CN205774133U - 一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，属于耐火材料生产设备技术领域。依次包括混料压球单元、轻烧单元和分级单元；所述混料压球单元包括混料机和压球机；所述轻烧单元包括轻烧竖窑和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接，所述进料装置与所述分级单元连接；所述分级单元包括磨碎装置、输送装置、分级装置和成品收集装置。该生产线解决了菱镁矿焙烧过程中粉尘污染的问题，实现了菱镁矿清洁、环保的轻烧过程，同时有效扩大了可利用菱镁矿资源范围，实现了低品位菱镁矿生产高附加值的高品质轻烧氧化镁，可有效提高企业环境效益、经济效益。

Description

一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线

技术领域

本实用新型涉及一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，属于耐火材料生产设备技术领域。

背景技术

轻烧氧化镁是代表性的氧化镁产品，是生产各种品质中档镁砂、高纯镁砂及电熔镁砂的重要中间产品，轻烧氧化镁的品质是影响下游镁砂产品品质的核心要素。

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，氧化镁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，对环境影响极大。轻烧氧化镁粉自轻烧竖炉排出时，空气中粉尘浓度瞬时高达3000mg/m³；自然冷却降温过程中，轻烧氧化镁堆场附近空气中粉尘浓度在500～1000mg/m³；热选过程中，空气中粉尘浓度瞬时高达5000mg/m³；据不完全统计，吨轻烧氧化镁自竖炉排出至热选获得合格氧化镁粉，粉尘无组织散逸近20kg。海城地区是辽宁最重要的轻烧镁产业聚集区，主流轻烧镁企业全部采用菱镁块矿--竖窑煅烧工艺，2015年冬季，辽宁省多次爆发重度雾霾，环境保护部现场督察，海城地区菱镁矿轻烧企业因环境问题全面停产整治，迫切需要一种新型、环境友好的菱镁矿轻烧氧化镁的生产系统。

近年来，针对菱镁矿轻烧过程国内开展了大量的研究，但研究的重心在于菱镁矿的轻烧过程的实现，如沸腾炉轻烧氧化镁(中国专利CN85108710)、悬浮炉轻烧氧化镁(中国专利CN85106397、201020131767.5)、回转窑轻烧氧化镁(中国专利200710011301.4、90107753.4)、隧道窑轻烧氧化镁(中国专利200610047061.9、200510046995.6、200910148368.1)、反射窑轻烧氧化镁(中国专利201320654961.5)、轻烧氧化镁热选工艺(中国专利200610134894.9、201110049511.9)等等，但对于整个氧化镁轻烧过程的粉尘污染控制问题均未做考虑。此外，尽管上述专利对菱镁矿轻烧工艺、设备研究较多，但截至目前均未能实现菱镁矿精矿工业规模的轻烧，菱镁矿浮选精矿工业大规模轻烧仍未实现突破。

本实用新型针对菱镁矿轻烧过程的粉尘污染的问题，开发了一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，通过攻克菱镁矿焙烧过程中粉化的问题，实现菱镁矿精矿球团焙烧；通过轻烧过程球团炉内降温，实现球团低温排出，可以直接进入碎磨风选；通过全密闭负压的碎磨--风选系统，从源头解决了菱镁矿轻烧过程中粉尘无组织排放难题，实现了菱镁矿清洁、环保的轻烧过程。

另一方面，由于菱镁矿在焙烧过程中的粉化，目前国内轻烧氧化镁工业生产仍主要沿用上世纪三、四十年代开发的菱镁块矿--竖窑煅烧工艺，仅能处理>200mm的块矿资源。经过近八十年的开发，国内优质的特等矿和一等矿日趋枯竭，原矿品质下降，致产品指标逐渐变差，近二十年已无法生产MgO≥98％的高档氧化镁产品。尽管菱镁矿选矿提质技术成熟，海城镁矿耐火材料总厂选矿系统年处理MgO>46％，SiO₂<0.9％的菱镁矿12万吨，已运行近三十年，但菱镁矿精矿仍主要用于生产电熔镁砂，目前仍未实现菱镁矿精矿轻烧大规模工业应用。

本实用新型开发的一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，不仅有效解决了菱镁矿轻烧过程的粉尘污染的问题，同时可实现菱镁矿选矿精矿的有效轻烧。因此本实用新型开发的一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧氧化镁的生产线，在选矿除杂的基础上，通过风力分级进一步除杂，有效实现菱镁矿中CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质的深度分离，可以生产MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁，可为下游生产高档氧化镁产品提供有力的原料支撑。

