高純鎂砂的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)現(xiàn)狀

高純鎂砂的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)現(xiàn)狀

1開發(fā)高層次材料中國有豐富的鎂鈣礦資源，但多年來開采精細(xì)鎂礦的角度不斷下降。鎂砂中氧化鎂含量越來越低，質(zhì)量越差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鋼鐵行業(yè)的要求。由于優(yōu)質(zhì)資源的減少及冶煉技術(shù)對耐火材料要求的提高,未來用于制作高檔耐火制品的原料將向高純度、系列復(fù)合方向發(fā)展。由于受到我國菱鎂石性質(zhì)及現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的限制,目前國內(nèi)出口的一級高純鎂砂的技術(shù)指標(biāo)為:ω(MgO)=97.5%~98%,ω(CaO)∶ω(SiO2尹鎂礦介紹2.1晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)菱鎂礦(MgCO2.2化學(xué)成分和礦物組成晶質(zhì)菱鎂礦的主要化學(xué)成分為MgO,次要成分為CaO、SiO2.3燃燒和物理變化菱鎂礦的化學(xué)成分除MgO外,還含有Fe菱鎂礦在煅燒過程中的另一個(gè)重要現(xiàn)象就是母鹽假象,即MgCO3高純度鎂砂生產(chǎn)工藝3.1工藝菱鎂礦—→浮選—→精礦粉或礦石顆粒—→多層爐輕燒—→研磨—→二次壓球—→高溫豎窯重?zé)呒冩V砂—→成品庫。3.2主要工藝選擇3.2.1u3000輕燒鎂砂的生產(chǎn)技術(shù)研磨是在壓球系統(tǒng)之前的系統(tǒng),采用細(xì)磨工藝,將氧化鎂物料粒度磨細(xì)到12μm≥90%,5μm≥50%,破壞輕燒鎂砂假象晶格,消除母鹽假象的影響,能使壓球球料更加致密、穩(wěn)定,這對制備高純鎂砂的生產(chǎn)具有重要意義。研磨工藝:將料倉內(nèi)的輕燒氧化鎂經(jīng)球磨機(jī)細(xì)磨,分級機(jī)分級,合格粒度由收塵器收集后進(jìn)入壓球系統(tǒng);不合格粒度的物料返回球磨機(jī)繼續(xù)研磨,直至物料粒度滿足要求為止。3.2.2成球壓力對氫鎂粉假晶的影響壓球是制備高純鎂砂非常重要環(huán)節(jié),要求體積密度≥2.0g·cm輕燒氧化鎂粉料在成球過程中,隨著成球壓力增加,素坯趨于致密,得到的燒結(jié)鎂砂也趨于致密。隨著成球壓力的增加,體積密度增大,但顯氣孔率變化很小,閉口氣孔率在成球壓力小于300MPa時(shí)也幾乎不變。這是因?yàn)槌汕驂毫π∮?00MPa時(shí)氧化鎂粉的假晶現(xiàn)象沒有被破壞,當(dāng)成球壓力大于300MPa時(shí),部分假晶被破壞,促進(jìn)了燒結(jié),閉口氣孔率明顯降低。因此除了選用壓球機(jī)成球壓力>300MPa外,采用的合理壓球工藝是必不可少的條件之一。二次壓球工藝:首先壓球機(jī)供料倉內(nèi)研磨好的物料由供料螺旋送入壓球機(jī)進(jìn)行壓球,經(jīng)提升機(jī)提升后再經(jīng)振動篩篩分,篩上料經(jīng)破碎后卸入中間倉作為二次壓球骨料,篩下料進(jìn)入細(xì)粉倉。再由細(xì)粉倉與中間倉骨料按一定的比例配比進(jìn)入壓球機(jī)內(nèi)二次壓球,壓球機(jī)出來的球經(jīng)提升機(jī)進(jìn)入分料溜槽,正常情況下球料由分料溜槽經(jīng)振動篩篩分,篩上料進(jìn)入高溫豎窯煅燒,篩下料由錘式破碎機(jī)破碎后經(jīng)螺旋輸送機(jī)返回壓球機(jī)供料倉內(nèi),作為骨料與細(xì)粉配比后再去壓球能大大提高成球率及球的體積密度。3.2.3燒鎂成品的基層工藝高純鎂砂的基本指標(biāo)是體積密度≥3.4g·cm輕燒部分是采用多層爐在工藝溫度達(dá)到800~900℃時(shí),將浮選精礦粉分解出氧化鎂。