專利名稱:菱鎂礦球團氯化制取無水氯化鎂的方法
本發明適用于菱鎂礦生產熔鹽電解煉鎂用的工業無水氯化鎂，其氯化鎂含量＞92%。采用本方法可以大幅度提高豎式氯化電爐的氯化鎂產量，也適用于其它方法生產的活性氧化鎂氯化生產無水氯化鎂。
以菱鎂礦為原料，采用豎式氯化電爐生產無水氯化鎂，國內曾用過水泥爐料、干團爐料、菱鎂礦顆粒爐料。
水泥爐料是由菱鎂礦粉、苦土粉、石油焦、木屑和鹵水配制而成，是靠氧化鎂和氯化鎂溶液之間生成鎂水泥而團化的，由于含大量的水，氯化時氯氣利用率低，團塊在氯化爐內脫水易碎裂，容易造成爐內熔結操作困難。由于原料活性低，氯化爐的產量不高，一般產量為7.1噸/日·臺熔體氯化鎂。
干團爐料是由菱鎂礦粉、苦土粉、石油焦、食鹽、瀝青配制而成。以瀝青作粘結劑，經混捏、壓團制成團塊，進氯化爐氯化。團塊在爐內熱強度低，易軟攤，造成爐礙力增大。采用薄料層，低氯氣濃度，低流量操作，熱量不足，配料中配入苛性菱鎂礦和過剩的碳素補充熱量。因團塊未經焦化，氯化爐冒出大量的瀝青煙，操作條件差，尾氣管道及洗滌設備積存大量揮發物，堵塞嚴重，清理困難，氯化鎂的產量和質量均有波動，一般產量為7.6噸/日·臺。
菱鎂礦顆粒爐料，省去了制團工序，根除了瀝青煙害。但由于菱鎂礦和焦炭的比重差大，混合不勻，含碳量很難控制，爐內常出現空洞，降料不均，局部故障多。為增加發熱量，配入過量的碳，并降低氯氣濃度，造成爐襯破損嚴重。用這種爐料產量一般為8.3噸/日·臺，亦不高。
國外，挪威N·H公司采用海水白云石合成的氧化鎂，配入低溫煤焦和鹵水制球，球團經烘干后氯化生產無水氯化鎂熔體，但以菱鎂礦為原料未見報導。
本方法在于用菱鎂礦鍛燒成活性較好的輕燒氧化鎂，工藝簡單，成本低。
本方法生產無水氯化鎂包括原料制備、成球、烘干和氯化四個主要工序，其工藝流程如下將破碎到一定粒度的菱鎂礦在回轉窯內輕燒燒成具有較好活性的輕燒氧化鎂，并磨成粉狀，與粉碎的焦碳和食鹽按規定的配料比混均。輕燒菱鎂礦的活性和粒度，焦碳的粒度配比和活性是影響氯化效果的重要因素。混勻的粉料在園盤制球機上與由鹵塊和合成鹵水制成的飽和鹵水滾制成球，團化后稱為生球。生球在回轉窯內干燥脫水制成熟球。應注意保證熟球的強度。熟球在以炭素電阻體為發熱體的豎式氯化電爐內通氯氣氯化，氯化爐通常是二排電極供電，以保證氯化溫度。要求有平穩的氯氣流量和流速，氯氣濃度可選擇在70～100%范圍內，爐內通常分予熱層、反應層和渣層。應注意控制尾氣溫度，以不發生結露為宜。主要技術要點如下1、原料活性及控制指標輕燒菱鎂礦鍛燒溫度750～800℃，鍛燒時間與礦石粒度、料量有關。含MgO＞90%，水化活性＞34%，磨細至-100目。
石油焦、延遲焦、鍛后焦或褐煤焦，含碳85～97%。粒度0.25～1毫米＞80%，-0.25毫米＜20%。
鹵水溶化澄清，接近室溫的飽和鹵水，氯化鎂含量380～450克/升，使用溫度30～75℃。
2、配料與制球含碳系數Mc＝0.2～0.3，液體/固體＝0.4～0.6，配料比為輕燒菱鎂礦粉45.61～57.93%，焦炭14.49～10.75，食鹽2.40～2.75%，鹵水37.50～28.57%，亦可不用食鹽，制球機最大線速度0.8～1.5米/秒。球團直徑8～16毫米。
3、球團烘干回轉窯熱風入口溫度500～580℃，干燥溫度300～370℃，干燥時間35～70分鐘，干球含水6～15%。干球強度1.5米自由落體90%不碎。
4、球團氯化氯化反應層溫度950～1100℃，氯氣濃度70～100%，氧化鎂氯化率＞95%。
采用本方法球團氯化，氯化反應速度快，球團熱強度好，氯化過程不熔不散，透氣性好，能自動降料，尾氣量少且處理容易。與菱鎂礦顆粒料氯化相比，輕燒球團可提高氯化爐產能73%;與干團爐料相比，可提高氯化爐產能88.5%;與水泥爐料相比，可提高氯化爐產能102%。
