用微机控制的微波沸腾炉制备镁煅白的方法技术

本发明专利技术涉及一种用微机控制的微波沸腾炉制备镁煅白的方法，它是以白云石为原料，在微波沸腾炉内煅烧，温度为１０３０℃，用传感器控制显示温度信息，给料采用螺旋给料机、产物由旋风收尘器收集、尾气二氧化碳由布袋收尘器收集，用水循环冷凝法回收，炉内温度、微波加热、压缩空气速率、加温时间、旋风收尘、布袋收尘均由微计算机程序控制，制备的镁煅白烧损率为４７％，灼减量≤０．５％，活性度＞３４％，产物含氧化镁量为３８～４４％，制备工艺流程短，沸腾煅烧速度快，煅烧时间为１５ｓ，进料、煅烧、出料周期为５ｍｉｎ，微波加热速度快、效率高、比现有技术可提高２－３倍，可节省能源、减少环境污染，是十分理想的制备镁煅白的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属有色金 属含镁白云石煅烧制备镁煅白的

技术介绍
镁一Mg，是有色轻金属之一，镁以镁盐形式存在于地壳中，主要以固体 矿、液体矿两种形式存在，液体矿以海水、地下卤水、盐湖卤水为主，固体 矿以白云石、菱镁矿、水氯镁石等为主；我国是镁资源大国，白云石、菱镁 矿资源丰富，约占全球储量的50%，研究、开发新型的熔炼金属镁的方法具 有十分重要的工业价值。在固体镁矿中，白云石MgCO^CaC03是碳酸镁与碳酸钙的复盐，含镁 量达21.8%，而且储量丰富，是硅热法熔炼镁的主要原料。镁煅白的制备方法有多种形式，例如回转窑法，是依靠辐射传热与对 流传热，用气体或液体燃料等加热煅烧；竖窑法，是用无烟块煤作燃料，将 煤、石分层或煤、石混合煅烧；隧道窑法，是将装有白云石的小车从窑的一 端进入，依次经过预热带、高温带、冷却带，从窑的另一端出来后，即得到 镁煅白；这些煅烧方法虽然可以制备镁煅白，但存在很多不足，例如，环境 污染严重、能源消耗浪费大，工艺流程复杂、产收率低，有的产物纯度低、 利用价值不高。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是针对
技术介绍
的不足，采用微计算机控制的微波加热沸 腾炉煅烧白云石，采用计算机程序控制、传感器测温、微波加热，使白云石 粉粒沸腾、煅烧，并回收二氧化碳，以大幅度提高白云石的煅烧效率、质量 和镁煅白的产收率，及节省能源、减少环境污染。技术方案本专利技术使用的化学物质材料为白云石、氮气、压縮空气，其组合用量 为以千克、厘米3为计量单位白云石MgC03*CaC03 10Kg 氮气N 200000cm3 压縮空气1000000cm3制备方法如下(1) 精选化学物质原料对制备使用的化学物质原料精选其色泽、纯度、含氧化镁量: 白云石含氧化镁量》21.8% 氮气98%压縮空气含氧量>21%(2) 粉碎、过筛对制备所需的白云石用粉碎机进行粉碎、过筛；反复粉碎、反复过筛，筛网目数100目，粉粒平均粒径为150um;(3) 清理沸腾煅烧炉用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，使其洁净，时间为10min;(4) 开启微波发生器、微波控制器，使沸腾炉腔温度由20。C士3。C升至1030 。C士1(TC,升温速度为35°C/min，在此温度下加料，温度保持恒定；开启沸腾炉壁上的传感器，液晶显示屏显示炉内温度；(5) 开启沸腾炉侧部进料口，由螺旋给料机将白云石粉料送入沸腾炉底部， 开启空气压縮机，在压縮空气吹动作用下，炉腔内白云石粉粒呈悬浮状态， 白云石粉粒体积为腔内体积的2/3，使白云石粉粒有沸腾空间；(6) 空气压縮机由沸腾炉底部通过风罩滤网向炉腔内输送压縮空气，输气 速度为100000cm3/min，使炉腔内白云石粉粒沸腾；(7) 在加热状态下，在压縮空气吹动下，白云石粉粒被吹起，呈悬浮分布， 粉粒在沸腾状态下煅烧；(8) 白云石粉粒沸腾煅烧时间为15s士5s;(9) 在白云石粉粒沸腾过程中，在温度1030。