CN107721218A - 一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 - Google Patents
一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107721218A CN107721218A CN201710971853.3A CN201710971853A CN107721218A CN 107721218 A CN107721218 A CN 107721218A CN 201710971853 A CN201710971853 A CN 201710971853A CN 107721218 A CN107721218 A CN 107721218A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesite
- acid
- carbon dioxide
- cementitious material
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 122
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 title claims abstract description 120
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 120
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 168
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 44
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 35
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 103
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 26
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 6
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 5
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 claims description 3
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 3
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical group OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960000448 lactic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940074355 nitric acid Drugs 0.000 claims description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 claims description 2
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 claims description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 3
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 abstract description 2
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 16
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 4
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 4
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L magnesium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Mg+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000019785 monomagnesium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000401 monomagnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- IQYKECCCHDLEPX-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;magnesium Chemical compound [Mg].ClOCl IQYKECCCHDLEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 229960002337 magnesium chloride Drugs 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003390 magnesium sulfate Drugs 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- OLZDXDPSDUSGIS-UHFFFAOYSA-N sulfinylmagnesium Chemical compound [Mg].S=O OLZDXDPSDUSGIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B9/00—Magnesium cements or similar cements
- C04B9/04—Magnesium cements containing sulfates, nitrates, phosphates or fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/102—Preheating, burning calcining or cooling of magnesia, e.g. dead burning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B9/00—Magnesium cements or similar cements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法和设备，所述胶凝材料及CO2制备方法为：菱镁矿与酸混合搅拌，生成硫酸镁或其他镁盐，菱镁矿中铁、铝、钙和硅等组分被活化；产生的二氧化碳使罐体内部压力增加，控制二氧化碳分压，调控反应速度；加入氧化镁和添加剂，并粉碎搅拌，生成胶凝材料。本发明在罐体中完成由菱镁矿到胶凝材料的制备过程，制备出的胶凝材料活性好，强度高，且二氧化碳的收集利用减少温室气体排放，既保护环境又创造经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及胶凝材料的制备技术领域，尤其涉及以菱镁矿制备胶凝材料及联产CO2的方法和设备。
背景技术
我国菱镁矿资源储量丰富，开采出的矿石原矿品位高，但加工工艺简单，传统的菱镁矿选矿技术相对落后，菱镁矿的浮选提纯技术产生大量品位含量高的尾矿，菱镁矿尾矿的综合利用和菱镁矿原矿的高效利用成了亟待解决的问题。
专利文献CN104128360B公开了一种酸化后的菱镁矿，其将浓硫酸配置成稀硫酸加入到菱镁矿，后经过辊机挤压成片，再进行250-350℃的焙烧，制成菱镁矿半成品，在经过繁杂的配料形成酸化后的菱镁矿，其缺点是浓硫酸配置成的稀硫酸与菱镁矿反应，产生的大量温室气体未进行收集，危害环境，且生成的产物还需进行挤压焙烧，过程较为繁琐。传统硫氧镁水泥、氯氧镁水泥、磷酸镁水泥的制作方法，使用的都是纯度较高的硫酸镁、七水硫酸镁、氯化镁和磷酸镁。
专利文献CN104496235A公开了一种使用烟气脱硫副产物制备镁氧水泥的方法，创造了良好的经济效益，但生成的胶凝材料需经过球磨机研磨后才能使用，且缺少制备方法与设备的连用。
现有的制备菱镁胶凝材料的方法较为繁杂，且生产成本较高，对环境危害较大，各种制备方法所使用的设备都是功耗大，占地面积广的传统设备，如果针对特定的制备方法设计对应的生产设备，将产生更大的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的胶凝材料的制备方法和设备上的缺乏，提供了一种以菱镁矿为主要成分联产胶凝材料和CO2的制备方法和设备，所使用的菱镁矿可以为菱镁矿原矿、精矿、尾矿中的一种，生产的胶凝材料活性好，强度高，且副产物二氧化碳的收集利用保护了环境，创造了经济效益，且所设计的设备生产成本低，产率高，占地面积小。
为了达到上述目的，本发明提供了一种菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，该方法为：
所述菱镁矿与酸在密封容器内混合搅拌生成硫酸镁或其他镁盐和二氧化碳，密封容器内的压力被维持在0.3～1.5MPa，并通过控制二氧化碳分压，使反应可控，并对密封容器内的二氧化碳进行收集利用；反应完成后，冷却后的硫酸镁或其他镁盐被粉碎，后加入氧化镁和添加剂，并粉碎搅拌，生成胶凝材料。
本发明所述的菱镁矿可以为矿山开采的菱镁矿原矿或者是生产过后的菱镁矿精矿和尾矿中的一种，菱镁矿主要成分为碳酸镁和一些其他硅、钙、铁、铝组分。
所述的酸为浓硫酸、盐酸和磷酸中的一种或两种以上的酸形成的混合物。所述的浓硫酸为本领域技术人员熟知的浓度为98％或更高的硫酸。当使用盐酸或磷酸中时进行的反应步骤和使用浓硫酸时略有差异，使用盐酸生成的产物为氯化镁、二氧化碳和其他强胶凝活性原料，使用磷酸生成的产物为磷酸镁、二氧化碳和其他强胶凝活性原料。当使用混酸时，可以得到混合产物。
