[發明專利]微波焙燒硅酸鹽類橄欖石礦制備鎂橄欖石的方法

無效

• 申請號: 200910272899.1
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN101717263A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 高申明;郭建中;王建華;陳電坤;余偉森
• 申請（專利權）人: 高申明
• 主分類號: C04B35/64
• 分類號: C04B35/64;C04B35/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種通過微波煅燒將表層蝕變低品位純橄欖巖、蛇紋石制備再生成鎂橄欖石熟料的方法。

背景技術

微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波(波長1m-1mm)，通常用在電視、廣播、通訊技術中；而近代應用中又將它擴展出另一個分支，即把微波作為一種能量，在工農業上進行加熱、干燥；在化學工業中進行催化促進化學反應；激發等離子體等，我國目前用于工業加熱的頻率為915兆赫和2450兆赫。介質材料由極性分子和非極性分子組成，在電磁場作用下，這些極性分子從原來的隨機分布狀態轉向按照電場的極性排列取向。在高頻電磁作用下，這些取向按交變電磁場的變化而變化，這一過程致使分子的運動和相互磨擦從而產生熱量。此時交變電磁場的場能轉化為介質內的動能，使介質溫度不斷升高，這就是微波加熱的基本原理。

與常規加熱方法比較，微波加熱的控制只要操縱功率控制旋紐，即可瞬間達到升降、開停的目的。因為在加熱時只對物體本身加熱，爐體、爐腔內空氣幾乎不加熱，因此熱慣性極小。

橄欖石由于地質生成和礦物結構原因，屬世界稀有資源之一。湖北宜昌太平溪橄欖石資源豐富，儲量約6億噸。但是資源蝕變嚴重，未蝕變橄欖石(MgO≥44％，灼失量≤3％)僅有數千萬噸，且埋藏在數百米以下的深部，而占90％以上的橄欖石，已不同程度的蝕變成MgO＜40％，灼失量＞8％的純橄欖巖和蛇紋石，尤其是礦區表層數億噸蝕變純橄欖巖(蛇紋石)，MgO＜32％，灼失量＞10％，不能為工業直接應用，只能以15元/噸-25元/噸作低檔鈣鎂磷肥原料，資源和利用率低。

目前對于蝕變純橄欖巖采用的焙燒方式進行加工，以煤、煤氣、重油或煤粉作為能量來源，正常橄欖石焙燒的爐內溫度為800-1200℃。采用的隧道窯建造成本大，能量消耗大，工序多。而利用微波對硅酸鹽類橄欖石礦進行處理未見報道。

發明內容

本發明的目的是要提供一種利用微波對硅酸鹽類橄欖石礦地表蝕變純橄欖巖、蛇紋石進行煅燒處理，得到鎂橄欖石熟料的方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種微波焙燒硅酸鹽類橄欖石礦制備鎂橄欖石的方法，將硅酸鹽類橄欖石礦置于微波窯爐中進行煅燒，控制溫度低于600℃時，使硅酸鹽類橄欖石礦脫失結晶水，繼續進行高溫煅燒，煅燒高溫區時間為2-5分鐘，高溫區溫度在600-1500℃之間，冷卻至室溫得到熟料鎂橄欖石。

所述的硅酸鹽類橄欖石礦是礦體表層蝕變的純橄欖巖或蛇紋石，MgO含量小于39％，灼失量大于10％。

本發明提供的微波焙燒硅酸鹽類橄欖石礦制備鎂橄欖石的方法，通過微波能量輻射直接傳導給硅酸鹽類橄欖石物料分子，使分子在低溫狀態下獲得相應的熱能，將礦石中結晶水(OH)剔除，將制品塊料燒結；從而將蝕變嚴重的純橄欖巖變成高品位鎂橄欖石，挽救資源并提高資源利用率。采用微波爐完成煅燒，只需2-5分鐘即可使礦石塊達到所需要的溫度，降低了能量消耗，與傳統加熱方式相比可降低能耗30％-46％，沒有CO、CO₂、SO₂、廢煙、廢塵及熱能排放，不會對環境產生污染。得到的鎂橄欖石灼失量＜1.0％。其主要理化指標為：Mgo≥44％，SiO₂≤45％，Tfe₂o₃＜10％，Al₂o₃+Cao＜1.0％，耐火度≥1710℃。

具體實施方式

原材料選用蝕變純橄欖巖或蛇紋石，Mgo＜32％，灼失量＞10％，將其置于微波窯爐中進行煅燒，在低于600-700℃時純橄欖巖(蛇紋石)脫失結晶水，蝕變礦物還原成鎂橄欖石Mg₂SiO₄和部分MgSiO₃，即2MgO、SiO₂+H₂O，使其制品在低于600-1500℃充分燒結，煅燒高溫區時間為2-5分鐘。去掉礦石中的結晶水及其它揮發份雜質，冷卻至室溫后得到熟料鎂橄欖石，灼失量＜1.0％。其主要理化指標為：MgO≥44％，SiO₂≤45％，Tfe₂o₃＜10％，Al₂O₃+CaO＜1.0％，耐火度≥1710℃。較傳統石灰窯爐無CO、CO₂、SO₂、廢煙、氣排放，且提高產量，降低能耗，真正實現了環保、節能工業化生產。

得到的熟料鎂橄欖石破碎到直徑小于25mm，再用高壓磨粉機或球磨機制成4目/70目的砂或150目/400目的各種粒度粉狀規格，得到所需的鎂橄欖石砂、粉產品及制品。