一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置及方法，属于冶金技术领域。装置包括原料熔化罐、原料熔体加热器、喷雾干燥器、直燃式旋流动态煅烧炉、煅烧炉旋风分离器、氧化镁粉料陈化料仓和氧化镁粉料产品料仓，各部件按序连接。六水硝酸镁热解：

【技术实现步骤摘要】
一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置及方法

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[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置及方法。

技术介绍
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[0002]红土镍矿中镁的含量较高，在红土镍矿的湿法冶金生产中，矿中大部份的镁随镍一起溶出进入溶液，在随后的用碱中和浸出液、从中沉淀分离出氢氧化镍的过程中，会产出大量低浓度的含镁水溶液，经过浓缩可以得到副产物硝酸镁。若不能对副产物合理的利用，会造成大量资源浪费，还会对环境构成严重危害，已成为湿法冶金推广的关键工程技术障碍。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置及方法。针对上述工程问题和市场需求，为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种工艺流程简单，煅烧周期短，资源循环利用，环境友好，用以实现红土镍矿湿法冶金副产硝酸镁的资源合理利用及无害化排放。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置，包括原料熔化罐、原料熔化罐废气风机、废气除湿器、输送泵、原料熔体加热器、喷雾干燥器、喷雾干燥袋式过滤器、喷雾干燥热风旋风分离器、物料预热旋风分离器、直燃式旋流动态煅烧炉、直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用风机、煅烧炉旋风分离器、氧化镁粉料陈化料仓、氧化镁粉料输送风机、氧化镁粉料产品料仓、氧化镁粉料旋风分离器、氧化镁粉料袋式过滤器；其中：
[0006]所述的原料熔化罐，原料熔体加热器，喷雾干燥器，物料预热旋风分离器，直燃式旋流动态煅烧炉，煅烧炉旋风分离器，氧化镁粉料陈化料仓，氧化镁粉料旋风分离器和氧化镁粉料产品料仓各部件之间依次连接；
[0007]所述的喷雾干燥器还与喷雾干燥袋式过滤器连接，所述的喷雾干燥袋式过滤器分别与熔体加热器和物料预热旋风分离器连接，所述的物料预热旋风分离器与喷雾干燥热风旋风分离器连接，所述的喷雾干燥热风旋风分离器分别与喷雾干燥器和直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用风机连接；
[0008]所述的煅烧炉旋风分离器还与物料预热旋风分离器连接，所述的氧化镁粉料旋风分离器还与氧化镁粉料袋式过滤器连接，所述的氧化镁粉袋式过滤器还分别与氧化镁粉料产品料仓和直燃式旋流动态煅烧炉连接。
[0009]所述的原料熔化罐连接有原料熔化罐废气风机，废气风机连接有废气除湿器，所述的废气除湿器连接有酸吸收装置，所述的原料熔化罐与原料熔体加热器通过输送泵连接。
[0010]所述的喷雾干燥器的顶部设有雾化喷嘴，下侧部设有硝酸镁及氧化镁粉料排料
器，底部设有进风口，顶部设有排风口；
[0011]所述的物料预热旋风分离器下部设有硝酸镁及氧化镁粉料排料器。
[0012]原料熔化罐出口管线与输送泵的进口连通，所述的输送泵的出口管线与原料熔体加热器进口连通，原料熔体加热器的出口管线与雾化喷嘴连通；喷雾干燥器下侧部硝酸镁粉料排料器出口与物料预热旋风分离器上部入口管线连通，物料预热旋风分离器下部硝酸镁粉料排料器出口与直燃式旋流动态煅烧炉硝酸镁粉料进料管线连通；喷雾干燥器废气出口与喷雾干燥袋式过滤器气体进口管线连通，喷雾干燥袋式过滤器气体出口与原料熔体加热器的加热气体进口管线连通，原料熔体加热器的加热气体出口与原料熔化罐的加热气体进口管线连通，原料熔化罐的加热气体出口与原料熔化罐废气风机入口连通，原料熔化罐废气风机出口与废气除湿器气体入口连通，废气除湿器气体出口与酸吸收装置的气体进料管线连通。