作为上述的方法一种较好的选择，所述混酸中浓硫酸质量比至少为80％。
当使用的酸为浓硫酸或者其中包括浓硫酸时，在反应过程中，由于菱镁矿与浓硫酸接触搅拌后，初期反应迅速产生二氧化碳，先一步生成的产物覆盖在未反应的菱镁矿表面，从而阻断了浓硫酸与菱镁矿的进一步反应，但由于整个反应罐体为一密闭空间，二氧化碳的生成使密闭的罐体内部压力增加，控制二氧化碳分压，使反应可控，在搅拌装置的作用下，浓硫酸和菱镁矿进一步反应充分，待反应完全后，将二氧化碳通过二氧化碳出口排出收集。
作为上述方法一种更好的选择，所述反应容器内维持0.3-1.5MPa的压力，更优选0.3-0.5MPa的压力，加压可以加速酸蚀，但二氧化碳浓度过高会有逆反应产生，从而影响产品的纯度，所以压力并不是越高越好。
在二氧化碳分压过高或者达到期待的压力值的时候，可以通过将二氧化碳引出并收集以维持反应器内一个合理的压力范围，经过压缩后的二氧化碳利于收集。
根据本发明所述的产物通过电机高速反转，经过冷却后的硫酸镁被搅拌粉碎装置粉碎，加入氧化镁和添加剂，并粉碎搅拌，生成胶凝材料。
所述的菱镁矿与浓硫酸反应，生成硫酸镁，并使得菱镁矿中的其他硅、钙、铁、铝组分被酸化活化，生成硫酸铁、硫酸钙、硫酸铝等具有胶凝活性的原料。因此，可以使用混酸用于制备具有胶凝活性的材料。
作为上述方法一种更好的选择，菱镁矿与酸的重量比为1:0.1～1，优选的1:0.2～0.9。从矿酸比可以看出，本发明涉及的技术方案并非是溶液体系中的反应，而是固相反应。
作为上述方法一种更好的选择，基于100重量份的胶凝材料，制备其的原料包括以下组分：
菱镁矿30～55重量份；
酸30～48重量份；
氧化镁10～30重量份；
添加剂0.1～15重量份。
作为上述方法一种更好的选择，基于100重量份的胶凝材料，制备其的原料包括以下组分：
菱镁矿33～62重量份；
酸20～43重量份；
氧化镁12～36重量份；
添加剂1～10重量份。
所述的添加剂包括磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸三钠、硼酸、硼砂、酒石酸盐、乳酸、甘氨酸、水杨酸、硝酸、磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸钠、乙酸钙、四硼酸钠、甲酸、甲酸盐、苯甲酸、酒石酸、三(羟甲基)氨基甲烷、壳聚糖、三氯化铝、硅酸钠、硫酸钠、三乙醇胺、乙二醇中的一种或几种。所述的添加剂也可以为根据所期待的产品特性而额外的进行添加。
作为上述方法一种更好的选择，菱镁矿与酸混合搅拌时间为20～40min。
作为上述方法一种更好的选择，所述的产物经过冷却，先粉碎成2mm以下的粒径，再加入氧化镁和添加剂粉碎成80μm以下的粒径，粉碎时间为40～60min。
根据本发明所述的二氧化碳，二氧化碳经过干燥后，冷却压缩成液体二氧化碳，之后送入二氧化碳储存罐中。
本发明还公开了一种用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，包括：反应罐体，其特征在于：所述反应罐体中设置有搅拌粉碎装置，反应罐体顶部设置有酸加料口，所述反应罐体的上部设置菱镁矿加料口和氧化镁进料口，所述罐体上还设置二氧化碳收集口，所述反应罐体的底部外表面设置有冷却装置。
在本发明的实施例内，提供了一种设备，其包括反应罐体，整个反应罐上部为圆柱形搅拌粉碎空间，下部为圆锥形反应搅拌空间，反应罐体中部设置搅拌粉碎装置，反应罐体顶部设置电机，电机与搅拌粉碎装置通过皮带连接传动，反应罐体顶部还设置酸加料口，支架支撑硫酸罐，反应罐体上部设置菱镁矿加料口，菱镁矿由菱镁矿仓经皮带运输机进入菱镁矿加料槽通过菱镁矿加料口进入反应罐体内，靠近罐体顶部还设置二氧化碳收集口，二氧化碳收集口与干燥器、低温空气压缩机和液体储存罐连通，菱镁矿加料口下面设置氧化镁进料口与氧化镁给料槽连通，反应罐底部外表面设置有冷却装置，下端为漏斗形出料口。
作为上述的反应器更好的选择，反应罐体上部是圆柱体形，下部呈圆锥形，物料从圆柱形筒内壁的各个给料口给入，反应罐体下部呈圆锥形有利于物料的粉碎与搅拌，并且锥形的底部避免了搅拌死角的产生；
本发明所述的反应罐体中部的搅拌粉碎装置，搅拌粉碎轴上部连接搅拌粉碎桨，下部连接螺旋桨，搅拌轴与反应罐连接处有密封装置，搅拌轴上部与电机通过皮带连接传动；电机具有正反转功能，当电机启动低转速正转时带动搅拌粉碎桨和下部连接螺旋桨转动，具有搅拌功能促进菱镁矿与浓硫酸反应，当电机反转高速运转时，具有粉碎物料功能，能将物料粉碎到一定粒级。
优选的，两层搅拌粉碎桨的设计使得物料能够搅拌充分，反应能够加快进行，优选的，三个螺旋桨能够产生足够强的风力使得物料能够往上吹起。
本发明所述的二氧化碳收集口通过管道连接干燥器，二氧化碳经过干燥器除去水分被低温空气压缩机压缩成液体进入二氧化碳储存罐。优选的，所述的干燥器为多层循环干燥器，能够使得二氧化碳含水率小于20ppm，优选的，所述的低温空气压缩机，能使二氧化碳冷却温度10～20℃，加压到3～8×106Pa。
本发明所述的反应罐下部为圆锥形的粉碎搅拌空间，外壁设置循环水冷却装置，反应完成时用于冷却反应罐内产物。
本发明所述反应罐还设置测温件和压力监测装置，用于检测罐体内部温度、压力和二氧化碳浓度。
