[发明专利]一种利用低品位高钙菱镁矿制备轻烧氧化镁粉的系统及工艺

说明书

本发明属菱镁矿开发技术领域，提供了一种利用低品位高钙菱镁矿制备轻烧氧化镁粉的系统和工艺，系统包括依次连接的矿石均化预处理系统、两段式回转窑、冷却余热回收装置、提升机和储存打包装置：矿石均化预处理系统对矿石进行酸软化处理，两段式回转窑分为预热段和煅烧段，煅烧段顶部烟气出口连接预热段进料口，使煅烧段高温烟气热量回用以预加热进料，预热段的加热通风管前端还包括对矿石改性喷淋的装置。本发明利用两次预处理工艺，降低碳酸镁分解温度，有效提升氧化镁转化率并减少游离氧化钙的含量，同时将矿石高温煅烧分解产生的热气用于矿石煅烧前的预热处理，降低了能量消耗和生产成本，并通过二氧化碳回收装置降低温室效应。

技术领域

本发明总体地涉及菱镁矿开发利用技术领域，尤其是一种利用低品位高钙菱镁矿制备轻烧氧化镁粉的系统和工艺。

背景技术

近些年来，辽宁地区可直接使用的高品位菱镁矿矿石逐渐减少，并由于经济原因以及缺乏合适的选矿技术，很多矿山在开采过程中将低品级菱镁矿直接抛弃，造成了矿石资源的大量浪费。据了解，含46％以上的菱镁矿石的价格是550-600元/吨(2019年)，而含45％以下的菱镁矿石也有60元/吨，还有大量含量40％左右的矿石当做废弃矿处理，而目前这部分低品位矿石占总储量的70％以上。目前尾矿主要以堆积绿化处理，不仅造成了资源浪费，还对环境产生了影响，建材化利用是目前合理的解决方式。但是大石桥地区的尾矿钙含量较高，有些甚至达到5％以上，煅烧后会产生游离氧化钙，加入到镁质胶凝材料体系中会导致pH升高，形成石膏，且导致水化放热总量提高，不利于517相形成，导致强度下降。所以镁质胶凝材料严格限制游离氧化钙的含量，根据JC/T 443-2000，合格品的游离氧化钙含量应小于2.0wt.％。

目前现有的技术手段处理高钙凌美尾矿工艺复杂，成本较高，其中大部分采用浮选方式脱钙，CN104437883A采用消化-脱泥-反浮选的方法处理菱镁矿、该方法需要经过煅烧、消化后再反浮选；CN110124851A采用EDDHA进行反浮选脱钙。

采用反浮选方式处理尾矿需要多次浮选且效率低且成本高，难以满足大量处理高钙尾矿的要求。

发明内容

本发明的目的是提供针对现有技术的缺陷，提供一种不需要反浮选工艺的低品位高钙菱镁矿制备轻烧氧化镁粉的系统及工艺，本发明系统设计的矿石匀化预处理系统和喷淋装置对矿石进行处理，均化预处理系统将不同批次的矿石分开存放，在煅烧前，通过不同均化分级箱中的卸料器控制比例卸料，使得不同批次的矿石配比均匀，使产品组成稳定；预处理系统中的第一次喷淋和二段回转窑中的第二次喷淋使其在后续煅烧过程中容易分解，有效降低碳酸镁分解温度，以提升氧化镁转化率并减少游离氧化钙的含量，同时将煅烧分解气体与预热处理结合起来，降低了能量消耗和生产成本，并通过二氧化碳回收装置降低温室效应增加经济效益。

本发明的技术方案是，一种利用低品位高钙菱镁矿制备轻烧氧化镁粉的系统，它包括矿石均化预处理系统、两段式回转窑、冷却余热回收装置、提升机和储存打包装置；所述矿石均化预处理系统用于对低品位高钙菱镁矿进行成分匀化分级和软化处理；所述两段式回转窑连接矿石均化预处理系统，用于接收矿石均化预处理系统后的矿石，经改性处理后进行煅烧；所述冷却余热回收装置连接所述两段式回转窑，用于对冷煅烧后的矿石进行余热回收处理；所述提升机用于将冷却余热回收装置处理后的矿石送入储存打包装置；所述两段式回转窑包括靠近进料端的预热段和连接预热段的煅烧段，所述预热段的进料前端设置有烟道加热通风管，所述煅烧段的出料端顶部设置有热气回收装置：出料端顶部开口连接热气回收装置进口，热气回收装置出口分别连接粉尘回收装置和连通烟道加热通风管，所述粉尘回收装置出口和煅烧段的出料端口共同连接至冷却余热回收装置进料口。

本发明系统设置集预处理装置、煅烧装置、冷却装置及收料装置于一体，避开了现有技术中工艺复杂且效率低的浮选、反浮选工艺，设计的煅烧装置为两端窑设计，靠近进料的前段预热段利用后面的高温煅烧段产生的热烟气进行预热，充分进行了热量回收和利用，同时矿石经烟气预热处理，缩短了煅烧时间，且采用一次煅烧法，工艺简单，效率高，同时节能环保，减少能源消耗。