氧化鎂成品要求雜質(zhì)含量低,同時(shí)要有足夠高的活性度用于接下來的工藝步驟。重?zé)糠质禽p燒鎂砂經(jīng)研磨、壓球后,在溫度為2000℃時(shí),在高溫豎窯中進(jìn)行。在此運(yùn)行中,窯內(nèi)裝滿了球料,輕燒氧化鎂球料不斷地從窯頂加入,然后最終的煅燒成品不斷地從底部排出。一次空氣和天然氣被噴入到燃燒區(qū)以提供需要達(dá)到高溫?zé)Y(jié)的能量要求。二次空氣在窯底部的卸料平臺被吹入。3.3流程描述經(jīng)浮選后的菱鎂礦精制粉制備高純鎂砂的工藝流程主要包括:輕燒系統(tǒng)、研磨系統(tǒng)、壓球系統(tǒng)、重?zé)俺善废到y(tǒng)。3.3.1輕微燃燒系統(tǒng)3.3.1.多層爐內(nèi)輕燒如圖1所示,浮選合格粒度精礦粉由帶式輸送機(jī)送至輕燒工段,經(jīng)烘干機(jī)干燥后由提升機(jī)提升,從多層爐頂部進(jìn)料口進(jìn)入多層爐內(nèi)進(jìn)行輕燒,烘干機(jī)熱源由多層爐出來的大約500℃的廢煙氣提供;另外當(dāng)烘干機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),可直接由提升機(jī)送入多層爐內(nèi)輕燒;烘干機(jī)與旋風(fēng)分離器、除塵器相連,利用風(fēng)機(jī)抽風(fēng),將小顆粒與煙氣從烘干器中抽出,經(jīng)旋風(fēng)分離器將小顆粒與煙氣分離,煙氣再經(jīng)除塵器過濾后,小顆粒與旋風(fēng)分離器分離出來的小顆粒一起經(jīng)提升機(jī)從多層爐側(cè)面進(jìn)入多層爐內(nèi)輕燒。多層爐輕燒后的輕燒氧化鎂粉由水冷螺旋將物料從850℃冷卻至100℃以下,再進(jìn)入研磨系統(tǒng)。3.3.1.2.產(chǎn)品特點(diǎn)1)浮選精礦粉進(jìn)入多層爐前進(jìn)行干燥。3)除塵粉可返回多層爐內(nèi)輕燒。3.3.2研磨系統(tǒng)3.3.2.球磨機(jī)前設(shè)計(jì)量裝置輕燒粉料倉內(nèi)的輕燒粉由螺旋輸送機(jī)送至球磨機(jī)供料倉,經(jīng)球磨機(jī)研磨,分級機(jī)分級后,合格粒度輕燒粉經(jīng)收塵器收集后經(jīng)螺旋輸送機(jī)送入壓球機(jī)供料倉,不合格粒度返回球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨,見圖2。為防止過多物料進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)影響研磨效果,在球磨機(jī)前設(shè)計(jì)量裝置,以保證物料均勻、定量進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)。物料流動所需的動力由風(fēng)機(jī)提供,整個(gè)研磨過程均是在微負(fù)壓條件下進(jìn)行,粉塵外溢量很少,環(huán)境相對較好。3.3.2.采用球磨機(jī)注意事項(xiàng)1)多層爐出來的輕燒氧化鎂卸入多個(gè)輕燒氧化鎂貯倉,具有一定的貯量,其作用如下:首先以免當(dāng)多層爐出現(xiàn)故障需維修時(shí),影響后續(xù)工段或系統(tǒng)正常生產(chǎn);其次供業(yè)主外賣一部分輕燒氧化鎂粉;最后,當(dāng)多層爐出料不穩(wěn)定時(shí),可將2個(gè)甚至多個(gè)倉的輕燒氧化鎂之間通過配比調(diào)節(jié)其質(zhì)量,最終不影響高純鎂砂質(zhì)量。2)入球磨機(jī)之前設(shè)球磨機(jī)供料倉及稱重帶式輸送機(jī),可均勻?qū)⑽锪纤腿肭蚰C(jī)內(nèi),以免進(jìn)入球磨機(jī)物料量不均勻或者過多,影響研磨效果。3)分級機(jī)不合格料(返回料)經(jīng)稱量后進(jìn)入球磨機(jī)內(nèi)。3.3.3壓迫系統(tǒng)3.3.3.