本实用新型开发的一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，从源头解决了菱镁矿轻烧过程中粉尘无组织排放难题，成功利用低品位菱镁矿浮选精矿生产高品级氧化镁产品，有效扩大了可利用菱镁矿资源范围，实现了低品位菱镁矿生产高附加值的高品质轻烧氧化镁，可有效提高企业环境效益、经济效益，对于我国菱镁矿行业可持续发展和菱镁矿资源综合开发具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前菱镁矿轻烧氧化镁行业的粉尘污染问题，开发一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，以低品位菱镁矿浮选精矿(MgO≥47％)为对象，成功攻克菱镁矿焙烧过程中的粉化问题，CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质深度分离问题，从源头解决菱镁矿轻烧过程中粉尘无组织排放，同时实现低品位菱镁矿生产MgO≥98％高品质轻烧氧化镁，有效提高企业环境效益、经济效益。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，依次包括混料压球单元、轻烧单元和分级单元；所述混料压球单元包括混料机和压球机；所述轻烧单元包括轻烧竖窑和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接，所述进料装置与所述分级单元连接；所述分级单元包括磨碎装置、输送装置、分级装置和成品收集装置。原料(菱镁矿精矿和粘结剂)进入混料机后充分混合，进入压球机压制成高密度球团；菱镁矿球团通过轻烧单元的进料装置送入轻烧竖窑，菱镁矿球团分解为轻烧氧化镁球团，经炉底冷风冷却后的氧化镁球团通过轻烧单元的出料装置进入分级单元的磨碎装置，细磨后的氧化镁经输送装置送入分级装置分级，分级处理后的氧化镁细粉采用成品收集装置收集，获得MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁。

进一步地，所述混料压球单元还包括湿碾机和压密机，原料(菱镁矿精矿和粘结剂)进入混料机后充分混合，通过湿碾机、压密机二级压密后再进入压球机压制成高密度球团。通过湿碾机、压密机二级压密，使粘结剂与矿粉混合均匀并进一步通过二级压密使矿粉颗粒之间紧密接触提高粘接强度，有益于获得更加致密的球团，抑制轻烧过程中粉尘的发生。

进一步地，所述混料压球单元还包括陈化装置，压球机压制成的高密度球团进入陈化装置自然陈化，陈化时间24～96h，陈化温度10℃～50℃，陈化后球团含水0.1％～5％。陈化装置主要使球团中粘结剂与矿粉进一步固化成型，挥发过量的水分，使粘结剂更好的附着在菱镁矿微观颗粒的表面，更好的发挥粘结剂高温下的粘结作用。

进一步地，所述轻烧竖窑自上而下依次为进料升温区、燃烧区、降温区和出料区，在燃烧区设有气体燃料供给装置，所述的气体燃料供给装置，采用对称布置或均匀的圆周布置；在降温区设有空气供给装置。本实用新型所述的轻烧竖窑，可较好地保持菱镁矿球团在轻烧过程的强度，实现菱镁矿轻烧过程的连续焙烧，同时可有效保证焙烧均匀。与传统的轻烧氧化镁炉窑相比，炉内可以取消炉条及支撑隔墙，简化炉窑结构，降低制造和维护成本，延长炉窑使用寿命。同时，菱镁矿球团分解后的高温轻烧氧化镁球团，在轻烧竖窑降温区采用助燃的冷空气冷却，冷却后氧化镁球团降温至100℃～300℃，MgO≥97％。上述热交换过程，既实现了轻烧粉球团的冷却，又实现了助燃空气预热，充分利用了余热，降低了菱镁矿轻烧过程能耗。传统焙烧方式菱镁矿块矿经过焙烧已经完全粉化沉积在轻烧炉窑下部，无法实现炉内冷却过程，不得不采取菱镁矿轻烧氧化镁粉炉外开放式降温的方式，导致粉尘污染严重。

进一步地，所述轻烧单元的出料装置为圆盘卸料机。

进一步地，所述分级单元的磨碎装置选自鼠笼式破碎机、雷蒙磨粉机、高压辊磨机、欧版磨粉机中的一种。

进一步地，所述分级单元的输送装置为鼓风机。

进一步地，所述分级单元的分级装置为选粉机。

进一步地，所述分级单元的成品收集装置为旋风收尘器、布袋收尘器、电收尘器中的一种或者几种。

进一步地，所述轻烧单元的出料装置和所述分级单元密闭连接并且负压操作。通过这一连接方式和操作方式的改进，可以彻底解决目前工业生产过程中轻烧氧化镁露天开放式降温及热选过程导致的粉尘污染问题。在保障无粉尘散逸的情况下实现轻烧氧化镁球团的提质；根据杂质的赋存状态及分布情况进行碎磨，通过风力分级实现CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质的分离；轻烧氧化镁球团MgO≥97％，通过风力分级，可获得MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁粉。

