[实用新型]一种硼泥碳化法制备轻质碳酸镁的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轻质碳酸镁制备技术领域，具体涉及一种硼泥碳化法制备轻质碳酸镁的装置。

背景技术

随着人们对镁资源的不断认识，镁资源的特性将被充分的挖掘和表现出来，其应用领域也越来越广泛，生产及应用必将成为镁资源研究者的重要课题。

由原料硼泥制备轻质碳酸镁的其中一种方法是碳化法，此方法操作简单，生产过程中对设备要求低。碳化法是目前工业中生产镁产品的一种较为成熟的工艺方法，但是此方法得到的中间产物碳酸氢镁溶液浓度较低，碳酸氢镁溶液热解能耗大，从而导致成本上升，不利于工业化生产，因此，降低整个生产过程中能耗，积极采取新技术、新工艺合理开发和利用资源，最大限度降低单位产品资源和能源消耗，最大限度提高废气、废水、余热和废物的综合利用，已成为当前的重要问题。

硼泥碳化法制备轻质碳酸镁主要包括以下几个工序：硼泥加生石灰和水在95℃进行消化反应，反应后的混合液进行自然降温3～5小时到50℃左右，然后加定量冷水稀释调浆并使混合浆液温度达20～30℃之间，再进行碳化、过滤，滤液碳酸氢镁溶液加热到95℃左右，经热解、再过滤、干燥等过程。其中消化后浆液降温时间较长，导致整个工艺效率降低，需要提高降温效率。同时热解阶段的能耗占产品总能耗50％左右，因此热解阶段能耗的降低对整个产品能耗降低非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种硼泥碳化法制备轻质碳酸镁的装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种硼泥碳化法制备轻质碳酸镁的装置，所述装置包括顺次连接的消化罐、换热器、碳化罐和第一固液分离器，所述第一固液分离器的出口连接换热器的壳程入口，换热器的壳程出口连接热解器后再连接第二固液分离器。

本实用新型通过在消化罐和碳化后的固液分离器之间设置换热器，将热解前的碳酸氢镁溶液输送到换热器中，同时将消化后的浆液输送到换热器中，通过控制碳酸氢镁流量和消化浆液的流量，使换热后消化浆液温度达到50℃，碳酸氢镁溶液温度达55℃，能够大大缩短消化降温时间，提高热解效率，减少热解蒸汽的通入量，提高整个生产工艺效率和降低能耗。

换热器中碳酸氢镁发生化学反应：

Mg(HCO₃)₂+2H₂O→MgCO₃·3H₂O+CO₂

热解器中进一步发生反应：

5MgCO₃·3H₂O→4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O+CO₂+10H₂O

5Mg(HCO₃)₂→4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O+6CO₂

其中部分碳酸氢镁溶液在预热的过程中部分分解为MgCO₃·3H₂O，MgCO₃·3H₂O在热解器中进一步热解成轻质碳酸镁。由于MgCO₃·3H₂O热解成轻质碳酸镁所需反应热比碳酸氢镁热解成轻质碳酸镁反应热低，故MgCO₃·3H₂O相比更容易热解为轻质碳酸镁。本实用新型所述装置不但节约能耗，同时加快物料在热解器中的热解速率，提高整个生产工艺效率。

所述消化罐为电加热反应罐或蒸汽加热反应罐。

所述换热器为固定管板式列管换热器、浮头式换热器或U形管板换热器。

所述碳化罐按照压力不同分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。

所述热解器为盘管式换热器、列管式换热器、板式换热器、釜式换热器或其组合。

所述第一固液分离器与换热器之间设有泵，所述泵为离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵或部分流泵。

所述第二固液分离器为压滤机，所述压滤机为板框压滤机、立式压滤机、真空转鼓过滤器或带式压滤机。

所述第二固液分离器后连接干燥器。所述干燥器为箱式干燥器、隧道式干燥器、气流干燥器、滚筒干燥器、流化床干燥器或回转干燥器。

与已有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、消化后的浆液得到快速有效的降温，提高整个生产工艺效率；