微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法
【專利摘要】本發(fā)明微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法涉及煉鎂技術(shù)領(lǐng)域。采取“微波能焙燒菱鎂礦石”關(guān)鍵技術(shù)，菱鎂礦石被破碎機破碎入料倉后由流量計計量經(jīng)喂料機、上料機送入預(yù)熱器預(yù)熱后再入焙燒爐內(nèi)以微波源的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器的冷卻再由出料機輸送出氧化鎂產(chǎn)品；在所述預(yù)熱器預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱緩沖除塵后由排風(fēng)機再送入煙囪排放；空氣經(jīng)所述換熱器、再經(jīng)多級換熱器實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。用于煉鎂。為利用微波能源新技術(shù)、生產(chǎn)線科學(xué)合理、方法簡便易行、獲得氧化鎂產(chǎn)品的純度高且成本低、效果穩(wěn)定可靠。
【專利說明】
微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域;具體涉及微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂是太陽系中排名第八豐富的元素，同宇宙微波來到地球上，地殼中含量接近2%。同時也是海水中含量居第三位豐富的元素，濃度達(dá)到1300ppm。在自然界中，鎂元素以三種穩(wěn)定的同位素存在，24Mg (78.6 % )、25Mg (1.I % )、26Mg (11.3 % )。
[0003]氧化鎂(Magnesium oxide)是鎂的氧化物，分子式MgO，相對分了質(zhì)量40.30。通常情況下為無味、無臭的白色粉末狀固體，屬于離子化合物，熔點為2850°C，沸點高達(dá)3600°C，是制作耐火材料的絕佳原料。其物理化學(xué)性質(zhì)因制備工藝不同而表現(xiàn)出很大差別，在較低溫度條件下制備出的氧化鎂晶體結(jié)構(gòu)發(fā)育不完整，晶粒細(xì)小，堆積密度小，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，暴露在空氣中則會緩慢與水和二氧化碳作用生產(chǎn)氫氧化鎂和堿式碳酸鎂而發(fā)生變質(zhì)；而經(jīng)高溫焙燒所得氧化鎂其晶格發(fā)育完善，排列致密有序，晶粒粗大，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不與水或二氧化碳起反應(yīng)，因此具有高度耐火性能和絕緣性能。氧化鎂的生產(chǎn)原料可簡單劃分為固態(tài)礦物資源，如菱鎂礦、白云石、蛇紋巖等天然含鎂礦物；和液態(tài)礦物資源，如海水、鹽湖水、井鹵等含鎂液體。氧化鎂的生產(chǎn)以菱鎂礦等含鎂礦物為主，工藝過程簡單，生產(chǎn)成本低，可進行大規(guī)模批量生產(chǎn)。
[0004]我國是世界菱鎂礦資源最為豐富的國家之一，已探明的菱鎂礦儲量達(dá)35.64億噸，占世界總儲量的28.7%，居世界首位。我國菱鎂礦資源主要分布在遼寧和山東等省，遼寧省占全國總儲量的85%以上，年開采礦石?1200萬t，鎂質(zhì)耐火材料產(chǎn)量占全國的90%以上。
[0005]氧化鎂是一種重要的無機化工原料及產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、建筑業(yè)、鋼鐵行業(yè)等等都需要用到氧化鎂。氧化鎂制備過程中的焙燒工藝對其物理形態(tài)，外觀形貌有很大影響，因此傳統(tǒng)的分類法按照焙燒溫度高低將氧化鎂分為重質(zhì)氧化鎂和輕質(zhì)氧化鎂兩大類產(chǎn)品。重質(zhì)氧化鎂密度大，抗壓性能、機械性能和耐火性能都很好，主要應(yīng)用在重工業(yè)領(lǐng)域，在汽車生產(chǎn)制造，鎂質(zhì)耐火磚和高溫爐的建造上具有不可替代的優(yōu)勢。而在航天航空，國防工業(yè)，電子工業(yè)，精密儀器和發(fā)光材料等尖端高科技領(lǐng)域更是對其純度有很高的要求，一般至少要達(dá)到99%。輕質(zhì)氧化鎂，又稱工業(yè)氧化鎂，質(zhì)輕而疏松、堆積密度小、比表面積大，抗壓性能、絕緣性能一般且有粘結(jié)性易潮解，這些特點使得它在輕工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用面非常廣。比如菱鎂礦在100tC以下焙燒得到的輕燒氧化鎂，與氯化鎂溶液按一定比例混合可生產(chǎn)硬度大性能穩(wěn)定的氯氧鎂水泥。