[發(fā)明專利]一種制備輕質(zhì)氧化鎂和氧化鈣的方法及其用于制備鈣鎂復(fù)合膨脹劑的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910362948.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN110066123B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉加平;張守治;張勇;王育江;王瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B2/10
• 分類號(hào): C04B2/10;C04B22/06
• 代理公司: 南京材智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

1.一種制備輕質(zhì)氧化鎂和氧化鈣的方法，其特征在于，是利用白云石煅燒分解過程中碳酸鎂和碳酸鈣分解溫度差異性以及分解后物料重量的差異性，在懸浮反應(yīng)塔內(nèi)根據(jù)負(fù)壓風(fēng)選原理，一步法實(shí)現(xiàn)氧化鎂和氧化鈣有效分離，分別制備得到輕質(zhì)氧化鎂和輕質(zhì)氧化鈣；所述懸浮反應(yīng)塔由上下兩層煅燒帶組成，中間設(shè)有氣流分選機(jī)隔開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的懸浮反應(yīng)塔氣流分選機(jī)是指置于懸浮反應(yīng)塔內(nèi)部，由旋風(fēng)系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)和分隔輪組成的比重風(fēng)選分離設(shè)備。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在懸浮反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置兩層煅燒反應(yīng)區(qū)，懸浮反應(yīng)塔上層煅燒溫度控制在550℃~650℃，將白云石煅燒分解成氧化鎂、碳酸鈣和二氧化碳，由于碳酸鈣的分子量是氧化鎂的2.5倍，通過比重風(fēng)選分離設(shè)備實(shí)現(xiàn)氧化鎂和碳酸鈣的有效分離，分離出的氧化鎂收集后即得輕質(zhì)氧化鎂，未分解的碳酸鈣在懸浮反應(yīng)塔下層900℃~1000℃煅燒溫度內(nèi)繼續(xù)分解成氧化鈣和二氧化碳，收集后即得到輕質(zhì)氧化鈣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，采用如下工藝步驟：

（1）氧化鎂制備：先將白云石粉磨制成細(xì)度為80μm篩余4%~6%的白云石生料粉，將白云石生料粉投入懸浮反應(yīng)塔，控制懸浮反應(yīng)塔上層煅燒溫度在550℃-650℃，白云石生料粉在下降過程中吸收熱量分解生成氧化鎂、二氧化碳和碳酸鈣；由于物料重量的差異性，分解產(chǎn)生的氧化鎂和二氧化碳一起在旋風(fēng)負(fù)壓的作用下，經(jīng)懸浮反應(yīng)塔氣流分選機(jī)處理，從懸浮反應(yīng)塔一級(jí)出口排出，經(jīng)氧化鎂收塵器中進(jìn)行氣固分離處理后，收集即得到所需產(chǎn)品之一輕質(zhì)氧化鎂；

（2）氧化鈣制備：步驟（1）中未分解的碳酸鈣受重力作用在懸浮反應(yīng)塔中繼續(xù)下沉，控制懸浮反應(yīng)塔下層煅燒溫度在900℃-1000℃，未分解的碳酸鈣在下降過程中吸收熱量分解生成氧化鈣和二氧化碳，分解產(chǎn)生的氧化鈣和二氧化碳在旋風(fēng)負(fù)壓的作用下從懸浮反應(yīng)塔二級(jí)出口排出，經(jīng)氧化鈣收塵器中進(jìn)行氣固分離處理后，收集即得到所需產(chǎn)品之一輕質(zhì)氧化鈣。

5.權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)所述的方法的應(yīng)用，其特征在于，是用于制備鈣鎂復(fù)合膨脹劑；

所述鈣鎂復(fù)合膨脹劑由鈣質(zhì)膨脹組分和鎂質(zhì)膨脹組分構(gòu)成，其中鈣質(zhì)膨脹組分為碳酸化改性后的氧化鈣膨脹熟料，鎂質(zhì)膨脹組分為輕質(zhì)氧化鎂，碳酸化改性后的鈣質(zhì)膨脹組分與鎂質(zhì)膨脹組分的質(zhì)量比為1:1；

所述的鈣質(zhì)膨脹組分為碳酸化改性后的氧化鈣膨脹熟料，由白云石煅燒分解生成的活性氧化鈣經(jīng)碳酸化改性得到；

所述的鎂質(zhì)膨脹組份為輕質(zhì)氧化鎂，由白云石煅燒分解制備得到。

6.權(quán)利要求5所述應(yīng)用的鈣鎂復(fù)合膨脹劑的制備方法，其特征在于，使用白云石分解分別制備輕質(zhì)氧化鎂和氧化鈣的工藝流程，加氧化鈣的碳酸化工藝流程，獲得的碳酸化的鈣質(zhì)膨脹組分；鈣質(zhì)膨脹組分和鎂質(zhì)膨脹組分制備獲得鈣鎂復(fù)合膨脹劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述碳酸化工藝流程，即為設(shè)置碳化反應(yīng)釜，利用氧化鎂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，送入碳化反應(yīng)釜使氧化鈣碳酸化。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，具體采用如下工藝步驟：

（1）鎂質(zhì)膨脹組分制備：白云石分解分別制備輕質(zhì)氧化鎂和氧化鈣的過程中，氧化鎂和二氧化碳在氧化鎂收塵器中實(shí)現(xiàn)氣固分離，經(jīng)收塵器除塵凈化后的熱煙氣中二氧化碳含量為8-12%，通入碳化反應(yīng)釜備用，下沉的輕質(zhì)氧化鎂由氧化鎂收塵器下端的卸料閥排出即得到所需鎂質(zhì)膨脹組分輕質(zhì)氧化鎂；

（2）活性氧化鈣制備：即為白云石分解分別制備輕質(zhì)氧化鎂和氧化鈣中獲得氧化鈣的步驟；

（3）碳酸化改性：將通入碳化反應(yīng)釜中的熱煙氣加壓濃縮成反應(yīng)壓力為0.5MPa，二氧化碳濃度為24%~26%的反應(yīng)氣體，然后將步驟（2）中活性氧化鈣由螺旋給料機(jī)喂入碳化反應(yīng)釜中進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，控制碳化反應(yīng)釜中的反應(yīng)溫度為180℃-250℃，反應(yīng)時(shí)間為20min-40min，可制得所需鈣質(zhì)膨脹組分碳酸化改性的氧化鈣膨脹熟料；

（4）復(fù)配組合：將步驟（1）制得的鎂質(zhì)膨脹組分和步驟（3）制得的鈣質(zhì)膨脹組分按質(zhì)量比為1:1投入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌2min、充分混合均勻后即得所述鈣鎂復(fù)合膨脹劑。