一種利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置的製作方法

2023-06-14 06:06:26

本實用新型涉及氧化鎂生產的技術領域，具體涉及一種利用氫氧化鎂煅燒生產活性氧化鎂的裝置。

背景技術：

活性氧化鎂是製備高功能精細無機材料、電子元件、油墨、有害氣體吸附劑等產品的重要原料，其化學組成，物理形態指標與普通氧化鎂區別不大，但其粒度分布、比表面積、活性、微觀形態和晶體結構與普通氧化鎂的要求是不一致的。

我國青海省分布著大量鹽湖，利用鹽湖滷水中的鎂離子與沉澱劑反應製備氫氧化鎂是鹽湖地區化工廠普遍開發的一種鎂下遊產品。但普通氫氧化鎂物化性質不理想，為提高其產品的附加值，需對其進行煅燒處理而製得氧化鎂。其中如何利用該氫氧化鎂煅燒生產優質的活性氧化鎂是我們現階段所要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種利用氫氧化鎂煅燒生產活性氧化鎂的裝置，用於解決如何利用現有的普通氫氧化鎂生產出優質的活性氧化鎂的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置，包括乾粉設備和煅燒設備，所述乾粉設備包括原料輸送機構和乾粉生成機構，所述煅燒設備包括乾粉輸送機構、乾粉預熱機構、乾粉煅燒機構和產品冷卻機構，所述原料輸送機構、乾粉生成機構、乾粉輸送機構、乾粉預熱機構、乾粉煅燒機構和產品冷卻機構依次相連，

所述乾粉生成機構包括閃蒸乾燥機，所述乾粉煅燒機構包括旋流動 態煅燒爐。

優選地，所述原料輸送機構包括皮帶輸送機和送料罐，所述送料罐設置在所述皮帶輸送機的下方，

所述送料罐包括第一送料罐和第二送料罐，所述皮帶輸送機對應所述第一送料罐和所述第二送料罐的位置分別設置有第一刮板和第二刮板，所述第二刮板與所述皮帶輸送機固定連接，所述第一刮板與所述皮帶輸送機活動連接，所述第一送料罐和所述第二送料罐中均設置有料位儀，所述料位儀根據所述第一送料罐和所述第二送料罐中的料位來控制所述第一刮板的起落以及所述皮帶輸送機的運行狀態。

優選地，所述乾粉生成機構還包括供風系統和第一脈衝布袋除塵器，所述供風系統包括依次相連的空氣過濾器、消音器、供風機和天然氣燃燒爐，所述天然氣燃燒爐與所述閃蒸乾燥機的進風口相連，所述第一脈衝布袋除塵器與所述閃蒸乾燥機的出料口相連。

優選地，所述乾粉預熱機構包括一級旋風分離器、二級旋風分離器和預熱送料機，所述一級旋風分離器的排風口與所述二級旋風分離器的進風口通過第一管道相連，所述二級旋風分離器的卸料口與所述一級旋風分離器的進風口通過第二管道相連，所述一級旋風分離器的卸料口對應所述預熱送料機設置，

所述預熱送料機的一端對應所述乾粉煅燒機構的進料口設置。

優選地，所述煅燒設備還包括循環回收機構，所述循環回收機構包括依次相連的一級換熱器、二級換熱器、第二布袋除塵器和回收送料機，所述一級換熱器的進料口與所述二級旋風分離器的排風口相連，所述回收送料機的一端對應設置在所述預熱送料機的上方。

優選地，所述乾粉煅燒機構還包括均與所述旋流動態煅燒爐相連的旋流動態煅燒副爐和供熱系統，所述供熱系統包括天然氣燃燒室。

優選地，所述產品冷卻機構包括三級旋風分離器，所述三級旋風分離器的排風口通過管道與所述一級旋風分離器的進風口相連，

所述供熱系統還包括混風室，設置在天然氣燃燒室和所述旋流動態煅燒爐之間，所述三級旋風分離器與所述混風室通過管道連接。

優選地，所述利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置還包括儲存包裝機構，所述儲存包裝機構包括依次設置的第四布袋除塵器、氧化鎂儲料倉、氧化鎂輸送機和包裝機。