鎂是動植物體內(nèi)必需微量元素之一，對植物來說，鎂是合成葉綠素的關(guān)鍵元素，植物缺鎂將直接導(dǎo)致葉片中葉綠素水平偏低，葉片發(fā)黃出現(xiàn)缺鎂癥，因此可添加到化肥中使農(nóng)作物果樹增產(chǎn);對動物來說，鎂是合成蛋白質(zhì)的無機元素之一，對骨骼和肌肉生長特別重要，因此可添加到牛羊等動物飼料中有利于其生長發(fā)育。因其水溶液呈弱堿性，可作為酸性廢水的中和處理劑，又因其化學(xué)性質(zhì)活潑，還可作為煙氣脫硫劑。還可做催化工業(yè)的催化劑載體，消防領(lǐng)域的阻燃劑原料，以及油墨，裝飾材料、化妝品方面的添加助劑和粘結(jié)劑等等。近幾十年來科技迅猛發(fā)展，新行業(yè)新領(lǐng)域?qū)υ系囊笤絹碓礁撸絹碓骄?xì)化，氧化鎂作為一種具有優(yōu)良物化性質(zhì)的基礎(chǔ)無機材料，在很多行業(yè)都有了新的應(yīng)用，氧化鎂產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨于專用化，精細(xì)化，高檔化，功能化以滿足不同行業(yè)的需求，根據(jù)氧化鎂在不同領(lǐng)域的應(yīng)用可細(xì)分為:活性氧化鎂、硅鋼級耐火氧化鎂、醫(yī)藥和化學(xué)試劑級氧化鎂、氧化鎂晶須等各類精細(xì)氧化鎂產(chǎn)品。輕燒氧化鎂作為鎂質(zhì)耐火材料的基礎(chǔ)性材料，隨著鋼鐵冶金、有色冶金、建材、化工以及其它行業(yè)的快速發(fā)展，對優(yōu)質(zhì)鎂質(zhì)材料的需求量正日益增加，2015年生產(chǎn)的輕燒氧化鎂質(zhì)材料約2000萬噸，而且產(chǎn)量正呈每年上升趨勢。但由于資金、技術(shù)及礦石資源等因素，目前多數(shù)還是沿用傳統(tǒng)的反射窯生產(chǎn)工藝生產(chǎn)輕燒氧化鎂，該生產(chǎn)工藝能耗高、勞動強度大、環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著世界工業(yè)化進程的加快，世界性的能源緊張狀況日趨嚴(yán)重。我國作為發(fā)展中國家，近年來GDP連續(xù)增長達(dá)10%左右，整體裝備水平落后、設(shè)備裝備水平低等問題還不能完全解決，隨著國家經(jīng)濟實力的增強，將逐步淘汰落后的生產(chǎn)工藝和裝備?，F(xiàn)有落后的生產(chǎn)工藝和裝備集中體現(xiàn)在高消耗、高能耗上。針對這種現(xiàn)狀，國家提出“建設(shè)節(jié)約型社會，實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針。同時，煤、石油等燃料是一種不可再生的資源，由于世界經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，尤其是中國等發(fā)展中國家經(jīng)濟的快速發(fā)展及西方發(fā)達(dá)國家對能源價格的控制，目前世界能源在近年來價格一直在不斷上漲，國內(nèi)的燃料煤價格也已上漲幾倍。能源成本占鎂質(zhì)耐火原料的生產(chǎn)成本高達(dá)60%以上，矛盾更顯突出，輕燒氧化鎂生產(chǎn)成本隨之受到極大影響。節(jié)能源、降低燃料消耗、降低生產(chǎn)成本已是各鎂質(zhì)耐火材料生產(chǎn)企業(yè)面臨的最大生存問題。
[0006]氧化鎂發(fā)展歷程:氫氧化鎂是在1935年由美國海洋公司發(fā)現(xiàn)的，1937年道氏公司從鹵水中生產(chǎn)氧化鎂。
[0007]中國建國初期，上海市以鹵水-純堿法生產(chǎn)碳酸鎂、氧化鎂辦廠，1962年后開發(fā)出了電子管、銥粒級氧化鎂、活性氧化鎂、試制氧化鎂。在氧化鎂生產(chǎn)的幾十年中工藝進行過多次的探索，I960年完成了硼泥碳法制取氧化鎂，加壓碳化菱土制取氧化鎂。1981年上海敦煌廠開發(fā)出了重質(zhì)氧化鎂，1987年開發(fā)了氫氧化鎂法氧化鎂生產(chǎn)工藝。在氧化鎂生產(chǎn)所用的設(shè)備中，焙燒設(shè)備和粉碎設(shè)備上，采用坩禍焙燒和萬能粉碎機;I960年氧化鎂焙燒改為立式爐；1978年采用不銹鋼立式爐生產(chǎn)氧化鎂，并開發(fā)了氣流粉體機粉碎氧化鎂。1985年后出現(xiàn)了菱鎂礦氣態(tài)懸焙爐，是在引進消化國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的焙燒工藝新裝備。
[0008]根據(jù)國際和中國國情，上述生產(chǎn)氧化鎂工藝都是采用燃料加熱，存在大量的碳排放和廢氣，污染環(huán)境。如果采用常規(guī)的電加熱成本非常高，根本沒有競爭力。
[0009]近年來，微波加熱技術(shù)迅速發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種物料的干燥、加熱以及粉末焙燒。微波是一種頻率在300?3000MHz的電磁波，即波長為10cm-1mm的電磁波，微波加熱是通過在材料內(nèi)部產(chǎn)生微觀電流，造成材料內(nèi)部的電性能量耗散直接加熱物料，它不需要由表及里的熱傳導(dǎo)。因此，微波加熱不需要像傳統(tǒng)的燃料式加熱或電阻式加熱那樣的傳熱過程，由微波發(fā)生源所產(chǎn)生的能量可直接由物料吸收而實現(xiàn)整體均勻升溫。微波具有選擇性加熱料、升溫速率快、加熱效率高的突出特點與優(yōu)勢，而且具有降低反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時間、節(jié)能降耗明顯等優(yōu)點。因此，開發(fā)理論研究，進行先進、高效的微波焙燒新工藝研究具有重大意義。但是，值得注意的是:目前，對于微波焙燒的系統(tǒng)研究、且能夠形成理論體系的大型冶煉設(shè)備及控制技術(shù)還未出現(xiàn)。耐火材料行業(yè)為了以菱鎂礦為原料生產(chǎn)中等耐火材料和化工用鎂質(zhì)材料，傳統(tǒng)工藝需要先將菱鎂礦在950-1050°C下用燃料輕燒獲得中活性的輕燒鎂粉，再經(jīng)過進一步的處理后生產(chǎn)各種中級輕質(zhì)鎂質(zhì)材料。到目前為止，菱鎂礦的輕燒主要采用反射爐工藝及裝置。也曾嘗試過采用其他輕燒工藝及裝置，但僅僅停留在試驗階段，目前尚無成熟新工藝。發(fā)射爐作為輕燒菱鎂礦裝置時，熱耗高達(dá)7.4-8.54GJ/t-Mgo，而且輕燒Mgo粉質(zhì)量不穩(wěn)定，排放的廢氣中含塵濃度高于50mg/Nm3、自動化程度低，是非常落后的輕燒系統(tǒng)及方法。
[0010]基于發(fā)明人的專業(yè)知識與工作經(jīng)驗及對事業(yè)精益求精的不懈追求，在認(rèn)真而充分的調(diào)查、了解、分析、總結(jié)、研究已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，特采取“微波能焙燒菱鎂礦石”關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了 “微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法”。本發(fā)明科學(xué)合理的引入微波加熱技術(shù)新能源，這種新能源被世界科學(xué)家公認(rèn)為“第四種傳熱方式的新能源”一一微波能。以“微波加熱菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂”有一個最關(guān)鍵技術(shù)是碳酸鎂中含有“炭”，炭與微波有著特殊的親昵性，所以菱鎂礦石用微波能加熱升溫迅速、節(jié)能、無廢氣污染。本發(fā)明與已有公知技術(shù)相比，有效的解決了已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀的不足、缺陷與弊端，是對已有煉鎂公知技術(shù)和現(xiàn)狀顛覆性的技術(shù)革命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明采用“微波能焙燒菱鎂礦石”關(guān)鍵技術(shù)，菱鎂礦石被破碎機破碎入料倉后由流量計計量經(jīng)喂料機、上料機送入預(yù)熱器預(yù)熱后再入焙燒爐內(nèi)以微波源的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器的冷卻再由出料機輸送出氧化鎂產(chǎn)品；在所述預(yù)熱器預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱緩沖除塵后由排風(fēng)機再送入煙囪排放;空氣經(jīng)所述換熱器、再經(jīng)多級換熱器實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。
[0012]通過本發(fā)明達(dá)到的目的是:①、采用“微波能焙燒菱鎂礦石”關(guān)鍵技術(shù)，提供“微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法”新技術(shù)。②、本發(fā)明為微波加熱，使得煉鎂改變了傳統(tǒng)使用固體煤或液體及氣體燃料的做法，提供了以微波加熱的新能源及微波延時效應(yīng)和余熱加熱，使微波熱能獲得了充分利用，具有節(jié)能降耗的突出有益效果。③、本發(fā)明提高了生產(chǎn)效率和自動化程度，降低了能耗，減少了 CO2排放，基本沒有粉塵污染。