本發(fā)明屬于無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃級氫氧化鎂的制備裝置及方法。

背景技術(shù)：
氫氧化鎂作為一種重要的無機(jī)化合物，可廣泛應(yīng)用于塑料等有機(jī)體阻燃劑和廢水處理等領(lǐng)域。制備氫氧化鎂的方法，可大致分為沉淀法和水熱法。沉淀法是通過使用可溶性鎂鹽與堿化學(xué)反應(yīng)制得，其缺點是：環(huán)境污染較大、生產(chǎn)成本較高；水熱法是利用富鎂非金屬礦，通過加熱分解成活性輕燒氧化鎂后再加水消化制得，其缺點是：流程長、投資高、產(chǎn)品質(zhì)量低。我國硼礦資源比較豐富，位居世界第四位。硼礦物，大多與鎂礦物和鐵礦物伴生。硼礦物廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工、輕工、電子、機(jī)械等工業(yè)。在提取硼化物的同時，產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品-堿式碳酸鎂和水鎂石的混合物，這些混合物是制備氫氧化鎂很好的原料。到目前為止，這些混合物以生產(chǎn)低附加值的氧化鎂為主。中國專利號為201010565939.4的“一種采用輕燒氧化鎂粉合成片狀阻燃級氫氧化鎂的制備方法”涉及到了阻燃級氫氧化鎂的制備方法。從專利公布的信息看，該方法是用的沉淀法，即：輕燒氧化鎂先水化制得氫氧化鎂，氫氧化鎂再與硫酸反應(yīng)制取硫酸鎂，硫酸鎂再與銨反應(yīng)制得氫氧化鎂漿液，經(jīng)過洗滌過濾后除雜，其缺點為硫酸腐蝕性強(qiáng)，投資高；制得的氫氧化鎂無表面改性措施，過濾困難、產(chǎn)品性能難于保證；流程長、基建投資大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有阻燃級氫氧化鎂制備技術(shù)上的不足，提供一種阻燃級氫氧化鎂的制備裝置和方法，該方法利用硼化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品——堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]和水鎂石[Mg(OH)2]的混合物，通過本發(fā)明的一種阻燃級氫氧化鎂的制備裝置和方法，使得產(chǎn)品的附加值增加、產(chǎn)品質(zhì)量提高、工藝流程簡單、項目投資減少、經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。本發(fā)明的一種阻燃級氫氧化鎂的制備裝置，包括以下幾個單元：焙燒單元，消化單元，過濾單元，干燥單元和控制單元；消化單元包括進(jìn)料口、出料口及濾液進(jìn)口，過濾單元包括進(jìn)料口、出料口及濾液出口；焙燒單元的出料口與消化單元的進(jìn)料口連接，消化單元的出料口與過濾單元的進(jìn)料口連接，過濾單元的出料口和干燥單元的進(jìn)料口連接，過濾單元的濾液出口與消化單元的濾液進(jìn)口連接；焙燒單元、消化單元、過濾單元、干燥單元均與控制單元連接；所述的焙燒單元，用于原料的干燥和焙燒，包括打散烘干機(jī)、旋風(fēng)除塵器、袋式收塵器、排風(fēng)機(jī)、焙燒爐、熱旋風(fēng)除塵器、冷卻器和燃燒器，各個設(shè)備之間通過載流管道相連；所述的消化單元，用于焙燒單元來料的消化和改性，包括攪拌反應(yīng)槽、攪拌改性槽、攪拌儲存槽、料漿泵、閃蒸槽、改性劑儲槽和計量機(jī)，各個設(shè)備之間通過載流管道相連；在攪拌反應(yīng)槽內(nèi)加水?dāng)嚢柚瞥蓺溲趸V料漿，在攪拌改性槽加入改性劑可大大降低氫氧化鎂的團(tuán)聚，改善其過濾性能；所述的過濾單元，用于過濾氫氧化鎂漿液的附著水分，包括攪拌槽、進(jìn)料泵、帶式真空過濾機(jī)、真空泵、濾餅槽、濾餅輸送機(jī)、真空受液槽、濾液槽和濾液泵，各個設(shè)備之間通過載流管道相連；所述的干燥單元，用于氫氧化鎂漿液的干燥，包括進(jìn)料裝置、打散烘干機(jī)、袋式除塵器、排風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)和包裝機(jī)，各個設(shè)備之間通過載流管道相連。本發(fā)明的一種阻燃級氫氧化鎂的制備方法，采用上述裝置，具體包括如下步驟：步驟1，焙燒：(1)將硼化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，連續(xù)喂入焙燒單元打散烘干機(jī)，進(jìn)行干燥，干燥溫度為750～900℃，干燥后的物料含水率≤6％；(2)干燥后的物料，進(jìn)入焙燒單元的焙燒爐，焙燒溫度為750～900℃，焙燒時間為6～60s，制得含活性氧化鎂的焙燒物料，通過焙燒單元的冷卻器，使活性氧化鎂的溫度≤100℃；步驟2，消化：(1)焙燒物料進(jìn)入消化單元的攪拌反應(yīng)槽，加入水，在200～220℃的溫度下，攪拌1.5～2h，得到含有氫氧化鎂的混合物，其中，按質(zhì)量比，活性氧化鎂∶水＝(1∶3)～(1∶5)；(2)含有氫氧化鎂的混合物進(jìn)入消化單元