本实用新型公开了一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧氧化镁的生产线，以低品位菱镁矿浮选精矿为原料，经过混料机、湿碾机、压密机、压球机压制成高密度球团；菱镁矿球团经陈化后送入轻烧竖窑，菱镁矿球团分解为轻烧氧化镁球团，经炉底冷风冷却后的氧化镁球团经圆盘卸料机进入磨粉机，细磨后的氧化镁经选粉机分级后采用旋风收尘器和布袋收尘器捕集粉尘，获得MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁。从源头解决了菱镁矿轻烧过程中无组织粉尘排放难题，同时实现菱镁矿中CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质的深度分离，可得到MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁。该生产线解决了菱镁矿焙烧过程中粉尘污染的问题，实现了菱镁矿清洁、环保的轻烧过程，同时有效扩大了可利用菱镁矿资源范围，实现了低品位菱镁矿生产高附加值的高品质轻烧氧化镁，可有效提高企业环境效益、经济效益。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧氧化镁的生产线示意图。

附图标记：1-混料机，2-湿碾机，3-压密机，4-压球机，5-轻烧竖窑，51-空气冷却装置，52-圆盘卸料机，6-鼓风机，7-磨粉机，8-选粉机，9-旋风收尘器，10-布袋收尘器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，依次包括混料压球单元、轻烧单元和分级单元。所述混料压球单元包括混料机1、湿碾机2、压密机3和压球机4。所述轻烧单元包括轻烧竖窑5和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接，所述进料装置与所述分级单元连接。轻烧竖窑5下部设有空气冷却装置51，所述出料装置为圆盘卸料机52。所述分级单元包括磨粉机7、鼓风机6、选粉机8、旋风收尘器9和布袋收尘器10。

菱镁矿精矿(-0.074mm占60％以上)、粘结剂(氧化镁、聚丙烯酸铵)经混料机1混合均匀后，经过湿碾机2、压密机3压密后，通过压球机4压制成菱镁矿球团(30-60mm)，送入轻烧炉窑5。菱镁矿球团进入炉窑后在重力作用下自上而下运动，运动过程中被燃烧气体逐步加热升温，在1000～1200℃下完成分解的菱镁矿球团转化为轻烧氧化镁球团，自炉窑中部向下部运动，炉窑下部的空气供给装置51通入冷空气，冷空气与热的轻烧氧化镁球团完成热交换，预热后的热空气在炉窑中部与气体燃料燃烧，冷却后的轻烧氧化镁球团(温度<300℃)通过圆盘卸料机52排至磨粉机7，细磨后的氧化镁经鼓风机6送入选粉机8分级，分级后氧化镁细粉采用旋风收尘器9和布袋收尘器10捕集粉尘，获得MgO≥98％的高品质轻烧氧化镁。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种环境友好的菱镁矿精矿轻烧高品质氧化镁的生产线，其特征在于，依次包括混料压球单元、轻烧单元和分级单元；所述混料压球单元包括混料机和压球机；所述轻烧单元包括轻烧竖窑和进料装置、出料装置，所述进料装置与所述混料压球单元连接，所述进料装置与所述分级单元连接；所述分级单元包括磨碎装置、输送装置、分级装置和成品收集装置。

2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述混料压球单元还包括湿碾机和压密机。

3.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述混料压球单元还包括陈化装置。

4.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述轻烧竖窑自上而下依次为进料升温区、燃烧区、降温区和出料区，在燃烧区设有气体燃料供给装置，所述的气体燃料供给装置，采用对称布置或均匀的圆周布置；在降温区设有空气供给装置。

5.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述轻烧单元的出料装置为圆盘卸料机。

6.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述分级单元的磨碎装置选自鼠笼式破碎机、雷蒙磨粉机、高压辊磨机、欧版磨粉机中的一种。

7.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述分级单元的输送装置为鼓风机。

8.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述分级单元的分级装置为选粉机。

9.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述分级单元的成品收集装置为旋风收尘器、布袋收尘器、电收尘器中的一种或者几种。

10.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述轻烧单元的出料装置和所述分级单元密闭连接并且负压操作。