④、本發(fā)明是利用微波加菱鎂礦石實現(xiàn)的，所述微波焙燒菱鎂礦石的焙燒爐其工業(yè)微波源的輸出功率為225KW到6750KW、頻率為300MHz-300GHz，波長/ml-0.01、分解溫度控制在700-850°C之間，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模。⑤、本發(fā)明所述的生產(chǎn)線包括上料系統(tǒng)、焙燒裝置、冷卻系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、廢氣除塵排放系統(tǒng)，所述菱鎂礦石的顆粒為18_20mm、預(yù)熱溫度為200-300°C、焙燒溫度為700-8500C、焙燒時間為100-120min、最終冷卻溫度為彡30°C，焙燒過程為微波熱輻射爐內(nèi)的菱鎂礦石、礦石從爐上向下自由下落、被下面加熱的礦石和分解出來的高溫CO2加熱到500-6000C，焙燒過程中自始至終由三個75Kwh的磁控管以微波輻射方式發(fā)射微波而供應(yīng)熱流，其微波焙燒溫度為700-850°C、比用燃料加熱下降200-300°C，由于微波加熱是“內(nèi)加熱”和?_熱效應(yīng)起的作用”，焙燒加熱速度快，僅6-1Omin便使焙燒加熱發(fā)揮到了極致。⑥、本發(fā)明的微波輻射加熱是世界上新出現(xiàn)的第四大加熱方式，它和傳統(tǒng)加熱方式相反，是由內(nèi)向外加熱，在原礦含水率2 %時熱耗可達(dá)到2.74?3.12GJ/t-Mg0，比反射爐節(jié)能62 %_66.6%,本發(fā)明的氣態(tài)懸浮式焙燒，與結(jié)化爐閃速式循環(huán)焙燒、反射爐式焙燒相比，具有節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高、勞動生產(chǎn)率高、經(jīng)濟效益好的有益效果。⑦、本發(fā)明的微波加熱是體加熱，絕對不出現(xiàn)內(nèi)欠燒、外過燒現(xiàn)象，菱鎂礦石的利用率高。⑧、本發(fā)明的生產(chǎn)能力大:單座用反射爐的產(chǎn)能為30t/d，而單臺微波輻射焙烤爐可達(dá)到80t/d;本發(fā)明的產(chǎn)品質(zhì)量好:菱鎂礦石焙燒后得到的氧化鎂塊焙燒程度特均勻、活性特高，各項技術(shù)指標(biāo)好、質(zhì)量穩(wěn)定;本發(fā)明生產(chǎn)的環(huán)境質(zhì)量好:焙燒爐系統(tǒng)為負(fù)壓操作，排放廢氣含塵濃度彡30mg/Nm3，比反射爐低90%-95%;本發(fā)明的勞動強度低、勞動生產(chǎn)率高:單座反應(yīng)爐產(chǎn)能為30t/d，定員3人/班.臺，微波輻射焙烤爐產(chǎn)能80t/d，定員3人/班.臺。⑨、本發(fā)明的構(gòu)思新穎、設(shè)計合理、操作方便，便于實施、成本低、效果穩(wěn)定可靠，可廣泛的推廣應(yīng)用。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0014]一種微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，菱鎂礦石被破碎機破碎入料倉后由流量計計量經(jīng)喂料機、上料機送入預(yù)熱器預(yù)熱后再入焙燒爐內(nèi)以微波源的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器的冷卻再由出料機輸送出氧化鎂產(chǎn)品；在所述預(yù)熱器預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱緩沖除塵后由排風(fēng)機再送入煙囪排放;空氣經(jīng)所述換熱器、再經(jīng)多級換熱器實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。
[0015]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，由所述破碎機、料倉、流量計、喂料機、上料機、預(yù)熱器、焙燒爐、微波源、多級換熱器、換熱器、出料機、緩沖箱、排風(fēng)機、煙囪構(gòu)成微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂生產(chǎn)線，所述破碎機、料倉、流量計、喂料機、上料機構(gòu)成所述生產(chǎn)線的上料系統(tǒng)，所述焙燒爐、微波源構(gòu)成所述生產(chǎn)線的焙燒裝置，所述空氣、換熱器、多級換熱器構(gòu)成所述生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng)，所述換熱器中的余熱氣進入多級換熱器、多級換熱器中的余熱氣進入預(yù)熱器構(gòu)成所述生產(chǎn)線的余熱利用系統(tǒng)，所述緩沖箱、排風(fēng)機、煙囪構(gòu)成所述生產(chǎn)線的廢氣除塵排放系統(tǒng)。
[0016]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述喂料機、出料機均為螺旋輸送機，所述上料機為斗式提升機，所述焙燒爐為微波能焙燒爐，所述微波源為微波加熱源，所述緩沖箱為廢氣除塵緩沖箱。
[0017]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述菱鎂礦石被破碎機破碎的顆粒為18_20mmo
[0018]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述微波源的微波功率為225KW-6750KW、頻率為 300MHz-300GHz、波長/ml-0.01。
[0019]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述菱鎂礦石的顆粒送入焙燒爐內(nèi)以微波源的微波能實施焙燒的溫度為700-850°C、時間為100-120min。
[0020]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器的冷卻，其最終冷卻溫度為<30°C。
[0021]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:如說明書附圖所示，由破碎機將菱鎂礦石破碎成18-20mm的顆粒，將菱鎂礦石顆粒存入料倉，進行氧化鎂生產(chǎn)時，菱鎂礦石顆粒便以自重自然下落的方式向下流出，在向下流出的過程中，由流量計進行計量，然后經(jīng)喂料機、上料機送入預(yù)熱器中進行預(yù)熱；由于本發(fā)明設(shè)置有余熱利用系統(tǒng):即換熱器中的余熱氣進入多級換熱器、多級換熱器中的余熱氣再進入預(yù)熱器，所以，在預(yù)熱過程中便有效的節(jié)約了大量的能源;菱鎂礦石顆粒經(jīng)過預(yù)熱后便進入焙燒爐內(nèi)實施焙燒，焙燒爐的熱源來自于微波源，微波源的輸出功率為225KW到6750KW、頻率為300MHz-300GHz，波長/ml-0.01、分解溫度控制在700-850°C之間，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模;菱鎂礦石顆粒在焙燒爐內(nèi)焙燒的過程是以自上而下自由跌落方式順序接受微波熱源的，由于是微波加熱，所以吸收熱源很快，僅6-1Omin便使焙燒加熱發(fā)揮到了 700-850°C的焙燒溫度，菱鎂礦石顆粒在焙燒爐內(nèi)以自上而下自由跌落方式順序接受微波加熱焙燒的時間為100-120min ；菱鎂礦石顆粒經(jīng)過微波加熱焙燒后，便依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器實施冷卻，直至冷卻到溫度為<30°C;其冷卻過程是利用了生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng):即經(jīng)過微波加熱焙燒后菱鎂礦石顆粒自上向下走、先經(jīng)過多級換熱器、再經(jīng)過換熱器，而冷空氣是自下向上走、空氣先經(jīng)過換熱器、再經(jīng)過多級換熱器，從而達(dá)到冷卻目的；經(jīng)過微波加熱焙燒后的菱鎂礦石顆粒已經(jīng)成為高溫狀態(tài)下的氧化鎂顆粒，高溫狀態(tài)下的氧化鎂顆粒經(jīng)過冷卻后便成為氧化鎂產(chǎn)品，從換熱器中出來的氧化鎂產(chǎn)品，再由出料機輸送出來并進行收集。在整個生產(chǎn)過程中，其預(yù)熱器預(yù)熱時產(chǎn)生的廢氣便隨時經(jīng)過緩沖箱進行緩沖除塵后由排風(fēng)機再送入煙囪進行排放。本發(fā)明的工作原理及工作過程簡單明了。
[0022]由于采用了本發(fā)明提供的技術(shù)方案；由于本發(fā)明采用了“微波能焙燒菱鎂礦”關(guān)鍵技術(shù)；由于本發(fā)明的工作原理及工作過程所述；由于本發(fā)明菱鎂礦石被破碎機破碎入料倉后由流量計計量經(jīng)喂料機、上料機送入預(yù)熱器預(yù)熱后再入焙燒爐內(nèi)以微波源的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器、換熱器的冷卻再由出料機輸送出氧化鎂產(chǎn)品;在所述預(yù)熱器預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱緩沖除塵后由排風(fēng)機再送入煙囪排放;空氣經(jīng)所述換熱器、再經(jīng)多級換熱器實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。使本發(fā)明與已有公知技術(shù)及現(xiàn)狀相比，具有如下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明采用了“微波能焙燒菱鎂礦”關(guān)鍵技術(shù)，從而提供了 “微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法”新技術(shù)。
