[发明专利]用于碳酸盐化的硅酸镁矿物的脱羟基作用

权利要求书

1.一种矿物碳酸盐化的方法，所述方法包括以下步骤：

在加热容器中提供羟基化的硅酸镁矿物颗粒的床；

在低于大气压的压力和至少600℃的温度的条件下搅动所述颗粒的床而产生蒸汽和脱羟基化的硅酸镁矿物的颗粒；和

使所述脱羟基化的硅酸镁矿物与二氧化碳、碳酸根离子和/或碳酸氢根离子反应而形成碳酸镁；

其中所述低于大气压的压力部分或完全地通过使在所述脱羟基化的硅酸镁矿物产生期间生成的蒸汽冷凝的冷凝热交换器而产生。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述羟基化的硅酸镁矿物包括蛇纹石。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述羟基化的硅酸镁矿物包括利蛇纹石、叶蛇纹石、或纤蛇纹石、或它们的混合物。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述羟基化的硅酸镁矿物的体积加权平均粒径为5mm以下。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述加热容器中的温度在600至680℃的范围内。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中在所述加热容器中将所述矿物颗粒加热10至180分钟的时间。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中将所述矿物颗粒在加热以产生脱羟基化的硅酸镁矿物的颗粒之前预热至200℃至500℃的温度。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中将所述矿物在离开所述加热容器之后冷却并且回收来自脱羟基化的矿物的显热。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中供给至所述加热容器的热量来源自燃料的燃烧。

10.根据权利要求9所述的方法，其中从通过燃料的燃烧产生的燃烧气体中回收热量。

11.根据权利要求7所述的方法，其中使用一系列的热交换阶段来进行加热或冷却。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述碳酸镁的形成发生在单一步骤或两个步骤的碳酸盐化的过程中。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述碳酸镁的形成发生在水性浆料中。

14.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述低于大气压的压力通过真空泵与所述冷凝热交换器的组合来维持。

15.一种适用于进行权利要求1所述的方法的反应器系统，所述反应器系统包括：

用于接收羟基化的硅酸镁矿物颗粒的床的加热容器，所述加热容器适于产生蒸汽；

用于加热所述颗粒的床的加热机构；

用于抽空所述加热容器以提供低于大气压的压力的抽空机构，其中所述抽空机构包括适于冷凝蒸汽从而降低加热容器内压力的冷凝热交换器；

和用于在低于大气压的压力下在加热期间搅动颗粒的搅动机构。

16.根据权利要求15所述的反应器系统，其包括通过真空系统抽空并且保持在小于0.5个大气压的绝对压力下的部分真空下的气密性回转窑炉。

17.根据权利要求16所述的反应器系统，其中所述回转窑炉包括内部结构以确保当所述窑旋转时搅动所述矿物颗粒的床，引起颗粒之间和颗粒与所述窑的内表面之间的相对运动。

18.根据权利要求15所述的反应器系统，其包括流化床或部分流化床。

19.根据权利要求15所述的反应器系统，其包含固体介质以提高搅动期间所述反应器系统内的混合和热传递。