优选的，所述的搅拌粉碎桨包括单层或多层搅拌叶片，叶片上装有打碎杆，在菱镁矿与酸反应阶段，打碎杆有增加搅拌范围的作用，在反应结束生成产物时，电机反转启动时，搅拌粉碎桨加速旋转，打碎杆起一个粉碎物料作用。
优选的，所述的螺旋桨包括单层或多层叶片，螺旋桨在菱镁矿与酸反应阶段起到旋转搅拌的作用，反应结束生成产物时，电机反转启动，能够将块状的物料先进性粉碎，螺旋桨反转将产生一个向上的升力，成为小块的物料在风力的作用下吹向上被搅拌粉碎桨再次粉碎。
优选的，所述反应罐体的底部还包括一气体进口，所述反应罐体的上部还包括粉体出口。所述气体进口通过管路与鼓风机连接，鼓风机与换热器连接，粉体出口通过管路连接引风机，所述换热器处供给空气，此情况下禁用冷却装置，使得反应罐内有较高温度，空气进入罐体后被加热成为热空气，使得粉料被充分分散，并且干燥，之后从粉体出口排出，经过引风机后进入换热器内成为干燥粉体。干燥后的粉体可以通过粉体出口进入下一工序，如收尘器进行收集。此情况适合当矿酸比过高时，对生成的镁盐有较高要求，并且要求添加的氧化镁量少，考虑粉体含有一定水分，可使用此装置。
优选的，所述反应罐体的下部设置有出料口。在将产品粉碎至一定粒度时，由于本发明为固相反应，反应过程中虽然会产生水，但是添加的氧化镁与水反应生成氢氧化镁，并且通过搅拌完全可以获得干燥粉体，其可以被直接收集。
优选的，所述的电机转速为0～2800r/min。本领域技术人员可以根据需要灵活调节其转速。
优选的，所述的酸加料口设置有液体喷嘴，将酸喷入反应罐内。
优选的，所述的密封件为双层密封。双层密封为内层和外出密封，防止泄压。
优选的，所述的测温件为热电偶，压力监测装置为二氧化碳浓度传感器和压力表。
优选的，所述的循环水冷却装置下端为进水口，上端为出水口，循环水冷却装置设置在反应罐体底部，反应产生的热量大部分通过反应罐底部往外传递。
优选的，所述的菱镁矿加料口、氧化镁加料口、酸加料口和二氧化碳收集口设置有电控阀门，实现自动给料加料。
本发明提供了一种以菱镁矿为主要成分联产胶凝材料和CO2的制备方法和设备，具体的实施方法和各个设备的使用包括以下步骤：
1)菱镁矿由尾矿仓通过皮带运输机进入给料槽，电控控制打开菱镁矿给料口电控阀门，菱镁矿自动给入反应罐内部，再打开酸给料口电控阀门，酸通过液体喷嘴喷入反应罐内，菱镁矿与酸的加入量的重量比为1:0.2～0.9，同时电机启动，带动搅拌粉碎轴转动，搅拌加速菱镁矿与酸混合；
菱镁矿与酸混合接触后开始反应产生二氧化碳，此时二氧化碳收集口为闭合状态，反应罐内为密闭的空间，控制二氧化碳分压能达到控制反应的进行，菱镁矿与酸混合搅拌时间为20～40min，同时热电偶和二氧化碳压力传感器随时监测反应罐内温度、压力和二氧化碳浓度。
2)菱镁矿与酸反应结束后，电机停机，搅拌粉碎装置停止转动，打开二氧化碳收集口的电控阀门，含有水蒸气的二氧化碳通过管道进入干燥器内干燥除去水蒸气，之后通过低温空气压缩机压缩干燥的二氧化碳，使之成为液体进入二氧化碳储存罐内。
3)二氧化碳被排出，反应罐内部压力消失，罐体底部的循环水冷却装置将反应产物冷却后，产物结成块，电机反转启动，搅拌粉碎装置反向转动，搅拌粉碎轴下端的螺旋桨先将结块的产物粉碎成小块状，螺旋桨反转产生向上的风力将小块状的产物吹向上被被搅拌粉碎桨再次粉碎，粉碎产物在2mm以下。
4)控制氧化镁出料口电动阀门，将氧化镁和添加剂加入反应罐内，关闭各个加料口，开启电机，电机高速反转带动搅拌粉碎装置对混合物进行超细粉碎，形成本胶凝材料，基于100份的胶凝材料，需要加入氧化镁12～36重量份，和添加剂1～10重量份，粉碎时间为40～60min。
由上本发明提供的技术方案可看出，按照本发明所提供的方法和设备所制备的胶凝材料生态环保，与传统水泥相比不需要煅烧即可生成，且活性好，强度高，按照本发明所设计的设备，生产的凝胶材料直接装车，且生成的二氧化碳副产物，不仅能够促进该工艺的生产，并且能够制作成液体二氧化碳产品，创造了经济效益。
附图说明
图1为本发明一种菱镁矿联产胶凝材料及CO2设备的结构示意图；
图2为本发明一种菱镁矿联产胶凝材料和CO2的制备方法的流程简图；
附图标识：
1、二氧化碳储存罐；2、低温空气压缩机；3、干燥器；4、测温件；5、压力监测装置；6、二氧化碳收集口；7、电机；8、皮带；9、搅拌粉碎装置；10硫酸罐；11、浓硫酸加料口；12、菱镁矿槽；13、菱镁矿仓；14、皮带运输机；15、菱镁矿加料口；16、反应罐体；17、氧化镁槽；18、氧化镁加料口；19、搅拌粉碎桨；20、螺旋桨；21、冷却装置；22、出料口。
具体实施方式
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明使用的装置如图1所示，该装置包括：反应罐体16，如图所示，反应罐体16内部具有上下两部分反应区域，反应罐体16中部设置搅拌粉碎装置9，对物料起搅拌和粉碎作用。反应罐体16顶部设置电机7，电机7与搅拌粉碎装置9通过皮带8连接传动，反应罐体16顶部还设置浓硫酸加料口11，支架支撑硫酸罐10，反应罐体16上部设置菱镁矿加料口15，菱镁矿由菱镁矿仓13经皮带运输机14进入菱镁矿加料槽12通过菱镁矿加料口15进入反应罐体16内，靠近罐体顶部还设置二氧化碳收集口6，二氧化碳收集口6与干燥器3、低温空气压缩机2和液体储存罐1连通，菱镁矿加料口15下面设置氧化镁进料口18与氧化镁给料槽17连通，反应罐底部外表面设置有冷却装置21，下端为漏斗形出料口22。