相比於現有技術，本實用新型所述的利用氫氧化鎂生產活性氧化鎂的裝置具有以下優勢：本實用新型利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置採用乾粉設備和煅燒設備相結合，使得原料氫氧化鎂濾餅首先在乾粉設備中製作形成含水率小於1％的氫氧化鎂乾粉，然後通過煅燒設備將氫氧化鎂乾粉煅燒成氧化鎂，所得的最終產物氧化鎂為優質的活性氧化鎂，能作為原料應用在高功能精細無機材料、電子元件、油墨、有害氣體吸附劑等製作過程中。採用本實用新型的裝置使氫氧化鎂濾餅轉換為氫氧化鎂乾粉後的餘熱得到了充分的利用，餘熱進入煅燒設備中繼續對煅燒設備進行熱量供給，減少了本實用新型整體的熱量損耗，同時，本實用新型的自動程度高，採用本實用新型實現活性氧化鎂的生產，廠區乾淨、粉塵少。

在煅燒設備中將氫氧化鎂乾粉先進行多級預熱然後再煅燒，多級預熱的操作使氫氧化鎂乾粉得到了充分的預熱，且預熱過程中各階段的熱量還能實現各管道間的傳送，從而能實現對於這些熱量的充分利用，且該預熱過程整體採用的是氣流輸送的方式，便於物料的換熱，提高了本實用新型的生產負荷。對該預熱過程中輸出的熱量還進行了回收再利用，從而提高了熱量的利用率，降低了能量的耗損。在後期煅燒過程中，採用的是旋流動態煅燒爐，乾粉物料依舊採用的是氣流輸送的方式，從而提高了煅燒的效率，減少了物料的煅燒停留時間，最大程度地在提高產品純度的同時保留了產品的活性。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1示出了本實用新型一種優選實施方式利用氫氧化鎂生產活性氧 化鎂的裝置中乾粉設備部分的結構示意圖。

圖2示出了本實用新型一種優選實施方式利用氫氧化鎂生產活性氧化鎂的裝置中煅燒設備部分的結構示意圖。

圖3示出了本實用新型一種優選實施方式利用氫氧化鎂生產活性氧化鎂的裝置中儲存包裝機構部分的結構示意圖。

附圖標記：

1-原料輸送機構， 11-皮帶輸送機，

12-第一送料罐， 13-第二送料罐，

14-第一刮板， 15-第二刮板，

2-乾粉生成機構， 21-閃蒸乾燥機，

22-供風系統， 23-第一脈衝布袋除塵器，

221-空氣過濾器， 222-消音器，

223-供風機， 224-天然氣燃燒爐，

3-乾粉輸送機構， 4-乾粉預熱機構，

41-一級旋風分離器， 42-二級旋風分離器，

43-預熱送料機， 5-乾粉煅燒機構，

51-旋流動態煅燒爐， 52-旋流動態煅燒副爐，

53-供熱系統， 531-天然氣燃燒室，

532-混風室， 6-循環回收機構，

61-一級換熱器， 62-二級換熱器，

63-第二布袋除塵器， 64-回收送料機，

7-儲存包裝機構， 71-第四布袋除塵器，

72-氧化鎂儲料倉， 73-氧化鎂輸送機，

74-包裝機， 8-產品冷卻機構，

81-三級旋風分離器。

具體實施方式

本實用新型提供了許多可應用的創造性概念，該創造性概念可大量的體現於具體的上下文中。在下述本實用新型的實施方式中描述的具體 的實施例僅作為本實用新型的具體實施方式的示例性說明，而不構成對本實用新型範圍的限制。

下面結合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步的描述。

如圖1和圖2所示，本實施例提供一種利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置，包括乾粉設備和煅燒設備，所述乾粉設備包括原料輸送機構1和乾粉生成機構2，所述煅燒設備包括乾粉輸送機構3、乾粉預熱機構4和乾粉煅燒機構5，所述原料輸送機構1、乾粉生成機構2、乾粉輸送機構3、乾粉預熱機構4和乾粉煅燒機構5依次相連，所述乾粉生成機構2包括閃蒸乾燥機21，所述乾粉煅燒機構5包括旋流動態煅燒爐51。

上述裝置，原料採用的是鹽湖滷水中鎂離子與沉澱劑反應製備的氫氧化鎂處理後形成的氫氧化鎂濾餅，該氫氧化鎂濾餅中的含水率為37％。首先採用乾粉設備對氫氧化鎂濾餅進行處理，通過原料輸送機構1使得氫氧化鎂濾餅輸送到乾粉生成機構2中，在乾粉生成機構2中通過閃蒸乾燥機21將氫氧化鎂濾餅表面的水蒸發掉，從而生產出含水率小於1％的氫氧化鎂乾粉。

閃蒸乾燥機21是集乾燥、粉碎、篩分於一體的連續式乾燥設備，適用於濾餅狀、膏糊狀、稀泥漿狀物料的烘乾。其是由熱空氣切線進入乾燥器底部，在攪拌器帶動下形成強有力的旋轉風場，物料由加料器輸送到乾燥器內部，在高速旋轉攪拌漿的強烈作用下，物料受撞擊、摩擦及剪切力的作用下得到分散，塊狀物料迅速粉碎，與熱空氣充分接觸、受熱，從而達到對物料較好的乾燥效果。

