提出一種連續加工硼礦的堿解方法，使配料、堿解工序在一連續過程中完成，并為此工藝特別選用了一種雙螺桿螺旋連續反應器。

本發明是將焙燒后的硼礦熟礦粉與燒堿和水連續投入帶有螺桿裝置的反應器中，通過螺桿的旋轉，混勻物料并推進物料，使物料從反應器入口向出口“流動”，調節螺桿轉速控制物料在反應器中的停留時間，使分解反應后的物料連續“流出”反應器。

例如，將品位為10～25%的硼鎂礦熟礦粉與燒堿和水按液固比0.4～1.2、過量堿20～140%的比例連續投入帶有螺桿裝置的反應器中，通過螺桿的旋轉，混勻并推進物料，使物料從反應器入口向出口“流動”，調節螺桿轉速控制物料在反應器中的停留時間最長不超過30分鐘，分解率可達到85%以上，分解反應后的物料連續“流出”反應器。

物料在本發明所使用的反應器中混合應均勻，分解反應時，已反應的物料和未反應的物料之間，反應深度不同的物料之間層次應該清楚，盡可能避免出現相混現象。但在本發明所控制的液固比下，物料比較“粘稠”，要混勻這樣的物料，并使進料、輸料、分解反應、出料實現連續化，使用目前加工硼礦的設備，難以完成，因此本發明使用了一種單螺紋的雙螺桿螺旋推進反應器。本發明吸收了練泥機、造粒機、輸送機等裝置的特點，選擇適當的螺旋升角、旋葉高度和螺距，左旋與右旋兩個螺桿相互配合，完成了物料混勻、推進、分解反應、出料等過程，從而實現了配料、堿解工序的連續化操作。

物料在本發明所使用的反應器中主要進行著縱橫兩個方向上的運動。橫向運動，即物料在螺桿的周向分力和摩擦力的作用下，沿螺桿的螺旋溝槽作翻轉運動。這種運動起到使物料受剪切和攪拌的作用。螺旋葉越高，螺旋葉的線速度及不同直徑的螺旋升角差別越大，物料攪拌混合的程度越好。物料從加料口開始，在每個螺旋溝槽內得到攪拌混合，多級串聯的溝槽使物料達到充分混合的程度。上述橫向運動完成物料的混勻任務。縱向運動即正向運動，是物料沿軸轂、螺旋葉和反應器筒體圍成的螺旋槽作螺旋式前進運動。促使這種運動的是螺旋葉面作定軸轉動時作用于物料的軸向分力，其結果是使物料得到推進。采用左旋和右旋雙螺桿配合，在兩軸向分力的共同作用下，更易推進本發明的“粘稠”物料。正向運動是物料運動方向的主流，完成物料的推進輸送任務。沒有這一運動，反應器就不可能實現連續化操作。

本發明所使用的反應器，每個螺旋槽相當于一個小反應器。在這個小“反應器”內，進行著物料的混合和分解反應，而后又被“擠”到下一個小“反應器”內，繼續混合和反應。數十個這樣的螺旋槽串聯為一個大反應器，使物料連續進行著混合和反應。選擇適當的螺桿長度和螺旋轉速，控制物料在整體反應器中適當的停留時間，可使分解率達到85%以上。本發明控制物料的停留時間最長不超過30分鐘即可使分解率達到85%以上，而最好控制在10～20分鐘。