上述的装置适用于酸为硫酸的情形，在使用盐酸或者磷酸时，需要对罐体设计以及材料进行相应的改进。
作为上述装置的一种改进，反应罐体16的上部是圆柱体形，下部呈圆锥形，物料从圆柱形筒内壁的各个给料口给入。
作为上述装置的一种改进，二氧化碳收集口管道连接干燥器3，二氧化碳经过干燥器3除去水分被低温空气压缩机2压缩成液体进入二氧化碳储存罐1。
作为上述装置的一种改进，搅拌粉碎轴上部连接搅拌粉碎桨19，下部连接螺旋桨20，搅拌轴上部与电机7通过皮带8连接传动，电机7具有正反转功能，低转速正转带动搅拌粉碎桨19和下部连接螺旋桨20转动，具有搅拌功能，电机反转转速高，具有粉碎物料功能。
作为上述装置的一种改进，所述的搅拌粉碎桨包括单层或多层搅拌叶片，叶片上装有打碎杆，所述的螺旋桨包括单层或两层以上叶片。
作为上述装置的一种改进，二氧化碳收集口6下面设置测温件4和压力监测装置5，用于检测罐体内部温度和压力。
作为上述装置的一种改进，搅拌轴与反应罐连接处有密封装置，所述的密封件为双层密封。
作为上述装置的一种改进，所述的菱镁矿给料口、氧化镁给料口、浓硫酸给料口和二氧化碳收集口设置有电控阀门，实现自动给料加料。
在上述的反应器中，产品是通过下部出料的。也可以通过另外一种结构实现出料，所述反应罐体的底部还包括一气体进口，所述反应罐体的上部还包括粉体出口。所述气体进口通过管路与鼓风机连接，鼓风机与换热器连接，粉体出口通过管路连接引风机，所述换热器处供给空气，此情况下禁用冷却装置，使得反应罐内有较高温度，空气进入罐体后被加热成为热空气，使得粉料被充分分散，并且干燥，之后从粉体出口排出，经过引风机后进入换热器内成为干燥粉体。干燥后的粉体可以通过粉体出口进入下一工序，如收尘器进行收集。此情况适合当矿酸比过高时，并且要求添加的氧化镁量少，对生成的镁盐有较高要求，可考虑使用此装置。
相应的，具体联产胶凝材料和CO2的制备方法包括以下步骤：
1)菱镁矿由尾矿仓通过皮带运输机进入给料槽，电控控制打开菱镁矿给料口电控阀门，菱镁矿自动给入反应罐内部，再打开浓硫酸给料口电控阀门，浓硫酸通过液体喷嘴喷入反应罐内，菱镁矿与浓硫酸的加入量的重量比为1:0.2～0.9，同时电机启动，带动搅拌粉碎轴转动，搅拌加速菱镁矿与浓硫酸混合；
菱镁矿与浓硫酸混合接触后开始反应产生二氧化碳，此时二氧化碳收集口为闭合状态，反应罐内为密闭的空间，控制二氧化碳分压能达到控制反应的进行，菱镁矿与浓硫酸混合搅拌时间为20～40min，同时热电偶和二氧化碳压力传感器随时监测反应罐内温度、压力和二氧化碳浓度。
2)菱镁矿与浓硫酸反应结束后，电机停机，搅拌粉碎装置停止转动，打开二氧化碳收集口的电控阀门，含有水蒸气的二氧化碳通过管道进入干燥器内干燥除去水蒸气，之后通过低温空气压缩机压缩干燥的二氧化碳，使之成为液体进入二氧化碳储存罐内。
3)二氧化碳被排出，反应罐内部压力消失，罐体底部的循环水冷却装置将反应产物冷却后，产物结成块，电机反转启动，搅拌粉碎装置反向转动，搅拌粉碎轴下端的螺旋桨先将结块的产物粉碎成小块状，螺旋桨反转产生向上的风力将小块状的产物吹向上被被搅拌粉碎桨再次粉碎，粉碎产物在2mm以下。
4)控制氧化镁出料口电动阀门，将氧化镁和添加剂加入反应罐内，关闭各个加料口，开启电机，电机高速反转带动搅拌粉碎装置对混合物进行超细粉碎，形成本胶凝材料，基于100份的胶凝材料，氧化镁12～36重量份，和添加剂1～10重量份，粉碎时间为40～60min。
上述的过程中，所述的酸为浓硫酸、盐酸和磷酸中的一种或两种以上的酸形成的混合物。所述的浓硫酸为本领域技术人员熟知的浓度为98％或更高的硫酸。当使用盐酸或磷酸中时进行的反应步骤和使用浓硫酸时略有差异，使用盐酸生成的产物为氯化镁、二氧化碳和其他强胶凝活性原料，使用磷酸生成的产物为磷酸镁、二氧化碳和其他强胶凝活性原料。当使用混酸时，可以得到混合产物。为了便于比较，在如下的实施例中，使用的酸大都是浓硫酸，然而当使用其他酸或者混酸时，其反应过程和处理步骤也是类似的。
如下为结合具体实施例对菱镁矿或尾矿的利用进行进一步的阐述。
实施例1
某菱镁矿采自辽宁海城。其颜色为白色，偶有灰白、黑色等色混杂其中，矿石结构以结晶质为主，较致密，但硬度低，易粉碎。物料粒级-0.074mm占60％，菱镁矿尾矿基本化学组成分析见下表:
菱镁矿尾矿多元素化学分析结果％
将该菱镁矿尾矿运入菱镁矿仓，经过皮带运输机进入给料槽，经过给料口进入反应罐内，按重量比，将菱镁矿、浓硫酸加入到反应罐内部后，关闭各个给料口，开启电机搅拌，将二氧化碳从二氧化碳收集口排出，二氧化碳经过干燥器和低温空气压缩机后直接送入二氧化碳储存罐内；将反应罐内产物粉碎到2mm以下后，再将重量比，氧化镁、添加剂加入到反应罐内搅拌粉碎，粉碎时间为40min，生成胶凝材料。
所述的添加剂为：磷酸二氢镁、磷酸二氢钠、酒石酸、硫酸钠、磺基水杨酸中的一种或多种。
将生成的胶凝材料加入总重量15份的水搅拌，形成浆体；将所述的浆体注入模具中形成块，24h脱模，在30℃恒温箱内养护28d的到所述胶凝材料，检测其抗压、抗折性能。
表1材料性能检测
从上表可看出，以菱镁矿尾矿为原料制作的胶凝材料抗压强度能达6.6MPa以上，抗折强度能达48.2MPa以上。
