[發(fā)明專利]一種基于能量集成的硼鎂礦石粉熟化裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111964446A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 王德喜;魏曉波;范麗華;劉波;樊小輝;王猛;周士海;劉文濤;王哲;田偉
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學;遼寧博仕科技股份有限公司
• 主分類號: F27B19/04
• 分類號: F27B19/04;F27D17/00;C22B1/10;B01D50/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

本發(fā)明公開了一種基于能量集成的硼鎂礦石粉熟化裝置及方法。其包括以下工藝步驟：①生硼鎂礦在流化床預反應器里進行預反應。②硼鎂礦石粉旋流熱解。預反應后的物料去直燃式旋流焙燒爐焙燒。③流化床預反應器分離出的氣體去硼砂閃蒸干燥器干燥硼砂；焙燒后分離出的廢氣去加熱預反應物料，然后作為熱源去流化床預反應器；熟硼鎂礦石粉去陳化倉陳化，然后經(jīng)空氣輸送至熟硼鎂礦石粉料倉；干燥后硼砂去產(chǎn)品料倉，分離出的氣體經(jīng)除塵，冷卻除濕作為碳堿法的二氧化碳氣源。本發(fā)明中的裝置和方法自動化程度高、生產(chǎn)負荷率高，熟化時間縮短，熟化的硼鎂礦石粉活性高；回收濃度為15％(體積)CO₂氣體可以用于碳堿法，可以去掉生產(chǎn)窯氣的石灰窯，綜合節(jié)能50％。

技術領域

本發(fā)明屬于化學工程學科領域，本發(fā)明涉及一種硼鎂礦石粉熟化的裝置及方法。具體地說涉及一種基于能量集成的硼鎂礦石粉熟化裝置及方法。

背景技術

焙燒法是一種常見的硼鎂礦石加工利用的方法。盡管硼鎂礦石的加工工藝有所不同，但第一步都是對硼鎂礦石進行高溫焙燒處理，目的就是提高硼鎂礦石的活性。硼鎂礦石及伴生礦物的晶體結(jié)構緊密，硬度高，化學活性低，在碳堿法中不能直接使用。硼鎂礦石焙燒活化后，則結(jié)構疏松，硬度降低，活性提高。

對硼鎂礦石進行活化焙燒存在的主要問題是焙燒工藝條件難控制，熟硼鎂礦石活性差。目前對于硼鎂礦石的焙燒尚無先進的工業(yè)化裝置，少數(shù)廠家仍采用豎窯、回轉(zhuǎn)窯作為硼鎂礦石的焙燒設備，用豎窯、回轉(zhuǎn)窯焙燒得到的熟硼鎂礦石，通常活化率和浸取率較低，并且能耗高，能源利用率低，焙燒周期長，含塵尾氣排放溫度高，CO₂直接排放，環(huán)境污染嚴重，硼鎂礦資源難以被很好地利用。

國內(nèi)眾多專家和研究人員試圖采用流態(tài)化焙燒方式，但由于硼鎂礦石含有20％～30％(質(zhì)量分數(shù))的表面水，使其應用受到很大阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服了現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種基于能量集成的硼鎂礦石粉熟化裝置及方法，能夠解決硼鎂礦石粉熟化工藝中能耗高、焙燒周期長、能源利用率低、含塵尾氣污染環(huán)境等問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明采用的基于能量集成的硼鎂礦石粉熟化裝置主要包括硼鎂礦石粉螺旋輸料器、流化床預反應器、熱源旋風分離器、進料預熱旋風分離器、直燃式旋流動態(tài)焙燒爐、出料旋風分離器、陳化料倉、輸料旋風分離器、輸料袋式過濾器、熟硼鎂礦石粉料倉、流化床預反應器排氣袋式過濾器。硼鎂礦石粉螺旋輸料器出料口連通流化床預反應器進料口，流化床預反應器下部的出料口、熱源旋風分離器出料口、流化床預反應器排氣袋式過濾器出料口連通進料預熱器出氣口，熱源旋風分離器出氣口連通流化床預反應器底部進氣口，流化床預反應器頂部出氣口連通流化床預反應器排氣袋式過濾器進料口，進料預熱旋風分離器出氣口連通熱源旋風分離器進氣口，進料預熱旋風分離器出料口連通直燃式旋流動態(tài)焙燒爐進料口，直燃式旋流動態(tài)焙燒爐底部設置天然氣燃燒器，能夠產(chǎn)生1200℃～1300℃的高溫。直燃式旋流動態(tài)焙燒爐出料口連通出料旋風分離器進氣口，出料旋風分離器出料口連通陳化料倉進料口，出料旋風分離器出氣口連通進料預熱旋風分離器進氣口，陳化料倉出料口連通輸料旋風分離器進氣口，輸料旋風分離器出料口連通熟硼鎂礦石粉料倉，輸料旋風分離器出氣口連通輸料袋式過濾器進料口，輸料袋式過濾器出料口連通熟硼鎂礦石粉料倉。