實例含MgO46.77%的菱鎂礦，粒度7～30毫米，在800℃溫度下輕燒1小時，可制得含MgO92.13%，水化活性34.8%的輕燒氧化鎂，磨碎至-100目，延遲焦粉碎至0.25～1毫米占80%，0.25毫米以下占20%。混合粒度延遲焦化學組成為固定炭87.82%，揮發分10.52%，灰分0.88%。食用精鹽粒度＜1毫米，NaCl＞97%。按輕燒菱鎂礦48.86%，延遲焦14.81%，食鹽2.54%，鹵水33.95%配料制球。生球團的組成為MgCl210.17%，CaCl20.98%，CaO 0.14%，NaCl 3%，MgO 45.16%，C 13.50%，回轉窯干燥，進風溫度520～540℃，干燥溫度340～350℃，時間43分鐘，所得熱球團的化學組成為MgCl211.33%，CaCl21.22%，MgO 56.86%，CaO 0.46%，NaCl 3.94%，C 18.38%，H2O 7.95%。球強度100%不碎。在豎式氯化電爐內氯化溫度950～1100℃，氯氣濃度85%，制得的無水氯化鎂熔體的化學組成為MgCl292.66%，CaCl22.23%，MgO 0.1%，NaCl 2.96%。本方法適用于不同規格的豎式氯化電爐。
權利要求
1.一種以菱鎂礦為原料氯化制取無水氯化鎂的方法，其特征是將菱鎂礦輕度鍛燒，鍛燒后的輕燒菱鎂礦與焦炭、食鹽、鹵水，按一定比例配料并滾制成水泥球團，再經固化和烘干后，放入氯化爐進行氯化。
2.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于菱鎂礦鍛燒的溫度750～800℃，水化活性＞34%，磨細至-100目。
3.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于焦炭的粒度0.25～1毫米≥80%，0.25毫米≤20%。它可以是石油焦、延遲焦、鍛后焦或褐煤焦。
4.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于鹵水濃度380～450克/升，使用溫度30～75℃。
5.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于含碳系數0.2～0.3，液體/固體＝0.4～0.6。配料比輕燒菱鎂礦粉45.61～57.93%焦炭14.79～10.75%，食鹽2.40～2.75%;鹵水37.50～28.57%。
6.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于烘干窯入口終溫溫度500～580℃，干燥溫度300～370℃，干燥時間35～70分鐘。
7.按照權利要求
1所述的方法，其特征在于氯化反應層溫度950～1100℃，氯氣濃度70～100%。
專利摘要
本發明適用于菱鎂礦生產熔鹽電解煉鎂用的工業無水氯化鎂。本方法包括原料制備、成球、烘干和氯化四個工序。原料制備煅燒工序的煅燒溫度750～800℃，輕燒菱鎂礦配以焦炭、食鹽和鹵水成球500～580℃下烘干，于950～1100℃溫度下氯化。采用本方法球團氯化可以大幅度地提高豎式氯化爐的氯化鎂產量。
文檔編號C01F5/32GK85102273SQ85102273
公開日1986年9月17日 申請日期1985年4月1日
發明者韓薇, 郭以俊, 劉憲剛, 李福祥 申請人:鄭州輕金屬研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan