轻质碳酸镁生产系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种轻质碳酸镁生产系统，原料废渣（1）依次经破碎机（2）和粉碎机（3）后进入循环混合搅拌槽（5），所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过循环液泵（7）和吸收器（4）循环搅拌；所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过加液泵（6）加入碳化塔（8），所述碳化塔（8）顶部气体出口连接气液分离器（9）顶部进口，所述气液分离器（9）顶部出口连接二氧化碳压缩机（12）进口，所述气液分离器（9）底部出口连接循环混合搅拌槽（5）。本实用新型专利技术设计合理，应用于该系统的碳酸镁生产方法把两种废物结合起来治理，生产轻质碳酸镁，副产余渣用作水泥生产原料，起到化害为利，变废为宝。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于循环经济中工业废料回收利用领域，主要涉及金属镁和镁合金废渣生产轻质碳酸镁的生产系统。
技术介绍
轻质碳酸镁是一种无机化工产品，主要用于橡胶、电缆橡塑绝缘层橡胶硫化过程的促进剂，又是高效橡胶硫化促进剂轻质氧化镁生产的原料，碳酸镁是一种高级硷性耐火材料，它又是有机化工产品阻燃剂氢氧化镁的原料，环保业中它是气体脱硫、脱硝的脱除剂。它是医药镁盐及许多兽用医药生产的原料。它还是我国传统的出口化工产品，每年可为国家创汇数亿美元。轻质碳酸镁传统的化工生产方法主要有卤水法，卤盐复分解法和白云石为原料的白云石法，在我国和世界上占比重达70%以上，为目前的主要生产方法。白云石法是以白云石为原料，经过培烧白云石由碳酸盐分解放出二氧化碳生成镁和钙的氧化物，煅烧白云石用水消化生成镁钙的氢氧化物和水的混合物，用这种混合物在一种钢制碳化设备中进行碳酸化反应。反应中，氢氧化镁和氢氧化钙和二氧化碳和水反应生成的碳酸发生中和反应生成水溶性的碳酸氢镁，而氢氧化钙则生成水不溶性的碳酸钙。停止反应后，分离水溶性的碳酸氢镁和水不溶性的碳酸钙，水溶性碳酸氢镁溶液分离出用蒸汽加热进行热解，生成水不溶性的碳酸镁，脱水烘干后成为轻质碳酸镁成品，而不溶的碳酸钙分离干燥后成为产品轻质碳酸钙。
技术实现思路
本技术为了解决目前金属镁和镁合金废渣的回收利用问题，提供了一种生产轻质碳酸镁的设备系统。本技术是采用如下技术方案实现的：一种轻质碳酸镁生产系统，原料废渣依次经破碎机和粉碎机后进入循环混合搅拌槽，所述循环混合搅拌槽内液体通过循环液泵和吸收器循环搅拌；所述循环混合搅拌槽内液体通过加液泵加入碳化塔，所述碳化塔顶部气体出口连接气液分离器顶部进口，所述气液分离器顶部出口连接二氧化碳压缩机进口，所述气液分离器底部出口连接循环混合搅拌槽；所述碳化塔底部气体进口同时与二氧化碳压缩机进口和外来二氧化碳管路连接；所述碳化塔底部液体出口连接碳化液回收槽，所述碳化液回收槽内液体通过碳化液回收泵加至一次带式真空过滤机的过滤部，滤液通过水环真空机组进入纯碳化液储槽，所述纯碳化液储槽内液体通过纯碳化液泵加至热解槽，所述热解槽的热源来自外来蒸汽管路，所述热解槽的顶部气体出口与冷凝器的管程进口连接，所述冷凝器的管程出口通过去混合循环槽回收水管路至循环混合搅拌槽；所述冷凝器的壳程进口连接外来冷却水管路、其壳程出口连接回收热水去锅炉管路。所述热解槽出口连接热解液储槽，所述热解液储槽内液体通过热解液输送泵加至二次带式真空过滤机过滤部，滤物为碳酸镁滤饼，滤液通过二次带式真空过滤机真空机组进入二次过滤液储槽，所述二次过滤液储槽内液体通过二次滤液泵回收至循环混合搅拌槽；所述碳酸镁滤饼经大倾角皮带输送机送至粗轻质碳酸镁贮仓，所述粗轻质碳酸镁贮仓内物料通过烘干机输料机送至烘干机，烘干后经成品粉碎机粉碎至成品轻质碳酸镁。