[发明专利]一种基于能量集成的硼镁矿石粉熟化装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于能量集成的硼镁矿石粉熟化装置及方法。其包括以下工艺步骤：①生硼镁矿在流化床预反应器里进行预反应。②硼镁矿石粉旋流热解。预反应后的物料去直燃式旋流焙烧炉焙烧。③流化床预反应器分离出的气体去硼砂闪蒸干燥器干燥硼砂；焙烧后分离出的废气去加热预反应物料，然后作为热源去流化床预反应器；熟硼镁矿石粉去陈化仓陈化，然后经空气输送至熟硼镁矿石粉料仓；干燥后硼砂去产品料仓，分离出的气体经除尘，冷却除湿作为碳碱法的二氧化碳气源。本发明中的装置和方法自动化程度高、生产负荷率高，熟化时间缩短，熟化的硼镁矿石粉活性高；回收浓度为15％(体积)CO₂气体可以用于碳碱法，可以去掉生产窑气的石灰窑，综合节能50％。

技术领域

本发明属于化学工程学科领域，本发明涉及一种硼镁矿石粉熟化的装置及方法。具体地说涉及一种基于能量集成的硼镁矿石粉熟化装置及方法。

背景技术

焙烧法是一种常见的硼镁矿石加工利用的方法。尽管硼镁矿石的加工工艺有所不同，但第一步都是对硼镁矿石进行高温焙烧处理，目的就是提高硼镁矿石的活性。硼镁矿石及伴生矿物的晶体结构紧密，硬度高，化学活性低，在碳碱法中不能直接使用。硼镁矿石焙烧活化后，则结构疏松，硬度降低，活性提高。

对硼镁矿石进行活化焙烧存在的主要问题是焙烧工艺条件难控制，熟硼镁矿石活性差。目前对于硼镁矿石的焙烧尚无先进的工业化装置，少数厂家仍采用竖窑、回转窑作为硼镁矿石的焙烧设备，用竖窑、回转窑焙烧得到的熟硼镁矿石，通常活化率和浸取率较低，并且能耗高，能源利用率低，焙烧周期长，含尘尾气排放温度高，CO₂直接排放，环境污染严重，硼镁矿资源难以被很好地利用。

国内众多专家和研究人员试图采用流态化焙烧方式，但由于硼镁矿石含有20％～30％(质量分数)的表面水，使其应用受到很大阻碍。

发明内容

为了克服了现有技术的不足，本发明提出了一种基于能量集成的硼镁矿石粉熟化装置及方法，能够解决硼镁矿石粉熟化工艺中能耗高、焙烧周期长、能源利用率低、含尘尾气污染环境等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明采用的基于能量集成的硼镁矿石粉熟化装置主要包括硼镁矿石粉螺旋输料器、流化床预反应器、热源旋风分离器、进料预热旋风分离器、直燃式旋流动态焙烧炉、出料旋风分离器、陈化料仓、输料旋风分离器、输料袋式过滤器、熟硼镁矿石粉料仓、流化床预反应器排气袋式过滤器。硼镁矿石粉螺旋输料器出料口连通流化床预反应器进料口，流化床预反应器下部的出料口、热源旋风分离器出料口、流化床预反应器排气袋式过滤器出料口连通进料预热器出气口，热源旋风分离器出气口连通流化床预反应器底部进气口，流化床预反应器顶部出气口连通流化床预反应器排气袋式过滤器进料口，进料预热旋风分离器出气口连通热源旋风分离器进气口，进料预热旋风分离器出料口连通直燃式旋流动态焙烧炉进料口，直燃式旋流动态焙烧炉底部设置天然气燃烧器，能够产生1200℃～1300℃的高温。直燃式旋流动态焙烧炉出料口连通出料旋风分离器进气口，出料旋风分离器出料口连通陈化料仓进料口，出料旋风分离器出气口连通进料预热旋风分离器进气口，陈化料仓出料口连通输料旋风分离器进气口，输料旋风分离器出料口连通熟硼镁矿石粉料仓，输料旋风分离器出气口连通输料袋式过滤器进料口，输料袋式过滤器出料口连通熟硼镁矿石粉料仓。