C士10'C状态下，在压縮空气 100000cmVmin吹动下，将发生化学分解反应，反应式如下MgCC>3. CflC<93,"紅>Mg(9 + 。0 + 2C02个15s±5s式中MgC03:碳酸镁 CaC03:碳酸钙 MgO:氧化镁 CaO:氧化转C02: 二氧化碳(10) 白云石粉粒煅烧后生成产物，g卩疏松状、灰白色镁煅白；(11) 回收镁煅白产物、氮气保护沸腾煅烧后的镁煅白产物被高速气流带出炉体，并经出料筒进入旋风收 尘器，镁煅白进入产物箱；开启氮气瓶，向产物箱输入氮气，输入速度30000cm3/min; 镁煅白产物在产物箱中自然冷却至20°C ± 3°C; 回收后，即得最终产物，SP:疏松状、灰白色镁煅白；(12) 回收二氧化碳旋风收尘器出来的尾气进入布袋收尘器，布袋收尘器将二氧化碳气体排 入水循环冷凝箱，开启进水管、出水管，形成水流循环，二氧化碳气体在2(TC 士3。C冷凝状态下，形成液态二氧化碳，然后对液态二氧化碳及循环水一起进 行回收；(13)检测、化验、分析对制备的镁煅白产物要进行色泽、形貌、烧损率、灼减量、活性度、含 氧化镁量进行检测、化验、分析；用光谱分析仪进行化学成分分析；用电子显微镜进行产物形貌分析；烧损率为47%，灼减量《0.5%，活性度〉34%，含氧化镁量为38 44%; (14)储存对制备的镁煅白储存于不锈钢容器中，置于干燥、洁净环境、密闭储存， 要防水、防潮、防吸湿，防酸碱盐侵蚀，储存温度为2(TC士3T:，相对湿度《10%。所述的镁煅白的制备是在微计算机控制的微波沸腾煅烧炉中进行的，在炉体2的上部为炉盖1，炉体2的下部为炉座15，炉座15的下部为炉架16， 炉架16的下部为空气压縮机35，空气压縮机35通过导线6与电控箱9联接; 炉体2内为炉腔44，炉腔44内下部为风罩滤网34;炉腔44内为白云石粉粒 42、压縮空气43;风罩滤网34下部为空气压縮管17，并联接空气压縮机35; 炉壁3的右下部设有进料口 32，进料口 32对准并联接螺旋给料机33，白云 石粉粒42通过螺旋给料机33喷进炉腔44内；炉壁3右上部设有出料筒22， 出料筒22与出风口23、旋风收尘器25联接，旋风收尘器25通过出气管21 联接布袋收尘器20，布袋收尘器20通过出气管21联接水循环冷凝箱19，水 循环冷凝箱19上设有进水管37、出水管18，进水管37上有进水阀36，水循 环冷凝箱19内上部为二氧化碳气体38、下部为液态二氧化碳39;旋风收尘 器25的下部设有出料斗24，出料斗24对准产物箱31的进料口，产物箱31 联接氮气管29、氮气阀28、氮气瓶30，产物箱31内下部为镁煅白产物27、 上部为氮气26;炉体2的筒形炉壁3上设有温度传感器4、 7、 40、 41，通过 导线6与电控箱9联接；在炉体2的筒形炉体外部上、下位置设有微波发生 器5、 8，微波发生器5、 8通过导线6与电控箱9联接；电控箱9上部为液晶 显示屏10、下部依次设有指示灯11、微波控制器12、空气压縮机开关13、 电源开关14、旋风收尘器开关45、布袋收尘器开关46、螺旋给料机开关47。所述的微计算机控制的电路板中间为微计算机控制电路IC1，即CPU，微计算机控制电路IC1通过端子、导线分别联接温度传感器控制电路IC2、微 波加热控制电路IC3、微波发生器转换电路IC4、信号指示电路IC5、液晶显 示电路IC6、空气压縮机转换电路IC7、电源稳压开关电路IC8、振荡器电路 IC9、螺旋给料机开关电路ICIO、旋风收尘器开关电路ICll、布袋收尘器开 关电路IC12，各分电路组成整体控制电路。所述的镁煅白的制备是在沸腾煅烧炉内进行的，其煅烧温度为1030°C± 10°C，压縮空气输入速度为100000cmVmin，煅烧时间为15s士5s，白云石粉粒 呈悬浮状态分布，粉粒在沸腾状态下煅烧，制得产物镁煅白。所述的制备的镁煅白产物为疏松状、灰白色镁煅白。有益效果本专利技术与
技术介绍
相比具有明显的先进性，它是以白云石为原料，在微 计算机控制的微波加热沸腾煅烧炉中制备镁煅白，以压縮空气为白云石粉粒的沸腾气体，以微波加热控制炉腔内煅烧温度为1030°C±10°C，对沸腾煅烧 产生的二氧化碳气体，用水循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用微机控制的微波沸腾炉制备镁煅白的方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：白云石、氮气、压缩空气，其组合用量为：以千克、厘米↑［３］为计量单位　白云石：ＭｇＣＯ↓［３］.ＣａＣＯ↓［３］　１０Ｋｇ　氮气：Ｎ　２０００００ｃｍ↑［３］　压缩空气：１００００００ｃｍ↑［３］　制备方法如下：　（１）精选化学物质原料　对制备使用的化学物质原料精选其色泽、纯度、含氧化镁量：　白云石：含氧化镁量≥２１．８％　氮气：９８％　压缩空气：含氧量≥２１％　（２）粉碎、过筛　对制备所需的白云石用粉碎机进行粉碎、过筛；　反复粉碎、反复过筛，筛网目数１００目，粉粒平均粒径为１５０ｕｍ；　（３）清理沸腾煅烧炉　用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，使其洁净，时间为１０ｍｉｎ；　（４）开启微波发生器、微波控制器，使沸腾炉腔温度由２０℃±３℃升至１０３０℃±１０℃，升温速度为３５℃／ｍｉｎ，在此温度下加料，温度保持恒定；　开启沸腾炉壁上的传感器，液晶显示屏显示炉内温度；　（５）开启沸腾炉侧部进料口，由螺旋给料机将白云石粉料送入沸腾炉底部，开启空气压缩机，在压缩空气吹动作用下，炉腔内白云石粉粒呈悬浮状态，白云石粉粒体积为腔内体积的２／３，使白云石粉粒有沸腾空间；　（６）空气压缩机由沸腾炉底部通过风罩滤网向炉腔内输送压缩空气，输气速度为１０００００ｃｍ↑［３］／ｍｉｎ，使炉腔内白云石粉粒沸腾；　（７）在加热状态下，在压缩空气吹动下，白云石粉粒被吹起，呈悬浮分布，粉粒在沸腾状态下煅烧；　（８）白云石粉粒沸腾煅烧时间为１５ｓ±５ｓ；（９）在白云石粉粒沸腾过程中，在温度１０３０℃±１０℃状态下，在压缩空气１０００００ｃｍ↑［３］／ｍｉｎ吹动下，将发生化学分解反应，反应式如下：　ＭｇＣＯ↓［３］.ＣａＣＯ↓［３］＊ＭｇＯ＋ＣａＯ＋２ＣＯ↓［２］↑　式中：ＭｇＣＯ↓［３］：碳酸镁　ＣａＣＯ↓［３］：碳酸钙　ＭｇＯ：氧化镁　ＣａＯ：氧化钙　ＣＯ↓［２］：二氧化碳　（１０）白云石粉粒煅烧后生成产物，即：疏松状、灰白色镁煅白；　（１１）回收镁煅白产物、氮气保护　沸腾煅烧后的镁煅白产物被高速气流带出炉体，并经出料筒进入旋风收尘器，镁煅白进入产物箱；　开启氮气瓶，向产物箱输入氮气，输入速度３００００ｃｍ↑［３］／ｍｉｎ；　镁煅白产物在产物箱中自然冷却至２０℃±３℃；　回收后，即得最终产物，即：疏松状、灰白色镁煅白；　（１２）回收二氧化碳　旋风收尘器出来的尾气进入布袋收...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明照，许并社，李琮，王跃琪，卫英慧，樊建峰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]