本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輕燒氧化鎂生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

菱鎂礦是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源之一，總儲(chǔ)量30多億噸，占世界菱鎂礦儲(chǔ)量的四分之一，居世界之首。菱鎂礦煅燒成的輕燒氧化鎂粉是冶金、耐火材料、建材、化工、造紙、橡膠、塑料、涂料、醫(yī)藥、化肥等領(lǐng)域不可缺少的礦物原料，開發(fā)應(yīng)用發(fā)展迅速且日益廣泛。

目前我國(guó)由菱鎂礦生產(chǎn)活性輕燒氧化鎂一般采用反射窯煅燒，生產(chǎn)工藝已有70～80年歷史。菱鎂礦石由反射窯窯頂加入，在窯內(nèi)經(jīng)半煤氣燃燒方式加熱到1000℃分解，分解后物料進(jìn)入窯底料倉(cāng)，用人工接料小車將400～800℃高溫物料推到料場(chǎng)傾倒地面自然冷卻，再經(jīng)人工熱選獲得塊狀輕燒氧化鎂，經(jīng)粉磨設(shè)備磨碎后得到輕燒氧化鎂粉。反射窯只能焙燒塊礦(50～300mm)原料，而且設(shè)備簡(jiǎn)陋，技術(shù)落后，生產(chǎn)效率低，能耗高，產(chǎn)品活性低、質(zhì)量差，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，勞動(dòng)作業(yè)條件差，粉塵污染嚴(yán)重。

菱鎂礦的主要成分為碳酸鎂(mgco3)，理論組成為mgo47.81％，co252.19％，在菱鎂礦的煅燒過(guò)程中，mgco3分解產(chǎn)生約5l％左右的co2氣體。通過(guò)計(jì)算可知，生產(chǎn)1噸輕燒氧化鎂粉，平均需用2.3噸的一級(jí)菱鎂礦礦石，消耗0.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按每噸菱鎂礦分解產(chǎn)生0.51噸co2氣體，每噸煤中c燃燒生成3.4噸co2氣體計(jì)算，每生產(chǎn)1噸輕燒氧化鎂粉，將生成2.19噸co2氣體。我國(guó)輕燒氧化鎂年產(chǎn)能在1000萬(wàn)噸以上，每年將產(chǎn)生近2200萬(wàn)噸co2，這些co2與反射窯中燃料燃燒生成的煙氣混合在一起，其濃度很低，一般在10％～20％，很難收集利用，這些混合氣體被排放到大氣中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。近年來(lái)我國(guó)有些菱鎂礦加工企業(yè)嘗試從菱鎂礦煅燒過(guò)程中排出的廢氣中回收co2，在菱鎂礦生產(chǎn)輕燒氧化鎂過(guò)程中增加回收裝置，將外排的co2氣體回收。然而，由于反射窯單窯規(guī)模小，廢氣流量極不穩(wěn)定，廢氣不易收集，尤其是廢氣量大，其中co2氣體的濃度低，造成co2回收設(shè)備投資大，運(yùn)行成本過(guò)高，生產(chǎn)企業(yè)難以接受。這些企業(yè)的嘗試均已失敗而告終，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種輕燒氧化鎂生產(chǎn)方法，以0～30mm粒度的菱鎂礦為原料，利用再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑間接加熱菱鎂礦生產(chǎn)輕燒氧化鎂，菱鎂礦煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被耦合劑再結(jié)晶碳化硅球粉磨成高活性輕燒氧化鎂粉，提高了產(chǎn)品的活性，省去了破粉碎環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了工藝流程，使得碳酸鎂分解產(chǎn)生的高濃度co2氣體得以高效低成本回收利用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種輕燒氧化鎂生產(chǎn)方法，利用再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑間接加熱菱鎂礦生產(chǎn)輕燒氧化鎂，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被耦合劑再結(jié)晶碳化硅球粉磨成高活性輕燒氧化鎂粉，同時(shí)高效低成本回收利用碳酸鎂分解產(chǎn)生的高濃度co2氣體，具體包括如下步驟：

