CN109020265A - 一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法 - Google Patents

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韩振南
程继光
何伟
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Abstract

一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，涉及一种提高镁矿产品高收率方法，该方法所述方法利用轻烧过程生产的高温轻烧粉产品通过产品换热系统预热空气、冷却产品，预热后的空气经过滤除尘后再和轻烧过程产生的高温烟气通过高温空气换热器间接换热，换热后得到的高温空气用于轻烧过程的燃气燃烧；煅烧后的产物经气固分离，得到高温烟气再经空气换热器后降低温度，实现产品回收；该方法利用产品热能将空气预热，经过滤除尘后与高温烟气进一步换热，得到高温空气，减少了燃料消耗，降低了能耗，同时冷却了烟气，使烟气温度降低，提高了旋风效率，从而实现了轻烧镁产品的高效回收。

Description

一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法
技术领域
本发明涉及一种提高镁矿产品高收率方法，特别是涉及一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法。
背景技术
中国是世界上菱镁矿资源最丰富的国家之一，总保有储量矿石约30亿吨，占世界总储量的25％。其中，辽宁菱镁矿储量最丰富，占全国总储量的85.6％，主要集中在大石桥、海城一带，年开采量约1200-1500万吨。菱镁矿是制取镁化合物的主要原料，轻烧镁是由菱镁矿煅烧所得，被广泛用于建材、化工、冶金、医药等多个领域，是生产防火板、轻质隔墙板、硫酸镁、造纸、除硫工艺、钢厂护炉溅渣等的理想材料，也是制取重烧镁、高纯镁砂和电熔镁的原料。
几十年来，通过高温煅烧菱镁矿制取轻烧氧化镁的装置一直沿用“水煤气发生炉”联合“反射炉”或“竖窑”的传统工艺煅烧菱镁矿，轻烧氧化镁主要采用菱镁矿块矿(粒度150mm～300mm)竖炉轻烧——热选的工艺生产。由于菱镁矿在焙烧过程中粉化，菱镁矿块矿经竖炉轻烧后粉化为0.05mm～5mm的轻烧氧化镁粉，轻烧氧化镁粉自竖炉排出后温度高达600℃，无法直接进行热选，目前工业上采用人工将高温的轻烧氧化镁粉摊开呈薄层，自然冷却至常温后，再进入热选工序。热选是利用轻烧后的氧化镁与杂质(CaSiO3、FeSiO3)粒度、硬度、比重的不同通过筛分的方式进行分离，冷却后的轻烧氧化镁通过不同孔径的筛子进行筛分分离杂质从而获得高品质的轻烧氧化镁。但热选不能彻底分离杂质，仅能分离一部分，导致轻烧氧化镁的品质仍严重制约于进入轻烧竖炉的菱镁矿的品质。由于轻烧氧化镁粉自轻烧竖炉排出、自然冷却降温、热选均处于开放式操作，粉尘无组织排放严重，导致轻烧氧化镁产品回收效率降低，更重要的是对环境影响极大。
目前工业上收集轻烧氧化镁产品的方法一般采用煅烧后产生的烟气携带分解得到的轻烧氧化镁先经旋风分离器将烟气和固体产品轻烧氧化镁分离。由于烟气的温度高导致旋风效率低，并未将烟气和轻烧氧化镁完全分离，气固分离后的烟气中仍含有大量的轻烧氧化镁，导致大量的轻烧氧化镁又重新回到原料系统输送至煅烧炉内煅烧，使收集的产品活性降低，且造成产品回收效率降低。
申请公布号为CN 106587666 A的中国专利中提到了菱镁矿煅烧后的高温烟气直接进入成品捕集器收集成品轻烧氧化镁，气固分离后的烟气直接送入多级预热系统，由于高温使产品收集效率低，导致大量的轻烧镁产品随着菱镁矿原料又重新输送至动态煅烧炉内煅烧，使收集的产品活性降低，且造成产品回收效率降低，同时此发明中在燃气燃烧炉内燃气燃烧所需的空气是常温空气，增加了燃气的消耗，提高了能耗。
申请号为201610640920.9的中国专利中涉及到悬浮闪速制备高活性轻烧氧化镁成套装置。此发明将菱镁矿石粉状物料由上料机送入文丘里混料器，然后进入物料多级旋风预热装置递级预热，最后一级预热的物料进入悬浮焙烧炉进行闪速分解，然后进入气料分离装置气料分离，分离出来的物料进入物料多级旋风冷却装置的递级冷却，最后一级冷却的物料出料；空气流向与其相反，最后经物料多级旋风预热装置降温后的废气进入废气处理装置进行处理、排放。此发明同样采用的上述收集轻烧氧化镁的方法：菱镁矿煅烧后产生的烟气和轻烧氧化镁先经气料分离器，由于高温气料分离器并不能将气体和固体轻烧氧化镁完全分离，导致烟气中仍含有大量的轻烧氧化镁，后送入到物料三级旋风预热装置中预热原料冷却烟气，致使原料中仍含有大量的氧化镁，同原料菱镁矿被重新送入悬浮培烧炉中煅烧。