上述设备系统应用于如下方法中，轻质碳酸镁的生产方法，包括如下步骤：（1）、破碎、粉碎如图1所示，将经过长期堆放，浸水后pH值呈现7-8之间的镁精炼废渣及镁合金熔剂渣，称作原料废渣1，依次经过破碎机2和粉碎机3，经破碎后再粉碎至100目以内的料粉。（2）、搅拌溶浸如图1所示，将料粉放入循环混合搅拌槽5中，和常温水及各回收水混合按固液比1：5-6的比例混合，用循环液泵8打入吸收器4内，利用吸收器内负压，吸收粉碎过程中的粉尘，通过循环吸收搅拌均匀。（3）、碳酸化a、如图1所示，将过程（2）吸收搅拌混合均匀的浆液用加液泵6打入15-18M的耐压内衬316L不锈钢制碳化塔8中，碳化塔并排设置3个，可以同时进行碳化，也可以依次进行碳化，实现连续生产。启动CO2压缩机12，将浓度达95%以上CO2，在大于0.8MPa的压力加入塔中进行碳酸化反应，反应到塔底样品液出口样品中固体物MgO<1.0%时，放出碳化液至碳化液回收槽10，放至样品液出口样品中固体物MgO<5%进时停止放出。塔内重新加液充气进行新一轮碳化反应。成品轻质碳酸镁是利用化肥、石油炼制、生物化工排放的高浓CO2和水在高压下形成的碳酸反应生成碳酸氢镁而提取。b、如图1所示，碳化塔顶放出尾气进入气液分离器9中，新鲜二氧化碳气和冷凝脱水后的尾气由阀门控制进入二氧化碳压缩机12进口，液体由阀门控制流向循环混合搅拌槽5中回收利用。（4）、一次真空过滤如图1所示，将过程（3）的a中碳化塔放出液体通过碳化液自身压力或者回收泵11加至一次真空带式过滤机13带上过滤部位进行过滤，过滤后的滤物进入清洗段清洗后从带式真空过滤机带上排出，一次过滤渣内含二氧化硅、氧化钙和氧化铝及少量萤石，可回收用作水泥原料32，用于水泥生产。过滤液经水环式真空机组14排至纯碳化液贮槽15。（5）、蒸汽热解如图1所示，用纯碳化液泵16把过程（4）的过滤液贮槽15中过滤液加入热解槽17中，用0.8MPa蒸汽（L1）加入热解槽中进行热解，热解至液体中无镁离子为止，热解混合液放入热解液贮槽18中。热解气体排出进入冷凝器20中用冷却水（L2）冷却，冷却降温后热解产生的二氧化碳气和新鲜二氧化碳气进入二氧化碳压缩机12进口。热解气冷却后冷凝水进入冷凝水贮槽，由冷凝水离心泵打入过程（1）循环混合搅拌槽5中，回收热水（L6），用于锅炉生产蒸汽。（6）、二次过滤如图1所示，将过程（5）经热解后的热解混合液用热解液输送泵19打入二次带式真空过滤机组21带上过滤，碳酸镁滤饼22清洗后排出，滤液经二次带式真空过滤机组23回收进入二次过滤液贮槽24，然后经二次过滤泵25回收至过程（2）的循环混合搅拌槽5中，滤液中氯化物含量达10g/L以上时进行氯化物回收利用，小于1g/L时用离心泵打向过程（2）混合循环液槽中进行循环回收。（7）、烘干如图1所示，将过程（6）经过清洗的碳酸镁滤饼22，由大倾角皮带机26加入烘干机前的粗品贮仓27进行贮存，然后通过烘干机输送机28加至烘干机29，用0.8MPa蒸汽（锅炉来热风L4）加热烘干，烘干至水分<0.5%合格，冷却后经过成品粉碎机30，包装轻质碳酸镁成品31入库。上述方法采用了另一条反应原理不同的工艺，采用反应原理为二氧化碳溶于水中生成碳酸：CO2+H2O→H2CO3，而生成的碳酸在酸性条件下，碳酸再发生以下反应，CaCO3.MgCO3+CO2+H2O→MgHCO3+CaHCO3→MgHCO3+CaCO3↓+H2O+CO2↑因为在碳酸化反应中，生成的MgHCO3稳定性很好，而CaHCO3在常温下分解放出CO2和水，所以在通常的状态钙是碳酸钙状态呈现的。这样在常温条件下使镁、钙盐进行分离，通过反应而制出碳酸镁来。通过上述反应把炼铁助熔剂活性白云质石灰、大理石生产边角料，金属镁厂白云石废石、粉以及镁精炼排放多年完全碳化的废渣。