[0024]2、本發(fā)明為微波加熱，使得煉鎂改變了傳統(tǒng)使用固體煤或液體及氣體燃料的做法，提供了以微波加熱的新能源及微波延時效應(yīng)和余熱加熱，使微波熱能獲得了充分利用，具有節(jié)能降耗的突出有益效果。
[0025]3、本發(fā)明提高了生產(chǎn)效率和自動化程度，降低了能耗，減少了 CO2排放，基本沒有粉塵污染。
[0026]4、本發(fā)明是利用微波加菱鎂礦石實現(xiàn)的，所述微波焙燒菱鎂礦石的焙燒爐其工業(yè)微波源的輸出功率為225KW到6750KW、頻率為300MHz-300GHz，波長/ml-0.01、分解溫度控制在700-850 0C之間，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模。
[0027]5、本發(fā)明所述的生產(chǎn)線包括上料系統(tǒng)、焙燒裝置、冷卻系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、廢氣除塵排放系統(tǒng)，其整體生產(chǎn)線的設(shè)計與布局有機連接，具備工業(yè)化大生產(chǎn)的有益效果。
[0028]6、本發(fā)明所述菱鎂礦石的顆粒為18-20mm、預(yù)熱溫度為200-300°C、焙燒溫度為700-850 0C、焙燒時間為100-120min、最終冷卻溫度為彡30 °C，焙燒過程為微波熱輻射爐內(nèi)的菱鎂礦石、礦石從爐上向下自由下落、被下面加熱的礦石和分解出來的高溫CO2加熱到500-6000C，焙燒過程中自始至終由三個75KW的磁控管以微波輻射方式發(fā)射微波而供應(yīng)熱流，其微波焙燒溫度為700-850°C、比用燃料加熱下降200-300°C，由于微波加熱是“內(nèi)加熱”和“非熱效應(yīng)起的作用”，焙燒加熱速度快，僅6-10min便使焙燒加熱發(fā)揮到了極致，其效果穩(wěn)定可靠。
[0029]7、本發(fā)明的微波輻射加熱是世界上新出現(xiàn)的第四大加熱方式，它和傳統(tǒng)加熱方式相反，是由內(nèi)向外加熱，在原礦含水率2 %時熱耗可達(dá)到2.74?3.12GJ/t-MgO，比反射爐節(jié)能62 %~66.6%,其加熱方式處于世界領(lǐng)先地位。
[0030]8、本發(fā)明的微波輻射加熱是氣態(tài)懸浮式焙燒，與結(jié)化爐閃速式循環(huán)焙燒、反射爐式焙燒相比，具有節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高、勞動生產(chǎn)率高、經(jīng)濟效益好的有益效果。
[0031 ] 9、本發(fā)明的微波加熱是體加熱，絕對不出現(xiàn)內(nèi)欠燒、外過燒現(xiàn)象，菱鎂礦石的利用率高。
[0032]10、本發(fā)明的生產(chǎn)能力大:已有技術(shù)的單座用反射爐的產(chǎn)能僅為30t/d，而本發(fā)明的單臺微波輻射焙烤爐可達(dá)到80t/d，具有生產(chǎn)能力大的有益效果。
[0033]11、本發(fā)明的產(chǎn)品質(zhì)量好:菱鎂礦石焙燒后得到的氧化鎂塊焙烤程度特均勻、活性特高，各項技術(shù)指標(biāo)好、質(zhì)量穩(wěn)定。
[0034]12、本發(fā)明生產(chǎn)的環(huán)境質(zhì)量好:焙烤爐系統(tǒng)為負(fù)壓操作，排放廢氣含塵濃度彡30mg/Nm3，比已有技術(shù)的反射爐低90 % -95 %。
[0035]13、本發(fā)明的勞動強度低、勞動生產(chǎn)率高:已有技術(shù)的單座反應(yīng)爐產(chǎn)能為30t/d、定員3人/班.臺，本發(fā)明的微波福射焙烤爐產(chǎn)能80t/d，定員3人/班.臺。
[0036]14、本發(fā)明的構(gòu)思新穎、設(shè)計合理、操作方便，便于實施、成本低、效果穩(wěn)定可靠，可廣泛的推廣應(yīng)用。
[0037]15、本發(fā)明的研制成功，有效的解決了已有公知技術(shù)與現(xiàn)狀的不足、缺陷與弊端。
[0038]16、本發(fā)明具有廣譜性的應(yīng)用價值，可廣泛的推廣應(yīng)用。
[0039]17、本發(fā)明的研制成功，有效的提高了本行業(yè)的技術(shù)水平。
[0040]18、本發(fā)明的研制成功將煉鎂技術(shù)提高到了一個嶄新的技術(shù)水平，為煉鎂技術(shù)作出了突出貢獻(xiàn).[0041 ] 19、本發(fā)明的研制成功，對國家具有重大經(jīng)濟利益。