虽然此发明有效提高了余热利用效率，但是轻烧氧化镁产品活性降低，产品回收效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，该方法利用产品热能将空气预热，经过滤除尘后与高温烟气进一步换热，得到高温空气，减少了燃料消耗，降低了能耗，同时冷却了烟气，使烟气温度降低，提高了旋风效率，从而实现了轻烧镁产品的高效回收。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，所述方法利用轻烧过程生产的高温轻烧粉产品通过产品换热系统预热空气、冷却产品，预热后的空气经过滤除尘后再和轻烧过程产生的高温烟气通过高温空气换热器间接换热，换热后得到的高温空气用于轻烧过程的燃气燃烧；煅烧后的产物经气固分离，得到高温烟气再经空气换热器后降低温度，实现产品回收；包括以下工艺过程：
将清洁燃气通入菱镁矿输送/悬浮菱镁矿粉煅烧炉前的燃烧器，其燃烧产生的热烟气通过气固作用快速煅烧菱镁矿粉，其产物经旋风分离器将高温烟气和高温轻烧镁，高温烟气经空气换热器预热空气、冷却烟气，冷却后的烟气再经旋风分离器，得到的轻烧粉被输送至储罐中，分离后的烟气经烟气换热系统将原料菱镁矿粉预热，换热后进一步降温的烟气经中低温过滤除尘达标后直接排放，被预热的菱镁矿粉和经中低温过滤除尘得到的菱镁矿细粉被输送至煅烧炉内；经气固分离后得到的高温轻烧粉被送入产品换热系统中，再经高温过滤除尘将预热后的空气通入空气换热器中，与高温烟气换热，得到的高温空气通入到菱镁矿煅烧炉的燃烧器，经过滤除尘后和经产品旋风换热系统降温后以及经旋风分离器得到的轻烧镁产品被输送至储罐中。
所述的一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，所述菱镁矿粉输送床/悬浮床煅烧炉后由旋风分离器、高温空气换热器、旋风分离器、高温烟气预热菱镁矿粉的烟气换热系统、高温轻烧粉产品预热空气的产品换热系统、过滤除尘、烟气排放系统、冷却后轻烧粉产品储罐构成。
所述的一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，所述高温空气换热器设置在煅烧炉后的旋风分离器和烟气换热系统前的旋风分离器之间。
本发明的优点与效果是：
本发明利用产品热能将空气预热，经过滤除尘后与高温烟气进一步换热，得到高温空气，减少了燃料消耗，降低了能耗，同时冷却了烟气，使烟气温度降低，提高了旋风效率，从而实现了轻烧镁产品的高效回收。
附图说明
图1是本发明工艺流程实施例1的示意图；
图2是本发明工艺流程图中煅烧炉（含燃烧器）的装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
本发明利用轻烧过程的高温轻烧粉产品将空气预热经过滤除尘后和高温烟气换热得到高温空气，通过降低烟气的温度来提高旋风效率。
在菱镁矿粉输送床/悬浮床煅烧炉后主要由旋风分离器1、高温空气换热器、旋风分离器2、高温烟气预热菱镁矿粉的烟气换热系统、高温轻烧粉产品预热空气的产品换热系统、过滤除尘、烟气排放系统、冷却后轻烧粉产品储罐等构成，高温空气换热器设置在煅烧炉后的旋风分离器1和烟气换热系统前的旋风分离器2之间。
利用轻烧过程生产的高温轻烧粉产品通过产品换热系统预热空气、冷却产品，预热后的空气经过滤除尘后再和轻烧过程产生的高温烟气通过高温空气换热器间接换热，换热后得到的高温空气用于轻烧过程的燃气燃烧。换热后的烟气降温后经旋风分离器，分离后的轻烧粉直接输送至储罐中，分离后不含轻烧粉产品的烟气，经烟气换热系统将菱镁矿粉预热，换热后进一步降温的烟气经过滤除尘后达标后直接排放，被预热的菱镁矿粉和经过滤除尘得到的菱镁矿细粉被输送至煅烧炉内。
煅烧后的产物经气固分离，得到的高温烟气再经空气换热器后降低温度，有效提高了旋风分离器2的旋风效率，实现产品的高效回收。
实施例一
如图1所示，将清洁燃气通入菱镁矿输送/悬浮菱镁矿粉煅烧炉前的燃烧器，其装置图如图2所示，其燃烧产生的热烟气通过气固作用快速煅烧菱镁矿粉，其产物经旋风分离器1将高温烟气和高温轻烧镁，高温烟气经空气换热器预热空气、冷却烟气，冷却后的烟气再经旋风分离器2，得到的轻烧粉被输送至储罐中，分离后的烟气经烟气换热系统将原料菱镁矿粉预热，换热后进一步降温的烟气经中低温过滤除尘达标后直接排放，被预热的菱镁矿粉和经中低温过滤除尘得到的菱镁矿细粉被输送至煅烧炉内；经气固分离后得到的高温轻烧粉被送入产品换热系统中，再经高温过滤除尘将预热后的空气通入空气换热器中，与高温烟气换热，得到的高温空气通入到菱镁矿煅烧炉的燃烧器，提高了燃烧效率，经过滤除尘后和经产品旋风换热系统降温后以及经旋风分离器得到的轻烧镁产品被输送至储罐中。