所得氫氧化鎂乾粉繼續採用煅燒設備進行處理，首先，得到的氫氧化鎂乾粉通過乾粉輸送機構3輸送到乾粉預熱機構4中，預熱後的乾粉再輸送到乾粉煅燒機構5中進行高溫煅燒處理，從而將氫氧化鎂轉化為氧化鎂。上述乾粉煅燒機構5中的煅燒爐採用的是旋流動態煅燒爐51。

旋流動態煅燒爐是能以動態懸浮的方式來煅燒物料的煅燒爐，在煅燒粉料的應用中，旋流動態煅燒爐將粉料與熱氣流混合後並使其相向流動從而形成最大比表面的熱交換，達到對物料的瞬間煅燒，從而保證對物料的充分換熱、分解而提高產品的品質。

如圖1所示，所述原料輸送機構1包括皮帶輸送機11和送料罐，所述送料罐設置在所述皮帶輸送機11的下方，所述送料罐包括第一送料罐12和第二送料罐13，所述皮帶輸送機11對應所述第一送料罐12和所述第二送料罐13的位置分別設置有第一刮板14和第二刮板15，所述第二刮板15與所述皮帶輸送機11固定連接，所述第一刮板14與所述皮帶輸送機11活動連接，所述第一送料罐12和所述第二送料罐13中均設置有料位儀，所述料位儀根據所述第一送料罐12和所述第二送料罐13中的料位來控制所述第一刮板14的起落以及所述皮帶輸送機11的運行狀態。

具體地，第一刮板14和第二刮板15分別對應第一送料罐12和第二送料罐13的進料口位置安裝，每個刮板上均焊接有連接板，採用螺栓將連接板固定在皮帶輸送機11的兩側，並使刮板壓在皮帶上方。第二刮板15為固定式刮板，只起到導料的作用，第一刮板14上加裝有液壓裝置，能根據送料罐中的料位情況自動起落。當第二送料罐13中料位儀監測到第二送料罐13內的現實料位低於設定料位時，即表明第二送料罐13需要供料，此時第一刮板14呈抬起狀態，使得皮帶上的物料被送入第二送料罐13中；當第二送料罐13中的料位儀監測到現實料位等於或高於設定料位時，即表明第二送料罐13不需要供料，且同時第一送料罐12中的料位儀監測到現實料位低於設定料位時，即表面第一送料罐12需要供料，此時第一刮板14轉換呈落下狀態，則皮帶輸送機11上的物料被輸送到第一送料罐12中。當第一送料罐12中的料位儀或第二送料罐13中的料位儀均監測到送料罐中的現實料位等於或高於設定料位時，即表明第一送料罐12和第二送料罐13均不需要供料，此時皮帶輸送機11會停止運行，而在第一送料罐12或第二送料罐13中任意一個料位儀監測到現實料位低於設定料位時，則會使皮帶輸送機11繼續開始運行，上述控制操作可採用PLC進行控制。

採用該原料輸送機構1能實現對於原料氫氧化鎂的自動化輸送，並能根據物料的需求量自動控制物料的進料量，從而提高了本裝置的智能化程度，更方便後期對物料的處理過程。

在乾粉設備中，上述乾粉生成機構2還包括供風系統22和第一脈衝布袋除塵器23，所述供風系統22包括依次相連的空氣過濾器221、消音器222、供風機223和天然氣燃燒爐224，所述天然氣燃燒爐224與所述閃蒸乾燥機21的進風口相連，所述第一脈衝布袋除塵器23與所述閃蒸乾燥機21的出料口相連。