壓球機(jī)壓球工藝流程如圖3所示,壓球機(jī)供料倉內(nèi)研磨好的物料由供料螺旋送入壓球機(jī)進(jìn)行壓球,為保證壓球機(jī)供料充足,供料螺旋設(shè)有溢流料出口,并經(jīng)提升機(jī)將溢流料返回壓球機(jī)供料倉內(nèi)。壓球機(jī)出來的球經(jīng)提升機(jī)至分料溜槽內(nèi),正常情況下球料由分料溜槽經(jīng)振動篩篩分后,篩上料進(jìn)入高溫豎窯煅燒,篩下料由錘式破碎機(jī)破碎后,經(jīng)螺旋輸送機(jī)返回壓球機(jī)供料倉內(nèi),作為骨料與細(xì)粉配比后再去壓球,能大幅提高成球率及球的體積密度。另外分料溜槽設(shè)有溢流口,當(dāng)分料溜槽裝滿時(shí),球料從溢流口流出,經(jīng)振動篩篩分后,篩上料進(jìn)入生球循環(huán)倉內(nèi)貯存,當(dāng)壓球機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),生球循環(huán)倉內(nèi)球料由提升機(jī)提升至分料溜槽內(nèi),再次循環(huán);篩下料由錘式破碎機(jī)破碎后,經(jīng)螺旋輸送機(jī)返回壓球機(jī)供料倉內(nèi)。3.3.3.壓球骨料壓球1)采用二次壓球工藝。2)每臺壓球機(jī)前設(shè)供料倉,且每個(gè)供料倉均可給其他壓球機(jī)供料。3)壓球后,經(jīng)篩分,篩上料入窯煅燒,篩下料破碎后返回壓球機(jī)供料倉,作為壓球骨料。4)輕燒氧化鎂細(xì)粉與骨料按比例進(jìn)行配比后壓球,成球效果好。3.3.4重型燃燒和成品系統(tǒng)3.3.4.壓球機(jī)系統(tǒng)調(diào)整如圖4所示,壓好的球料由提升機(jī)進(jìn)入分料溜槽,正常情況下球料由分料溜槽經(jīng)振動篩篩分后,篩上料進(jìn)入高溫豎窯煅燒,篩下料由錘式破碎機(jī)破碎后,經(jīng)螺旋輸送機(jī)返回壓球機(jī)供料倉。分料溜槽設(shè)有溢流口,當(dāng)分料溜槽裝滿時(shí),球料從溢流口流出,經(jīng)振動篩篩分后,篩上料進(jìn)入生球循環(huán)倉內(nèi)貯存,當(dāng)壓球機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),生球循環(huán)倉內(nèi)球料由提升機(jī)提升至分料溜槽內(nèi),再次循環(huán);篩下料由錘式破碎機(jī)破碎后,經(jīng)螺旋輸送機(jī)返回壓球機(jī)供料倉內(nèi)。高溫豎窯燒結(jié)后燒結(jié)鎂砂經(jīng)振動輸送機(jī)、提升機(jī)提升至分料溜槽內(nèi),分料溜槽內(nèi)重?zé)V砂可運(yùn)往成品工段,又可直接進(jìn)入熟料循環(huán)倉。當(dāng)豎窯點(diǎn)火時(shí)或者當(dāng)壓球機(jī)發(fā)生故障且貯存在生球循環(huán)倉中的生球量不能滿足豎窯正常生產(chǎn)需要時(shí),即由熟料循環(huán)倉臨時(shí)向豎窯供鎂砂塊料,為了保證豎窯操作正常,使用熟料循環(huán)倉中的鎂砂塊料時(shí),在入窯前必須再次經(jīng)過篩分。3.3.4.2.產(chǎn)品特點(diǎn)1)入高溫豎窯前篩分。2)為保證豎窯正常生產(chǎn),窯前設(shè)生球循環(huán)倉,窯后設(shè)熟料循環(huán)倉。4采用二步煅燒、超細(xì)粉制備、二次壓球制備技術(shù)目前,國內(nèi)的高純鎂砂生產(chǎn)工藝技術(shù)正處于一個(gè)改革發(fā)展的時(shí)期,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝、回轉(zhuǎn)窯、反射爐等因?yàn)槟芎母?、污染大等原因正逐步被市場淘汰。我公司通過自主研發(fā)、國外引進(jìn)等方式將二步煅燒工藝、超細(xì)粉制備工藝、二次壓球等工藝技術(shù)應(yīng)用在制備高純鎂砂生產(chǎn)工藝中?？赏ㄟ^以下措施制備氧化鎂含量≥98%且體積密度≥3.4g·c