[0013]直燃式旋流动态煅烧炉的气体进口与燃料管线、助燃空气管线、直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用气风机出口管线连通；直燃式旋流动态煅烧炉物料出口与煅烧炉旋风分离器物料入口管线连通，煅烧炉旋风分离器粉料出口与氧化镁粉料陈化料仓粉料入口管线连通，氧化镁粉料陈化料仓粉料出口与氧化镁粉料输送风机出口管线连通，氧化镁粉料陈化料仓粉料出口还与氧化镁粉料旋风分离器物料入口管线连通，氧化镁粉料旋风分离器粉料出口与氧化镁产品料仓进口管线连通；氧化镁粉料旋风分离器气体出口与氧化镁粉料袋式过滤器气体进口管线连通，氧化镁粉料袋式过滤器气体出口与直燃式旋流动态煅烧炉的助燃气体进口管线连通；煅烧炉旋风分离器气体出口与物料预热旋风分离器气体入口管线连通，物料预热旋风分离器气体出口与喷雾干燥热风旋风分离器气体进口管线连通，喷雾干燥热风旋风分离器气体出口与喷雾干燥器热风进口管线连通，喷雾干燥热风旋风分离器气体出口还与直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用风机入口管线连通。
[0014]一种基于资源循环利用的硝酸镁热解方法，采用上述装置，硝酸镁热解分两个阶段进行；一是喷雾干燥阶段除去大量的水得到硝酸镁及少量的氧化镁，二是直燃式旋流动态煅烧炉热解阶段硝酸镁热解生成氧化镁、二氧化氮及氧气；具体包括以下步骤：
[0015](1)将六水硝酸镁原料放入原料熔化罐1内，加热形成熔体；
[0016](2)将熔体通过输送泵输送到原料熔体加热器14继续加热，形成高温熔体；
[0017](3)高温熔体经雾化喷嘴雾化后喷洒在喷雾干燥器2内，进行干燥及热解反应，获得干燥-热解产物，喷雾干燥器2顶部排出干燥废气，此时煅烧炉旋风分离器33气体出口分离出热解气，经物料预热旋风分离器32用于预热干燥-热解产物后，经物料预热旋风分离器气体出口排出进入喷雾干燥热风旋风分离器21实现气固分离，同时获得预热的干燥-热解产物；
[0018]所述的步骤(3)中，干燥-热解产物包括组分及质量百分含量为硝酸镁98.3％～98.8％和氧化镁1.2％～1.7％。
[0019](4)所述的预热的干燥-热解产物，通过硝酸镁粉料进料管线进入直燃式旋流动态煅烧炉3内进行热解反应，硝酸镁热解生成氧化镁、二氧化氮及氧气；包含有二氧化氮、氮气、二氧化碳、水、氧气的热解气，同氧化镁经直燃式旋流动态煅烧炉3物料出口进入煅烧炉旋风分离器33，分离出氧化镁粉料和热解气体，其中：
[0020](4-1)所述的氧化镁粉料进入氧化镁粉料陈化料仓34陈化；陈化后的氧化镁粉料
用空气送至氧化镁粉料旋风分离器35分离出氧化镁和输送气体，其中：
[0021](4-1-1)所述的氧化镁进入氧化镁产品料仓37；
[0022](4-1-2)所述的输送气体进入氧化镁粉料袋式过滤器36，经氧化镁粉料袋式过滤器36气固分离后，获得热空气，经气体出口进入直燃式旋流动态煅烧炉3的助燃气体进口，对直燃式旋流动态煅烧炉3的燃料助燃；
[0023](4-2)所述的热解气体循环至步骤(3)中，经物料预热旋风分离器32预热干燥-热解产物粉料，然后进入喷雾干燥热风旋风分离器21，经由气体出口分离出热解气，循环至步骤(3)中，具体的：
[0024](4-2-1)65％体积占比的热解气经热解气回用风机39进入直燃式旋流动态煅烧炉3的热解气回用进口，利用热解气内包含的氧气对直燃式旋流动态煅烧炉3燃料助燃；
[0025](4-2-2)另35％体积占比的热解气进入喷雾干燥器2，对喷雾干燥器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于资源循环利用的硝酸镁热解装置，其特征在于，包括原料熔化罐、原料熔化罐废气风机、废气除湿器、输送泵、原料熔体加热器、喷雾干燥器、喷雾干燥袋式过滤器、喷雾干燥热风旋风分离器、物料预热旋风分离器、直燃式旋流动态煅烧炉、直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用风机、煅烧炉旋风分离器、氧化镁粉料陈化料仓、氧化镁粉料输送风机、氧化镁粉料产品料仓、氧化镁粉料旋风分离器、氧化镁粉料袋式过滤器；其中：所述的原料熔化罐，原料熔体加热器，喷雾干燥器，物料预热旋风分离器，直燃式旋流动态煅烧炉，煅烧炉旋风分离器，氧化镁粉料陈化料仓，氧化镁粉料旋风分离器和氧化镁粉料产品料仓各部件之间依次连接；所述的喷雾干燥器还与喷雾干燥袋式过滤器连接，所述的喷雾干燥袋式过滤器分别与熔体加热器和物料预热旋风分离器连接，所述的物料预热旋风分离器与喷雾干燥热风旋风分离器连接，所述的喷雾干燥热风旋风分离器分别与喷雾干燥器和直燃式旋流动态煅烧炉热解气回用风机连接；所述的煅烧炉旋风分离器还与物料预热旋风分离器连接，所述的氧化镁粉料旋风分离器还与氧化镁粉料袋式过滤器连接，所述的氧化镁粉袋式过滤器还分别与氧化镁粉料产品料仓和直燃式旋流动态煅烧炉连接。2.根据权利要求1所述的基于资源循环利用的硝酸镁热解装置，其特征在于：所述的原料熔化罐连接有原料熔化罐废气风机，废气风机连接有废气除湿器，所述的除湿器连接有酸吸收装置，所述的原料熔化罐与原料熔体加热器通过输送泵连接。3.根据权利要求1所述的基于资源循环利用的硝酸镁热解装置，其特征在于所述的喷雾干燥器的顶部设有雾化喷嘴，下侧部设有硝酸镁粉料排料器，底部设有进风口，顶部设有排风口；所述的物料预热旋风分离器下部设有硝酸镁粉料排料器。4.一种基于资源循环利用的硝酸镁热解方法，其特征在于，采用上述装置，具体包括以下步骤：(1)将六水硝酸镁原料放入原料熔化罐内，加热形成熔体；(2)将熔体通过输送泵输送到原料熔体加热器继续加热，形成高温熔体；(3)高温熔体经雾化喷嘴雾化后喷洒在喷雾干燥器内，进行干燥及热解反应，获得干燥-热解产物，喷雾干燥器顶部排出干燥废气，此时煅烧炉旋风分离器气体出口分离出热解气，经物料预热旋风分离器用于预热干燥-热解产物后，经物料预热旋风分离器气体出口排出进入喷雾干燥热风旋风分离器实现气固分离，同时获得预热的干燥-热解产物；(4)所述的预热的干燥-热解产物，通过硝酸镁粉料进料管线进入直燃式旋流动态煅烧炉内进行热解反应，硝酸镁热解生成氧化镁、二氧化氮及氧气；包含有二氧化氮、氮气、二氧化碳、水、氧气的热解气，同氧化镁经直燃式旋流动态煅烧炉物料出口进入煅烧炉旋风分离器，分离出氧化镁粉料和热解气体，其中：(4-1)所述的氧化镁粉料进入氧化镁粉料陈化料仓陈化；陈化后的氧化镁粉料用空气送至氧化镁粉料旋风分离器分离出氧化镁和输送气体，其中：(4-1-1)所述的氧化镁进入氧化镁产品料仓；(4-1-2)所述的输送气体进入氧化镁粉料袋式过滤器，经氧化镁粉料袋式过滤器气固分离后，获得热空气，经气体出口进入直燃式旋流动态煅烧炉的助燃气体进口，对直燃式旋
流动态煅烧炉的燃料助燃；(4-2)所述的热解气体循环至步骤(3)中，经物料预热旋风分离器预热热解产物粉料，然后进入喷雾干燥热风旋风分离器，经由气体出口分离出热解气，循环至步骤(3)中，具体的：(4-2-1)65％体积占比的热解气经热解气回用风机进入直燃式旋流动态煅烧炉的热解气回用进口，利用热解气内包含的氧气对直燃式旋流动态煅烧炉燃料助燃；(4-2-2)另35％体积占比的热解气进入喷雾干燥器，对喷雾干燥器内的物料进行加热；从喷雾干燥器顶部出来的干燥废气a，进入喷雾干燥袋式过滤器进行气固分离，从喷雾干燥袋式过滤器分离出的干燥废气b先后进入原料熔体加热器和原料熔化罐，用于加热六水硝酸镁熔体及熔化六水硝酸镁晶体，并产生加热废气，所述的加热废气经降温除湿后去酸吸收。5.根据权利要求4所述的基于资源循环利用的硝酸镁热解方法，其特征在于，所述的步骤(1)中：硝酸镁原料为红土镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德喜，崔玮琳，刘波，范丽华，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：