本實施例中供風系統22的一部分風量由煅燒設備換熱產生的熱氣來提供，另一部分為空氣提供，空氣通過空氣過濾器221、消音器222和熱氣混合輸入到供風機223中，並在供風機223的作用下輸入到天然氣燃燒爐224中，與天然氣燃燒爐224燃燒產生的煙道氣混合變為350℃的熱氣，從而為閃蒸乾燥機21供熱，在閃蒸乾燥機21內部，氫氧化鎂濾餅破碎、迅速被分散並與來自閃蒸乾燥機21進風口的熱氣相遇，在閃蒸乾燥機21內部實現熱交換，經過熱交換的氫氧化鎂瞬間脫去表面水分從而形成含水率小於1％的乾粉，最後隨同乾燥產生的水蒸氣和熱氣一同進入第一脈衝布袋除塵器23中。脈衝布袋除塵器是在布袋除塵器的基礎上，改進的高效脈衝袋式除塵器，脈衝布袋除塵器採用分室停風脈衝噴吹清灰技術，克服了常規脈衝除塵器和分室反吹除塵器的缺點，具有清灰能力強，除塵效率高、排放濃度低等特點。經由第一脈衝布袋除塵器23實現過濾，乾粉過濾後進入第一脈衝布袋除塵器23中的乾燥中間料倉，水蒸氣、尾氣及微量粉塵則經由排風機排入尾氣處理系統或直接排入大氣中進行排放。乾燥中間料倉中的氫氧化鎂乾粉一部分可作為產品對外銷售，另一部分則輸入到煅燒設備進行煅燒處理，以形成氧化鎂產品。

如圖2所示，在煅燒設備中，從第一脈衝布袋除塵器23中過濾出的氫氧化鎂乾粉由卸料閥輸出，並首先經由乾粉輸送機構3輸送到乾粉預熱機構4進行預熱處理。所述乾粉預熱機構4包括一級旋風分離器41、二級旋風分離器42和預熱送料機43，所述一級旋風分離器41的排風口與所述二級旋風分離器42的進風口通過第一管道相連，所述二級旋風分離器42的卸料口與所述一級旋風分離器41的進風口通過第二管道相連，所述一級旋風分離器41的卸料口對應所述預熱送料機43設置， 所述預熱送料機43的一端與所述乾粉煅燒機構5的進料口對應設置。在第一管道和第二管道的內部均填充有熱氣。

旋風分離器是用於氣固體系或者液固體系的分離的一種分離設備，其工作原理是靠氣流切向引入而造成旋轉運動，使具有較大慣性離心力的固體顆粒或液滴甩向外壁面而分開。本實施例中乾粉輸送機構3採用螺旋輸送機，乾粉由螺旋輸送機構輸送到一級旋風分離器41的排風口，然後經由一級旋風分離器41的排風口直接輸送到二級旋風分離器42的進風口，連接一級旋風分離器41與二級旋風分離器42之間的第一管道中充斥有500℃左右流動的熱氣，故氫氧化鎂乾粉與管道內的氣流會被混合預熱，最後從二級旋風分離器42的進風口輸入到二級旋風分離器42的內部實現對物料的第一次分離。其中，經第一次分離出的80％以上的氫氧化鎂乾粉經由二級旋風分離器42的卸料閥輸出，並輸送到一級旋風分離器41的進風口，連接二級旋風分離器42的排風口與一級旋風分離器41的進風口之間的第二管道中充斥有600℃左右的熱氣，因此，氫氧化鎂乾粉與氣流在第二管道中再次被混合預熱，最後由一級旋風分離器41的進風口輸入到一級旋風分離器41的內部實現對物料的第二次分離。該過程為對物料的預熱過程。本實施例中在一級旋風分離器41和乾粉煅燒機構5之間設置有預熱送料機43，從而使得物料由一級旋風分離器41的卸料閥輸出後經由預熱送料機43直接輸送到乾粉煅燒機構5中進行煅燒處理。

該預熱過程保證了對於氫氧化鎂的多級預熱操作，不僅實現了對於氫氧化鎂乾粉的充分預熱，而且實現了對於各級預熱操作中熱量的循環充分利用，且該預熱過程整體採用的是氣流輸送的方式，便於物料的換熱，提高了本實用新型的生產負荷。同時，多級預熱處理還優化了粉末與其他成分的分離效果，更利於後期煅燒操作的順利進行。

此外，為了增加原料的利用率，設置有與二級旋風分離器42排風口相連的循環回收機構6，所述循環回收機構6包括依次相連的一級換熱器61、二級換熱器62、第二布袋除塵器63和回收送料機64，所述一級換熱器61的進料口與所述二級旋風分離器42的排風口相連，所述回 收送料機64的下料端對應設置在所述預熱送料機43的上方。

二級旋風分離器42的排風口會排出夾雜有氫氧化鎂乾粉的熱氣物料，將該熱氣導入循環回收機構6中，使得熱氣分別經由一級換熱器61和二級換熱器62進行冷卻，本實施例中一級換熱器61採用兩個氣氣換熱器實現換熱，通過冷卻鼓風機向氣氣換熱器中鼓入循環的冷氣流，二級換熱器62採用三個氣液換熱器實現換熱，冷流為向氣液換熱器中通入的循環冷卻水。經由兩級冷卻後，物料溫度降至250℃左右，故將其再輸送到第二布袋除塵器63中。上述物料為來自乾粉預熱機構4並經由二級旋風分離器42輸出的夾雜有氫氧化鎂乾粉的熱氣物料，其夾雜的氫氧化鎂乾粉為總氫氧化鎂乾粉量的20％左右，在第二布袋除塵器63中，該隨氣流輸出的氫氧化鎂乾粉會被撲集下來，最終經由回收送料機64再輸送到預熱送料機43中，並與由一級旋風分離器41輸出的物料一同輸送到乾粉煅燒機構5中進行煅燒處理。本實施例中回收送料機64構也優選採用螺旋送料機。