实施例2
选自大石桥市某粉碎后的高品位菱镁矿原矿作为原料，物料粒级-0.25mm以下占80％，菱镁矿原矿MgO含量≥47％，改菱镁矿原矿化学组分分析结果如下表：
菱镁矿原矿化学组分分析结果％
将该高品位菱镁矿原矿运入菱镁矿仓，经过皮带运输机进入给料槽，经过给料口进入反应罐内，按重量比，将菱镁矿和浓硫酸加入到反应罐内部后，关闭各个给料口，开启电机搅拌，待反应结束后释放反应罐内压力，二氧化碳经过干燥器和低温空气压缩机后直接送入二氧化碳储存罐内；将反应罐内产物粉碎到2mm以下后，再将按重量比的氧化镁和添加剂加入到反应罐内搅拌粉碎，粉碎时间为50min，生成胶凝材料。
所述的添加剂为：磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸的、乙酸钙、四硼酸钠、磷酸二氢镁、三乙醇胺中的一种或多种。
将生成的胶凝材料加入总重量20份的水搅拌，形成浆体；将所述的浆体注入模具中形成块，24h脱模，在30℃恒温箱内养护28d的到所述胶凝材料，检测其抗压、抗折性能。材料性能如表2所示：
表2材料性能检测
从上表材料性能检测数据可看出，使用菱镁矿品位高的原矿作为原料生产的材料具有良好的抗压和抗折性能。
实施例3
山东掖县开采出的菱镁矿，其颜色为浅黄色，偶有褐色混杂其中，矿石结构以结晶质为主，有玻璃光泽。粉碎后物料粒级-0.074mm占70％，改菱镁矿基本化学组成分析见下表:
山东掖县菱镁矿化学组分分析结果％
将菱镁矿运入菱镁矿仓，经过皮带运输机进入给料槽，经过给料口进入反应罐内，按重量比将菱镁矿和盐酸加入到反应罐内部后，关闭各个给料口，开启电机搅拌，待反应结束后释放反应罐内压力，二氧化碳经过干燥器和低温空气压缩机后直接送入二氧化碳储存罐内；加入重量比为氧化镁和添加剂加入到反应罐内搅拌粉碎，粉碎时间为50min，生成胶凝材料。
所述的添加剂为：硼砂、三氯化铝、甘氨酸、磷酸二氢镁、三乙醇胺中的一种或多种。
将生成的胶凝材料加入总重量20份的水搅拌，形成浆体；将所述的浆体注入模具中形成块，24h脱模，在30℃恒温箱内养护28d的到所述胶凝材料，检测其抗压、抗折性能。材料性能如表2所示：
表3材料性能检测
从上表的材料性能检测中可看出，运用本发明方法与设备，以山东掖县菱镁矿作为生产原料，使用的酸为盐酸，生产的胶凝材料抗压强度和抗折强度都达到了传统水泥材料的标准。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (16)
1.一种利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，所述菱镁矿与酸在密封容器内混合搅拌生成镁盐和二氧化碳，密封容器内的压力被维持在0.3～0.5MPa，并通过控制二氧化碳分压，使反应可控，并对密封容器内的二氧化碳进行收集利用；反应完成后，冷却后的镁盐被粉碎，后加入氧化镁和添加剂，并粉碎搅拌，生成胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，所述的菱镁矿包括菱镁矿原矿、精矿、尾矿中的一种，所述的酸为浓硫酸、盐酸和磷酸中的一种或两种以上的酸形成的混合物。
3.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，菱镁矿与酸的重量比为1:0.2～0.9。
4.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，基于100重量份的胶凝材料，制备其的原料包括以下组分：
菱镁矿30～55重量份；
酸30～48重量份；
氧化镁10～30重量份；
添加剂0.1～15重量份。
5.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，基于100重量份的胶凝材料，制备其的原料包括以下组分：
菱镁矿33～62重量份；
酸20～43重量份；
氧化镁12～36重量份；
添加剂1～10重量份。
6.根据权利要求4或5所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，所述的添加剂为磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸三钠、硼酸、硼砂、酒石酸盐、乳酸、甘氨酸、水杨酸、硝酸、磺基水杨酸、丙二酸、丁二酸钠、乙酸钙、四硼酸钠、甲酸、甲酸盐、苯甲酸、酒石酸、三(羟甲基)氨基甲烷、壳聚糖、三氯化铝、硅酸钠、硫酸钠，三乙醇胺，乙二醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，所述菱镁矿与酸混合搅拌时间为20～40min。
8.根据权利要求1所述的利用菱镁矿联产胶凝材料及CO2的制备方法，其特征在于，所述的产物经过冷却，先粉碎成2mm以下的粒径，再加入氧化镁和添加剂粉碎成80μm以下的粒径，粉碎时间为40～60min。
9.一种用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，包括反应罐体，其特征在于：所述反应罐体中设置有搅拌粉碎装置，反应罐体顶部设置有酸加料口，所述反应罐体的上部设置菱镁矿加料口和氧化镁进料口，所述罐体上还设置二氧化碳收集口，所述反应罐体的底部外表面设置有冷却装置。
