[发明专利]一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置及其使用方法

权利要求书

1.一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，该一体化装置由熔料间(2)、净化间(3)和缓冲储存间(4)组成，其特征在于:整个装置建造于平台上；熔料间(2)、净化间(3)和缓冲储存间(4)在一个完整的炉壳(1)中，通过隔墙将三个工作间分开，且熔料间(2)与净化间(3)之间的隔墙高于净化间(3)与缓冲储存间(4)之间的隔墙；炉壳(1)内的炉膛与熔融氯化镁接触部位由电熔类耐火砖(5)砌筑而成；熔料间(2)与净化间(3)之间由溢流通道一(6)连通；净化间(3)与缓冲储存间(4)之间由溢流通道二(7)连通；净化间(3)内靠近缓冲储存间(4)的一侧设有拱形隔墙(16)；熔料间(2)的上端盖一(8)上设有加热电极一(11)；净化间(3)的上端盖二(9)上设有加热电极二(12)，下部设有通氯管(14)；缓冲储存间(4)的上端盖三(10)设有启动时临时加热电极；缓冲储存间(4)炉膛底部靠近侧壁的位置设有排渣口(13)，缓冲储存间(4)的顶部设置有真空抽料口(18)。

2.根据权利要求1所述的一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，其特征在于：所述炉壳(1)为碳钢材料。

3.根据权利要求1所述的一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，其特征在于：所述熔料间(2)设有三相变压器；所述熔料间(2)的加热电极一(11)为新型水冷石墨电极，且设有三根，新型水冷石墨电极浸入熔融氯化镁的液位达到新型水冷石墨电极长度的1/3～2/3。

4.根据权利要求1所述的一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，其特征在于：所述净化间(3)的炉膛底部为“凸”型面(17)；上端盖二(9)设有排烟管道(19)，用普通耐火砖砌筑而成，烟道伸入地平面处设有沉降池；所述净化间(3)内的加热电极二(12)为上插新型水冷石墨电极，且设有两根，上插新型水冷石墨电极浸入熔融氯化镁的液位达到上插新型水冷石墨电极长度的1/3～2/3；所述净化间(3)设有单相变压器。

5.根据权利要求1所述的一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，其特征在于：所述通氯管(14)为侧插式，炉两侧各一，通氯管(14)在伸入净化间(3)炉墙的部分采用套管式，其中间为钢管，外铸铁管。

6.根据权利要求1所述的一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置，其特征在于：所述缓冲储存间(4)炉膛底部为斜坡(15)，坡底与排渣口(13)相通；所述缓冲储存间(4)的上端盖三(10)设有两根启动时临时加热电极，正常运行期间不设加热电极。

7.一种无水氯化镁颗粒熔化及净化一体化装置的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤一，检查装置：检查装置的密封性及各部件是否可以正常运转；

步骤二，加料熔化：在熔料间(2)当无水氯化镁颗粒和活性炭混合熔融氯化镁液位达到新型水冷石墨电极长度的1/3～2/3时开始送电，当熔融料的温度达到750℃时加入无水氯化镁颗粒和活性炭混合料升温熔化，其中，所加料量根据熔料间(2)的熔化能力具体而定，在此过程中水分脱除，碱式氯化镁转化为氧化镁后通过溢流通道一(6)进入净化间(3)；该熔料间(2)内发生的化学反应为：MgOHCl＝MgO+HCl；MgCl₂+H₂O＝MgO+2HCl；

步骤三，通氯净化：通过溢流通道一(6)进入净化间(3)的熔融氯化镁，当熔融氯化镁的液位达到电极长度的1/3～2/3时，从通氯管(14)通入净化剂氯气，结合炉膛底部的“凸”型面(17)结构有利于浓相氧化镁颗粒区在氯气流作用下形成搅拌环流，为净化提供更好的动力学条件；熔融氯化镁中的杂质氧化镁被反应为氯化镁并与熔融氯化镁一起通过溢流通道二(7)流入缓冲储存间(4)，杂质铁、硅、铝生成相应的低沸点氯化物并以气态形式逸出并进入排烟管道(19)排出；该净化间内发生的化学反应为：2MgO+C+2Cl₂＝2MgCl₂+CO₂；2Al₂O₃+3C+6Cl₂＝4AlCl₃+3CO₂；2Fe₂O₃+3C+6Cl₂＝4FeCl₃+3CO₂；SiO₂+C+2Cl₂＝SiCl₄+CO₂；

步骤四，放料：净化好的氯化镁缓存在缓冲储存间(4)中备用，当电解槽需要净化后的氯化镁时，通过抬包从真空抽料口(18)抽取加入电解槽中进行电解生产；

步骤五，排渣：当缓冲储存间(4)底部沉淀的渣层厚度达到300mm时通过缓冲储存间(4)炉膛底部的斜坡(15)结构，将底部堆积的渣由排渣口(13)排出。