的閃蒸槽中閃蒸，制得氫氧化鎂漿液，并閃蒸出飽和蒸汽，其中，飽和蒸汽的壓力為0.1～0.6MPa，飽和蒸汽的溫度為100～158℃；氫氧化鎂漿液固含為383.8～432.5g/L，氫氧化鎂漿液的溫度為100～158℃；(3)氫氧化鎂漿液進(jìn)入消化單元的攪拌改性槽，加入高級脂肪酸鹽改性劑，經(jīng)0.5～2h的表面改性后，進(jìn)入消化單元的攪拌儲存槽，其中，按質(zhì)量比，改性劑∶氫氧化鎂＝1～3％；步驟3，過濾：氫氧化鎂漿液進(jìn)入過濾單元的帶式真空過濾機(jī)，得到濾液和濾餅，其中，濾餅即為氫氧化鎂濕料，含附著水為65～70％；步驟4，干燥：氫氧化鎂濕料，進(jìn)入干燥單元的打散烘干機(jī)，打散烘干機(jī)的熱源溫度為650～800℃，干燥后的氫氧化鎂溫度為130～160℃，細(xì)度100％≤1μm，含水率≤1.0％，即為阻燃級氫氧化鎂。所述的步驟1(1)中，硼化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，按質(zhì)量比，堿式碳酸鎂∶水鎂石＝(7∶3)～(9∶1)，堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]和水鎂石[Mg(OH)2]占副產(chǎn)品的質(zhì)量百分比之和≥97.5％，附著水為75～82％，有害雜質(zhì)為TFe≤0.03％、CaO≤0.48％，余量為Al2O3，SiO2，混合物料的細(xì)度100％≤1μm。所述步驟1(2)中，活性氧化鎂占總焙燒后物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.20～96.78％，有害雜質(zhì)含量TFe為0.04～0.06％，CaO為0.75～0.92％，與碘反應(yīng)活性值≤90s。所述步驟2中，高級脂肪酸鹽改性劑為硬脂酸鈉。所述步驟3中，帶式真空過濾機(jī)真空為0.04～0.07MPa，得到的濾液經(jīng)真空受液槽流入過濾單元的濾液槽，濾液用濾液泵送回步驟2中消化單元的攪拌反應(yīng)槽，循環(huán)利用。所述步驟4中，阻燃級氫氧化鎂，按質(zhì)量百分比，其MgO含量為65.80～66.90％、CaO為0.75～0.92％、TFe為0.04～0.06％，灼減29.39～29.88％。與現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：利用硼化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品-堿式碳酸鎂和水鎂石的混合物，具有流程短、投資少、見效快、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例中的阻燃級氫氧化鎂的制備裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；其中，I、焙燒單元，II、消化單元，III、過濾單元，IV、干燥單元；a、硼化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，b、水，c、改性劑，d、飽和蒸汽，e、濾液，f、阻燃級氫氧化鎂；1、焙燒單元的打散烘干機(jī)，2、焙燒單元的焙燒爐，3、焙燒單元的冷卻器，4、消化單元的攪拌反應(yīng)槽，5、消化單元的閃蒸槽，6、消化單元的攪拌改性槽，7、消化單元的攪拌儲存槽，8、過濾單元的帶式真空過濾機(jī)，9、過濾單元的濾液槽，10、干燥單元的打散烘干機(jī)。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。以下實施例中，各單元設(shè)備均來自市購，主要的設(shè)備規(guī)格如下：焙燒單元的主要設(shè)備規(guī)格：打散烘干機(jī)：Φ1.5×1.2m，1臺，處理漿液量8.0t/h，焙燒爐：Φ1.8m，1臺，產(chǎn)能1.4t/h；消化單元的主要設(shè)備規(guī)格：攪拌反應(yīng)槽：Φ4m×5m，2臺，有效容積14m3，攪拌改性槽：Φ3m×3m，1臺，有效容積6.7m3，攪拌儲存槽：Φ3m×3m，1臺，有效容積6.7m3，閃蒸槽：Φ320mm×710mm，1臺；過濾單元的主要設(shè)備規(guī)格：帶式真空過濾機(jī)，過濾面積16m2，1臺；干燥單元的主要設(shè)備規(guī)格：打散烘干機(jī)：Φ1.5×1.2m，1臺，處理漿液量8.0t/h。上述設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)，年產(chǎn)阻燃級氫氧化鎂為14.5kt。以下實施例中的阻燃級氫氧化鎂的制備裝置的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。實施例1一種阻燃級氫氧化鎂的制備裝置，包括以下幾個單元：焙燒單元I，消化單元II，過濾單元III，干燥單元IV和控制單元；消化單元II包括進(jìn)料口、出料口及濾液進(jìn)口，過濾單元III包括進(jìn)料口、出料口及濾液出口；焙燒單元I的出料口與消化單元II的進(jìn)料口連接，消化單元I...