10.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，所述反应罐体分为上下两部，其中上部是圆柱体形，下部呈圆锥形。
11.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，二氧化碳收集口管道连接干燥器，二氧化碳经过干燥器除去水分后经低温空气压缩机压缩成液体进入二氧化碳储存罐。
12.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，所述搅拌粉碎装置包括搅拌粉碎轴，所述搅拌粉碎轴上部连接搅拌粉碎桨，下部连接螺旋桨，搅拌粉碎轴上部与电机通过皮带连接传动，电机具有正反转功能，低转速正转带动搅拌粉碎桨和螺旋桨转动。
13.根据权利要求12所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，所述的搅拌粉碎桨包括单层或两层以上的搅拌叶片，所述搅拌叶片上设置有打碎杆，所述的螺旋桨包括单层或两层以上的叶片。
14.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备,其特征在于，所述反应罐体上设置测温件和压力监测装置。
15.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，搅拌轴与反应罐连接处有密封装置。
16.根据权利要求9所述的用于生产菱镁矿联产胶凝材料及CO2的设备，其特征在于，所述的菱镁矿加料口、氧化镁加料口、酸加料口和二氧化碳收集口设置有电控阀门。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710971853.3A CN107721218B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710971853.3A CN107721218B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107721218A true CN107721218A (zh) | 2018-02-23 |
| CN107721218B CN107721218B (zh) | 2020-10-23 |
Family
ID=61211842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710971853.3A Expired - Fee Related CN107721218B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107721218B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109573621A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 北京凯盛建材工程有限公司 | 一种菱镁墙板生产中撬装式氧化镁原料输送设备 |
| CN114561292A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-31 | 天津长和生物技术有限公司 | 一种带有自鼓式二氧化碳制备装置的细胞培养箱 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3832287C1 (en) * | 1988-09-22 | 1989-09-21 | Duraplan Industriefussboeden Richard Boehl, 7000 Stuttgart, De | Magnesia cement mixture |
| CN202114054U (zh) * | 2011-02-22 | 2012-01-18 | 安阳艾尔旺新能源环境有限公司 | 垃圾分离成浆设备和具有其的垃圾分离系统 |
| CN104128360A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-11-05 | 许盛英 | 酸化后的菱镁矿尾矿 |
| CN104446060A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种氯氧镁水泥 |
| CN205347344U (zh) * | 2016-02-17 | 2016-06-29 | 新疆中泰化学股份有限公司 | 撤热型乙炔发生器 |
| CN205995448U (zh) * | 2016-08-26 | 2017-03-08 | 成都恒瑞制药有限公司 | 具有蒸汽回收装置的液体药品加热型反应罐 |
-
2017
- 2017-10-18 CN CN201710971853.3A patent/CN107721218B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3832287C1 (en) * | 1988-09-22 | 1989-09-21 | Duraplan Industriefussboeden Richard Boehl, 7000 Stuttgart, De | Magnesia cement mixture |