(1)將0～30mm粒度的菱鎂礦原料輸送至旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐中與焙燒爐腔中放置的粒徑為1～120mm的再結(jié)晶碳化硅球均勻混合；菱鎂礦質(zhì)量百分含量為10％～80％，再結(jié)晶碳化硅球質(zhì)量百分含量為20％～90％。

(2)旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐采用頻率為900～3000mhz工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波作為熱源，再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑與微波有效耦合，在1～20min升溫至650～1000℃；

(3)在耦合劑的作用下，菱鎂礦被間接加熱到600～950℃進(jìn)行分解反應(yīng)煅燒為輕燒氧化鎂，同時(shí)生成濃度為90％～98％的co2。

(4)在煅燒過(guò)程中，隨著焙燒爐的旋轉(zhuǎn)，再結(jié)晶碳化硅球被提升50～1500mm后落下，對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成粒度為0～1mm的高活性輕燒氧化鎂粉。

(5)將菱鎂礦分解產(chǎn)生的濃度為90％～98％的co2通過(guò)回收裝置回收。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)以小于30mm碎礦為原料，使現(xiàn)工藝不能加工的資源得到有效的利用；

2)菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成高活性輕燒氧化鎂粉，增加了產(chǎn)品的活性，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，省去了破粉碎環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了流程，使得生產(chǎn)過(guò)程易于控制；

3)采用非燃料燃燒加熱煅燒菱鎂礦的方法，沒有燃料燃燒產(chǎn)生煙氣，菱鎂礦煅燒分解產(chǎn)生高濃度co2，實(shí)現(xiàn)co2高效低成本回收，減輕了環(huán)境污染。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

一種輕燒氧化鎂生產(chǎn)方法，利用再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑間接加熱菱鎂礦生產(chǎn)輕燒氧化鎂，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被耦合劑再結(jié)晶碳化硅球粉磨成高活性輕燒氧化鎂粉，同時(shí)高效低成本回收利用碳酸鎂分解產(chǎn)生的高濃度co2氣體，具體包括如下步驟：

(1)將0～30mm粒度的菱鎂礦原料輸送至旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐中與焙燒爐腔中放置的粒徑為1～120mm的再結(jié)晶碳化硅球均勻混合；菱鎂礦質(zhì)量百分含量為10％～80％，再結(jié)晶碳化硅球質(zhì)量百分含量為20％～90％。

本發(fā)明以小于30mm碎菱鎂礦為原料，使現(xiàn)工藝不能加工的資源得到有效的利用。

(2)旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐采用頻率為900～3000mhz工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波作為熱源，再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑與微波有效耦合，在1～20min升溫至650～1000℃。

微波加熱是一種全新的熱能技術(shù)，其加熱不需要外部熱源，是利用微波與物質(zhì)的相互作用，將微波能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的熱能對(duì)物料直接加熱。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，微波技術(shù)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：①加熱的即時(shí)性，微波設(shè)備即開即用，無(wú)預(yù)熱無(wú)余熱，操作靈活方便，便于控制。②加熱的整體性，微波是一種穿透力強(qiáng)的電磁波，對(duì)物料進(jìn)行處理時(shí)，物料各部位同時(shí)均勻升溫，溫度梯度小，是一種“體熱源”。③加熱的選擇性，可以利用微波加熱的選擇性對(duì)混合物料中的各組分或零件的不同部位進(jìn)行選擇性加熱。④能量利用的高效性，額外的能量損耗小，熱效率高。⑤具有可控性，對(duì)于微波加熱物料的程度可以通過(guò)調(diào)節(jié)微波輻射時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制，容易操作。

(3)在耦合劑的作用下，菱鎂礦被間接加熱到600～950℃進(jìn)行分解反應(yīng)煅燒為輕燒氧化鎂，同時(shí)生成濃度為90％～98％的co2。

(4)在煅燒過(guò)程中，隨著焙燒爐的旋轉(zhuǎn)，再結(jié)晶碳化硅球被提升50～1500mm后落下，對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成粒度為0～1mm的高活性輕燒氧化鎂粉。

菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成高活性輕燒氧化鎂粉，增加了產(chǎn)品的活性，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，省去了破粉碎環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了流程，使得生產(chǎn)過(guò)程易于控制。

(5)將菱鎂礦分解產(chǎn)生的濃度為90％～98％的co2通過(guò)回收裝置回收?；厥蘸蟮腸o2可制成純度為99.5％的工業(yè)級(jí)液體或固體co2(干冰)或純度為99.9％的食品級(jí)co2。

采用非燃料燃燒加熱煅燒菱鎂礦的方法，沒有燃料燃燒產(chǎn)生煙氣，菱鎂礦煅燒分解產(chǎn)生高濃度co2，可實(shí)現(xiàn)高效低成本回收，減輕了環(huán)境污染。

實(shí)施例1：

(1)將0～30mm粒度的菱鎂礦原料輸送至旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐中與焙燒爐腔中放置的粒徑為20～50mm的再結(jié)晶碳化硅球均勻混合；菱鎂礦質(zhì)量百分含量為30％，再結(jié)晶碳化硅球質(zhì)量百分含量為70％。

(2)旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐采用頻率為915mhz工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波作為熱源，再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑與微波有效耦合，在10min升溫至750℃。

(3)在耦合劑的作用下，菱鎂礦被間接加熱到700℃進(jìn)行分解反應(yīng)煅燒為輕燒氧化鎂，同時(shí)生成濃度為90％～98％的co2。

(4)在煅燒過(guò)程中，隨著焙燒爐的旋轉(zhuǎn)，再結(jié)晶碳化硅球被提升150mm后落下，對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成粒度為0～0.088mm的高活性輕燒氧化鎂粉。

(5)將菱鎂礦分解產(chǎn)生的濃度為90％～98％的co2通過(guò)回收裝置回收。

實(shí)施例2：

(1)將0～30mm粒度的菱鎂礦原料輸送至旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐中與焙燒爐腔中放置的粒徑為30～80mm的再結(jié)晶碳化硅球均勻混合；菱鎂礦質(zhì)量百分含量為35％，再結(jié)晶碳化硅球質(zhì)量百分含量為65％。

(2)旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐采用頻率為2450mhz工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波作為熱源。再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑與微波有效耦合，在15min升溫至900℃。

(3)在耦合劑的作用下，菱鎂礦被間接加熱到850℃進(jìn)行分解反應(yīng)煅燒為輕燒氧化鎂，同時(shí)生成濃度為90％～98％的co2。

(4)在煅燒過(guò)程中，隨著焙燒爐的旋轉(zhuǎn)，再結(jié)晶碳化硅球被提升300mm后落下，對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成粒度為0～0.5mm的高活性輕燒氧化鎂粉。

(5)將菱鎂礦分解產(chǎn)生的濃度為90％～98％的co2通過(guò)回收裝置回收。

實(shí)施例3：

(1)將0～30mm粒度的菱鎂礦原料輸送至旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐中與焙燒爐腔中放置的粒徑為40～100mm的再結(jié)晶碳化硅球均勻混合；菱鎂礦質(zhì)量百分含量為40％，再結(jié)晶碳化硅球質(zhì)量百分含量為60％。

(2)旋轉(zhuǎn)式微波焙燒爐采用頻率為915mhz工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波作為熱源。再結(jié)晶碳化硅球作為微波耦合劑與微波有效耦合，在18min升溫至950℃。

(3)在耦合劑的作用下，菱鎂礦被間接加熱到900℃進(jìn)行分解反應(yīng)煅燒為輕燒氧化鎂，同時(shí)生成濃度為90％～95％的co2。

(4)在煅燒過(guò)程中，隨著焙燒爐的旋轉(zhuǎn)，再結(jié)晶碳化硅球被提升500mm后落下，對(duì)物料進(jìn)行沖擊與研磨，菱鎂礦在煅燒分解成輕燒氧化鎂的同時(shí)被粉磨成粒度為0～1mm的高活性輕燒氧化鎂粉。

(5)將菱鎂礦分解產(chǎn)生的濃度為90％～98％的co2通過(guò)回收裝置回收。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。