[发明专利]一种用于生产碱式碳酸镁的浆态组合床反应装置及其使用方法

说明书

本发明属于精细无机化工技术领域，涉及一种用于生产碱式碳酸镁的浆态组合床反应装置及其使用方法，该反应装置中的浆态组合床反应器由浆态反应区和雾化反应区组成，在雾化反应区内，雾化后的氢氧化镁浆液滴作为不连续相与含COsubgt;2/subgt;的气体连续相发生碳化反应；在浆态反应器内，含COsubgt;2/subgt;的气体作为不连续相，以气泡的形式与氢氧化镁浆液连续相接触发生碳化反应。本发明的反应装置及其使用方法可以生产视比容高达10mL/g以上的碱式碳酸镁粉体，且具有工艺简单、粒径可控、COsubgt;2/subgt;利用率高等特点。

技术领域

本发明属于精细无机化工技术领域，具体涉及一种用于生产碱式碳酸镁的浆态组合床反应装置及其使用方法。

背景技术

氧化镁(MgO)是镁的氧化物，其用途很广，可以应用在食品添加剂、医疗药剂、硅钢制造、高级电磁材料制造等领域。在不同领域使用的氧化镁对氧化镁镁的纯度、形貌及结晶程度等因素有独特的要求。荧光级氧化镁主要用于三基色荧光粉以及其他类各种光体的原料。荧光级氧化镁产品除要求产品中杂质含量很低外，还要求产品具有较大的视比容。一般情况下，通过对原料和产品的精制即可满足杂质很低的要求，但是生产高视比容的氧化镁产品却不容易。

氧化镁一般是经过氢氧化镁煅烧或者碳酸镁煅烧而得到。其中经过氢氧化镁煅烧很难得到高视比容的氧化镁，碳酸镁特别是花瓣形碱式碳酸镁经煅烧后可以获得高视比容的氧化镁。因此，生产出高视比容氧化镁的关键是高视比容碱式碳酸镁的制备。生产碳酸镁的方法主要有菱镁矿煅烧后碳化和白云石煅烧后碳化等两种方法，分别是将白云石或菱镁矿进行煅烧后，采用含CO₂气体进行碳化获得花瓣形碱式碳酸镁。这两种方法均存在杂质难以去除的缺点，很难得到荧光级氧化镁产品。并且，白云石煅烧碳化法由于需要经过重镁水(碳酸氢镁)热解，消耗大量蒸汽，成本较高。

新的碱式碳酸镁制备方法和装置也在进行探索。例如在专利CN201610387026.5(一种碱式碳酸镁及其制备方法)使用将可溶性的镁盐或其水溶于水加入有机溶剂形成镁盐溶液，再将CO₂气体通入进行反应，在加热固液混合物，再分离可以得到花状或毛毛虫状的高纯碱式碳酸镁粉体。由于有机溶剂的引入，使得产品中残留的有机溶剂容易在煅烧过程中发生碳化而使产品发黑。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种用于生产碱式碳酸镁的浆态组合床反应装置及其使用方法，以由氯化镁碱沉淀法获得的高纯度氢氧化镁为原料，先后经浆态反应区和雾化反应区与CO₂发生碳化反应，获得高视比容碱式碳酸镁。

本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一种用于生产碱式碳酸镁的浆态组合床反应装置，所述的装置包括原料泵、预热器、浆态组合床反应器、分离罐、压缩机、循环泵、外冷器；所述的浆态组合床反应器为塔形，由自下而上连接为一体的直筒段和扩大段构成；所述扩大段的直径大于直筒段的直径，直筒段包括雾化反应区和浆态反应区；

所述的原料泵的出口与预热器的管程进口相连，预热器的管程出口与浆态组合床反应器的中部相连进入浆态反应区，所述的分离罐的上部与浆态组合床反应器的底部相连，分离罐的下部设有排渣阀，所述的循环泵的进口与分离罐的侧面的上部浆液出口相连，循环泵的出口由管道通过外冷器与浆态组合床反应器的上部相连，进入雾化反应区，并经管道与雾化器相连；所述内构件为若干层分布，并位于浆态反应区内，浆态反应区的底部内设有气体分布器，气体分布器的进气口与压缩机相连；

所述扩大段顶部设有控压阀，外冷器与雾化器之间设有循环液控制阀和pH计安装口，外冷器与循环泵之间管道上设有放液阀，外冷器的侧下部还设有冷水进口阀；

所述预热器侧下部设有高温介质进口阀，预热器上部管道上还设有进液阀；

所述浆态反应区、雾化反应区的外侧设有液位计。