上述乾粉煅燒機構5還包括均與旋流動態煅燒爐51相連的旋流動態煅燒副爐52和供熱系統53，所述供熱系統53包括天然氣燃燒室531。

天然氣燃燒室531內的煙道氣為1400～1500℃，將該熱氣通入旋流動態煅燒爐51中為旋流動態煅燒爐51提供熱量，在旋流動態煅燒爐51內，被預熱的氫氧化鎂乾粉與熱氣相遇並被流動的熱氣迅速吹散，氫氧化鎂乾粉在旋流動態煅燒爐51內呈自下而上的懸浮狀態，與熱氣進行充分的熱交換，為了進一步保證氫氧化鎂乾粉的煅燒效果，將從旋流動態煅燒爐51中輸出的物料再次輸送到旋流動態副爐中進行煅燒。因旋流動態煅燒爐51和旋流動態煅燒副爐52是通過管道相通的，故其熱氣也是相通的。經由旋流動態煅燒副爐52輸出的物料即為產品氧化鎂。

採用兩個煅燒爐保證了物料的煅燒效果，避免了煅燒不充分從而影響產品品質的問題。

經由高溫煅燒形成的最終產物氧化鎂需經過產品冷卻機構8進行冷卻，本實施例中產品冷卻機構8包括三級旋風分離器81，所述三級旋風分離器81的排風口通過管道與所述一級旋風分離器41的進風口相連， 所述供熱系統53還包括混風室532，設置在天然氣燃燒室531和所述旋流動態煅燒爐51之間，所述三級旋風分離器81與所述混風室532通過管道連接。

三級旋風分離器81的出風口會排出600～700℃的熱氣，通過連接三級旋風分離器81出風口與一級旋風分離器41進料口之間的管道從而使得從出風口排出的熱氣能進入一級旋風分離器41中進而起到補充一級旋風分離器41中熱氣的作用。本實施例中為了節省管道材料並便於管道的設置，優選從二級旋風分離器42的卸料口中伸出的管道，三級旋風分離器81出風口和一級旋風分離器41進料口之間的管道，兩管道呈連通設置。本實施例中三級旋風分離器81中的料倉為風冷料倉，採用冷卻鼓風機對料倉提供冷卻風，以實現物料的冷卻。

三級旋風分離器81還與供熱系統53中的混風室532通過管道相連，具體為通過管道連接混風室532的進風口和三級旋風分離器81風冷料倉的出風口，從而使得從三級旋風分離器81的風冷料倉出風口輸出的熱風輸入到混風室532中，與天然氣燃燒室531中輸出的煙道氣混合共同為旋流動態煅燒爐51供熱。

增設有產品冷卻機構8實現了對於輸出的氧化鎂的快速冷卻，既能充分保留氧化鎂的活性，而且更利於對氧化鎂的快速包裝，提高了整條生產線的效率。

為了進一步提高本實施例的自動化程度，如圖3所示，所述利用氫氧化鎂生產氧化鎂的裝置還包括儲存包裝機構7，所述儲存包裝機構7包括依次設置的第四布袋除塵器71、氧化鎂儲料倉72、氧化鎂輸送機73和包裝機74。

物料在產品冷卻機構8中實現第一級的冷卻，然後經由第四布袋除塵器71進行除塵處理，處理後的氧化鎂產品被負壓輸送到氧化鎂儲料倉72中，該氧化鎂儲料倉72為風冷儲料倉，能對產品進行第二級冷卻處理，物料在氧化鎂儲料倉72中等待包裝，通過對物料的兩次冷卻處理保證了物料最終的冷卻溫度。之後，氧化鎂輸送機73和包裝機74能對冷卻後的物料實現輸送和自動包裝處理。

本優選實施例提供的利用氫氧化鎂生產活性氧化鎂的裝置能實現對於各處理階段熱量的充分利用，同時本裝置自動化程度高、負荷率高，生產出的產品氧化鎂的活性高、產量高、品質好。

應該注意的是，上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，並且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的範圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位於括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞「包含」不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。