并利用钢铁冶炼、石油炼制，合成医药，金属镁生产中的高浓度CO2和通过浓缩的CO2和水反应生成碳酸来溶解以上渣中的碳酸镁，及碳酸钙、碳酸钙反应后生成水溶性的碳酸氢镁和碳酸氢钙，碳酸氢钙不稳定，缷压后碳酸氢钙分解生成不溶的碳酸钙和碳酸氢镁分离，压力条件下，CO2压力越大，pH越小，酸性越强，反应速度越快。另一方面，CO2浓度越高生成的碳酸酸性越强，提高压力和增加CO2浓度是反应的最佳条件。应用于本系统生产出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质碳酸镁生产系统，其特征在于：原料废渣（1）依次经破碎机（2）和粉碎机（3）后进入循环混合搅拌槽（5），所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过循环液泵（7）和吸收器（4）循环搅拌；所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过加液泵（6）加入碳化塔（8），所述碳化塔（8）顶部气体出口连接气液分离器（9）顶部进口，所述气液分离器（9）顶部出口连接二氧化碳压缩机（12）进口，所述气液分离器（9）底部出口连接循环混合搅拌槽（5）；所述碳化塔（8）底部气体进口同时与二氧化碳压缩机（12）进口和外来二氧化碳管路（L3）连接；所述碳化塔（8）底部液体出口连接碳化液回收槽（10），所述碳化液回收槽（10）内液体通过碳化液回收泵（11）加至一次带式真空过滤机（13）的过滤部，滤液通过水环真空机组（14）进入纯碳化液储槽（15），所述纯碳化液储槽（15）内液体通过纯碳化液泵（16）加至热解槽（17），所述热解槽（17）的热源来自外来蒸汽管路（L1），所述热解槽（17）的顶部气体出口与冷凝器（20）的管程进口连接，所述冷凝器（20）的管程出口通过去混合循环槽回收水管路（L5）至循环混合搅拌槽（5）；所述冷凝器（20）的壳程进口连接外来冷却水管路（L2）、其壳程出口连接回收热水去锅炉管路（L6）；所述热解槽（17）出口连接热解液贮槽（18），所述热解液贮槽（18）内液体通过热解液输送泵（19）加至二次带式真空过滤机（21）过滤部，滤物为碳酸镁滤饼（22），滤液通过二次带式真空过滤机真空机组（23）进入二次过滤液贮槽（24），所述二次过滤液贮槽（24）内液体通过二次滤液泵（25）回收至循环混合搅拌槽（5）；所述碳酸镁滤饼（22）经大倾角皮带输送机（26）送至粗轻质碳酸镁贮仓（27），所述粗轻质碳酸镁贮仓（27）内物料通过烘干机输料机（28）送至烘干机（29），烘干后经成品粉碎机（30）粉碎至成品轻质碳酸镁（31）。...

【技术特征摘要】
1.一种轻质碳酸镁生产系统，其特征在于：原料废渣（1）依次经破碎机（2）和粉碎机（3）后进入循环混合搅拌槽（5），所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过循环液泵（7）和吸收器（4）循环搅拌；所述循环混合搅拌槽（5）内液体通过加液泵（6）加入碳化塔（8），所述碳化塔（8）顶部气体出口连接气液分离器（9）顶部进口，所述气液分离器（9）顶部出口连接二氧化碳压缩机（12）进口，所述气液分离器（9）底部出口连接循环混合搅拌槽（5）；所述碳化塔（8）底部气体进口同时与二氧化碳压缩机（12）进口和外来二氧化碳管路（L3）连接；所述碳化塔（8）底部液体出口连接碳化液回收槽（10），所述碳化液回收槽（10）内液体通过碳化液回收泵（11）加至一次带式真空过滤机（13）的过滤部，滤液通过水环真空机组（14）进入纯碳化液储槽（15），所述纯碳化液储槽（15）内液体通过纯碳化液泵（16）加至热解槽（17），所述热解槽（17）...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱广东，吉俊康，
申请(专利权)人：闻喜县远华冶金材料有限公司，朱广东，
类型：新型
国别省市：山西;14