| CN202114054U (zh) * | 2011-02-22 | 2012-01-18 | 安阳艾尔旺新能源环境有限公司 | 垃圾分离成浆设备和具有其的垃圾分离系统 |
| CN104128360A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-11-05 | 许盛英 | 酸化后的菱镁矿尾矿 |
| CN104446060A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-25 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种氯氧镁水泥 |
| CN205347344U (zh) * | 2016-02-17 | 2016-06-29 | 新疆中泰化学股份有限公司 | 撤热型乙炔发生器 |
| CN205995448U (zh) * | 2016-08-26 | 2017-03-08 | 成都恒瑞制药有限公司 | 具有蒸汽回收装置的液体药品加热型反应罐 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109573621A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 北京凯盛建材工程有限公司 | 一种菱镁墙板生产中撬装式氧化镁原料输送设备 |
| CN109573621B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-05-31 | 北京凯盛建材工程有限公司 | 一种菱镁墙板生产中撬装式氧化镁原料输送设备 |
| CN114561292A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-31 | 天津长和生物技术有限公司 | 一种带有自鼓式二氧化碳制备装置的细胞培养箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107721218B (zh) | 2020-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104446064B (zh) | 烟气脱硫生产水泥的装置及方法 | |
| CN111635998B (zh) | 一种从锂矿石隧道窑焙烧提锂的方法及装置 | |
| CN105836781B (zh) | 一种生产纳米碳酸钙的碳化活化一体化装置及方法 | |
| CN102491397A (zh) | 硅酮密封胶专用纳米纳碳酸钙scc-2的制备方法 | |
| CN102491380A (zh) | 一种片状氢氧化镁的制备方法 | |
| CN103524105A (zh) | 一种建筑用绿色环保砖及其制作工艺 | |
| CN103058618B (zh) | 一种铅锌尾矿制备硅酸盐砖的方法 | |
| CN107721218B (zh) | 一种利用菱镁矿联产胶凝材料及co2的制备方法和设备 | |
| CN101602617B (zh) | 一种生产硫酸钾镁肥的方法 | |
| CN207446075U (zh) | 一种用于腻子粉生产的防尘干粉混合机 | |
| CN205500803U (zh) | 氢氧化镁生产碱式碳酸镁的设备 | |
| CN104529205B (zh) | 水泥生产装置及方法 | |
| CN111943530B (zh) | 烟气自循环热解制备轻烧氧化镁并富集二氧化碳方法 | |
| CN113213784A (zh) | 一种水泥的生产方法 | |
| CN101698312B (zh) | 一种铝土矿选尾矿制取复合仿瓷木材的方法 | |
| CN201231174Y (zh) | 用于墨粉加工的干燥冷风予粉碎装置 | |
| CN107215883B (zh) | 一种利用钾长石-废石膏矿化co2联产硫酸钾和二氧化硫的工业方法 | |
| CN107010852B (zh) | 一种轻烧氧化镁生产方法 | |
| CN103101979A (zh) | 生物质还原低品位氧化锰矿生产矿粉级一氧化锰设备系统 | |
| CN100376512C (zh) | 一种促释型镁肥及其制造方法 | |
| CN207748857U (zh) | 锂辉石精矿生产碳酸锂的系统 | |
| CN208517288U (zh) | 建筑用砖原料钢渣的处理装置 | |
| CN206607285U (zh) | 石煤钒矿成球焙烧粉碎装置 | |
| CN205953847U (zh) | 一种高温节能生石灰消化反应罐 | |
| CN1562847A (zh) | 磷矿热法制磷酸和水泥的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201023 Termination date: 20211018 |