【附圖說明】
[0042]說明書附圖為本發(fā)明微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法【具體實施方式】的示意圖。
[0043]圖中的標(biāo)號:1、破碎機，2、料倉，3、流量計，4、喂料機，5、上料機，6、預(yù)熱器，7、焙燒爐，8、微波源，9、多級換熱器，10、換熱器，11、出料機，12、緩沖箱，13、排風(fēng)機，14、煙囪。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。正如說明書附圖所示:
[0045]—種微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，菱鎂礦石被破碎機I破碎入料倉2后由流量計3計量經(jīng)喂料機4、上料機5送入預(yù)熱器6預(yù)熱后再入焙燒爐7內(nèi)以微波源8的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器9、換熱器10的冷卻再由出料機11輸送出氧化鎂產(chǎn)品；在所述預(yù)熱器6預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱12緩沖除塵后由排風(fēng)機13再送入煙囪14排放;空氣經(jīng)所述換熱器10、再經(jīng)多級換熱器9實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器6對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。
[0046]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，由所述破碎機1、料倉2、流量計3、喂料機4、上料機5、預(yù)熱器6、焙燒爐7、微波源8、多級換熱器9、換熱器10、出料機11、緩沖箱12、排風(fēng)機13、煙囪14構(gòu)成微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂生產(chǎn)線，所述破碎機1、料倉2、流量計3、喂料機4、上料機5構(gòu)成所述生產(chǎn)線的上料系統(tǒng)，所述焙燒爐7、微波源8構(gòu)成所述生產(chǎn)線的焙燒裝置，所述空氣、換熱器10、多級換熱器9構(gòu)成所述生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng)，所述換熱器10中的余熱氣進入多級換熱器9、多級換熱器9中的余熱氣進入預(yù)熱器6構(gòu)成所述生產(chǎn)線的余熱利用系統(tǒng)，所述緩沖箱12、排風(fēng)機13、煙囪14構(gòu)成所述生產(chǎn)線的廢氣除塵排放系統(tǒng)。
[0047]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述喂料機4、出料機11均為螺旋輸送機，所述上料機5為斗式提升機，所述焙燒爐7為微波能焙燒爐，所述微波源8為微波加熱源，所述緩沖箱12為廢氣除塵緩沖箱。
[0048]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述菱鎂礦石被破碎機I破碎的顆粒為 18-20mm。
[0049]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述微波源8的微波功率為225KW-6750KW、頻率為 300MHz-300GHz、波長/ml-0.01。
[0050]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述菱鎂礦石的顆粒送入焙燒爐7內(nèi)以微波源8的微波能實施焙燒的溫度為700-850°C、時間為100-120min。
[0051]所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，所述焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器9、換熱器10的冷卻，其最終冷卻溫度為<30°C。
[0052]在上述的具體實施過程中:對所述所述菱鎂礦石被破碎機I破碎的顆粒分別以18、19、20mm進行了實施；對所述微波源8的微波功率分別以225、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6200、6500、6700、6750KW進行了實施;對所述微波源8的頻率分別以300、500、1000、5000、10000、50000、80000、100000、120000、150000、200000、230000、250000、280000、300000MHz 進行了實施；對所述微波源8分別以波長/1111、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、
0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.0I進行了實施;對所述所述菱鎂礦石的顆粒送入焙燒爐7內(nèi)以微波源8的微波能實施焙燒的溫度分別以700、720、750、780、800、830、850°(:進行了實施，對時間分別以100、105、110、115、120min進行了實施;均獲得了預(yù)期的良好效果。
[0053]以上為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制;凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員，均可按以上所述順暢地實施本發(fā)明；但在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例，均屬于本發(fā)明的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:菱鎂礦石被破碎機(I)破碎入料倉(2)后由流量計(3)計量經(jīng)喂料機(4)、上料機(5)送入預(yù)熱器(6)預(yù)熱后再入焙燒爐(7)內(nèi)以微波源(8)的微波能實施焙燒，焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器(9)、換熱器(10)的冷卻再由出料機(11)輸送出氧化鎂產(chǎn)品；在所述預(yù)熱器(6)預(yù)熱時的廢氣便經(jīng)緩沖箱(12)緩沖除塵后由排風(fēng)機(13)再送入煙囪(14)排放;空氣經(jīng)所述換熱器(10)、再經(jīng)多級換熱器(9)實施冷卻后的余熱氣進入預(yù)熱器(6)對所述菱鎂礦石的顆粒實施余熱利用的預(yù)熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:由所述破碎機(I)、料倉(2)、流量計(3)、喂料機(4)、上料機(5)、預(yù)熱器(6)、焙燒爐(7)、微波源(8)、多級換熱器(9)、換熱器(10)、出料機(11)、緩沖箱(12)、排風(fēng)機(13)、煙囪(14)構(gòu)成微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂生產(chǎn)線，所述破碎機(I)、料倉(2)、流量計(3)、喂料機(4)、上料機(5)構(gòu)成所述生產(chǎn)線的上料系統(tǒng)，所述焙燒爐(7)、微波源(8)構(gòu)成所述生產(chǎn)線的焙燒裝置，所述空氣、換熱器(10)、多級換熱器(9)構(gòu)成所述生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng)，所述換熱器(10)中的余熱氣進入多級換熱器(9)、多級換熱器(9)中的余熱氣進入預(yù)熱器(6)構(gòu)成所述生產(chǎn)線的余熱利用系統(tǒng)，所述緩沖箱(12)、排風(fēng)機(13)、煙囪(14)構(gòu)成所述生產(chǎn)線的廢氣除塵排放系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:所述喂料機(4)、出料機(11)均為螺旋輸送機，所述上料機(5)為斗式提升機，所述焙燒爐(7)為微波能焙燒爐，所述微波源(8)為微波加熱源，所述緩沖箱(12)為廢氣除塵緩沖箱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:所述菱鎂礦石被破碎機(I)破碎的顆粒為18-20_。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:所述微波源(8)的微波功率為 225KW-6750KW、頻率為 300MHz-300GHz、波長/m 1-0.01。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:所述菱鎂礦石的顆粒送入焙燒爐(7)內(nèi)以微波源(8)的微波能實施焙燒的溫度為700-850°C、時間為100_120mino7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波能焙燒菱鎂礦石生產(chǎn)氧化鎂方法，其特征在于:所述焙燒后依次經(jīng)過多級換熱器(9)、換熱器(10)的冷卻，其最終冷卻溫度為<30°C。
【文檔編號】C04B2/10GK106045341SQ201610330244
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】于洪喜, 李華梅, 吳用
【申請人】北京三金微波技術(shù)有限公司