Claims (3)

1.一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，其特征在于，所述方法利用轻烧过程生产的高温轻烧粉产品通过产品换热系统预热空气、冷却产品，预热后的空气经过滤除尘后再和轻烧过程产生的高温烟气通过高温空气换热器间接换热，换热后得到的高温空气用于轻烧过程的燃气燃烧；煅烧后的产物经气固分离，得到高温烟气再经空气换热器后降低温度，实现产品回收；包括以下工艺过程：
将清洁燃气通入菱镁矿输送/悬浮菱镁矿粉煅烧炉前的燃烧器，其燃烧产生的热烟气通过气固作用快速煅烧菱镁矿粉，其产物经旋风分离器（1）将高温烟气和高温轻烧镁，高温烟气经空气换热器预热空气、冷却烟气，冷却后的烟气再经旋风分离器（2），得到的轻烧粉被输送至储罐中，分离后的烟气经烟气换热系统将原料菱镁矿粉预热，换热后进一步降温的烟气经中低温过滤除尘达标后直接排放，被预热的菱镁矿粉和经中低温过滤除尘得到的菱镁矿细粉被输送至煅烧炉内；经气固分离后得到的高温轻烧粉被送入产品换热系统中，再经高温过滤除尘将预热后的空气通入空气换热器中，与高温烟气换热，得到的高温空气通入到菱镁矿煅烧炉的燃烧器，经过滤除尘后和经产品旋风换热系统降温后以及经旋风分离器得到的轻烧镁产品被输送至储罐中。
2.根据权利要求1所述的一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，其特征在于，所述菱镁矿粉输送床/悬浮床煅烧炉后由旋风分离器1、高温空气换热器、旋风分离器2、高温烟气预热菱镁矿粉的烟气换热系统、高温轻烧粉产品预热空气的产品换热系统、过滤除尘、烟气排放系统、冷却后轻烧粉产品储罐构成。
3.根据权利要求2所述的一种空气高温预热工艺提高轻烧菱镁矿产品高收率方法，其特征在于，所述高温空气换热器设置在煅烧炉后的旋风分离器1和烟气换热系统前的旋风分离器2之间。
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