【《硅热法炼镁工艺中白云石的煅烧工艺概述》2600字】

硅热法炼镁工艺中白云石的煅烧工艺概述1.1白云石的分解白云石主要是CaCO3与MgCO3的结构性复合体(CaCO3·MgCO3),当白云石被加热至特定的温度时,将白云石中CaCO3与MgCO3按照以下式将结构性分解出来,即CaO和MgO。

CaCO3·MgCO3→CaO·MgO+2CO2

白云石中的CaCO3与MgCO3、菱镁矿中的MgCO3、石灰岩中的CaCO3之间的分解反应温度差异很大。在菱镁矿中的MgCO3的分解过程,温度可以说是从402℃左右开始,直至750℃完全分解。石灰石中CaCO3的分解过程在温度上由900℃左右至1100℃之间完成。而在白云石中发现的MgCO3·CaCO3其分解过程的温度较高,并且被划分为两个阶段。如下图所示。第一个融合阶段主要做的是进行MgCO3的融合分解,其融合温度大约为734~835℃,第二个融合阶段主要做的是MgCaCO3的融合分解,其融合温度大约为904~1200℃。图2-1白云石、石灰石、菱镁矿分解曲线白云石在煅烧过程中加入CaF2可以有效地加速分解的过程,并降低分解温度。经过实践的证明,白云石的分解温度可以随着萤石粉的添加量的增加而下降。看x光衍射的分析,加了CaF2煅烧而成的白云石,它的晶体形状以及它的矿物的结构与标准的CaO、MgO、CaF2完全相同,因此可以认为CaF2可促进MgO与CaO晶粒的长大。白云石在上述温度下进行煅烧后所能获得的产品被统统地称为煅白,其中的品质(是指反应性)一般采用白云石烧损速率、煅白的灼减量和水化活性程度等方法来进行衡量。而且白云石的烧损速率、煅白时的灼减量、水化活性程度等都是由于煅烧工艺条件的影响而引起的。白云石的持续焙火煅烧形成速度和矿物耗损率主要定义是用来指存在白云石经过持续煅火焙烧后的整个煅烧过程中所有可能被持续焙烤和烧掉的矿物质量主要成份(其中例如存在白云石内部的大量水分、CO2和其他微量有机物)。白云石的平均烧损率及其大小一般可用下列几个计算公式进行计算:烧损率(%)=(w1-w2)/w1×100%灼减量(%)=(g1-g2)/g1×100%式中g1指的是灼烧前加热和焙烧时的煅白的质量，g2指的是灼烧后加热和焙烧时的煅白的质量。对于目前硅热法炼镁中白云石煅烧所得到的煅白,其灼烧衰减后的温度总体要求一般不可能超过0.5%煅白时的水化活性程度是用来指煅白过程中CaO和MgO之间的吸水作用。活性度的测定工艺方法是:称取3g煅白,置入一个叫样瓶的东西中,向样瓶加人5ml蒸馏水,然后把这个叫样瓶置入预热的烤箱内于423k的温度下继续焙烧1.5h,再称之为活性度。水化活性程度按照以下式即可求得:活性度(%)=(A-W)/W×100%煅烧后的硬度白云石在适合煅前和烧后的环境各种条件(包括例如煅烧温度、时间或使用白云石的材质块度)下活性炭功能比较优良的煅烧情况下最高硬度可达35%以上。若不相同则可以表示煅白后的原料CaO或后的MgO不一定完全具有活性或化学反应性,那么此类型的煅白不仅仅可能是一次过的煅烧,也可能就是一次性的欠温煅烧。1.2煅烧白云石控制的条件白云石在氧化煅白焙烧的生产过程中,只有通过严格控制煅烧白云石其中矿物质的组成、煅烧的煅烧温度、窑炉煅烧后的期限、白云石的颗粒大小、白云石的块体以及其中的化学杂质含量才能直接得到一种高品质的氧化煅白。适用于以硅酸加热法进行炼制加镁的天然白云石合成材料,应该尽量采用各种微晶型、颗粒状晶体结构或者各种隐晶型晶体结构,优质天然白云石合成材料一般不会直接夹杂任何天然石英、方解石、泥砂和其他各种生物性氧化石。白云石的平均密度一般大约为1.86gcm3,硬度值的范围大约为3.5~4.0。对于具有一定的矿物结构及其块度、化学成分的白云石,其煅烧的温度也可以认为是一定的。煅烧温度太高(>1473k),煅白后可以再次焙烧,虽然煅白的烧氧化量较少,但它的水化活性程度也较差。煅烧温度相对较低(<1273k),煅白中残存CO2含量大,即碳酸盐不能分解彻底,灼减少含量就高。据调查,当白云石在1423~1473k的温度下煅烧2~3h后(在工业生产实践中是指白云石在较高的温地区内停留时间),所取得的煅烧白质才能够完全满足硅热法炼镁的技术要求。白云石锅炉煅火燃烧这段时间的持续长短与煅烧后的大气温度及形成白云岩中石块的硬度密切关联相关。氧化物的活性结晶物和颗粒也可能会迅速氧化长大,并且煅烧白云石的材质表面也可能会逐渐发生高度老化而逐渐丧失活性。即在窑内逐步地升温使得到的白云石煅烧能够尽快达到其他煅烧材料的高热分解煅烧温度,来大大减少在过度高温下的其他煅料燃烧持续时间。采用缓慢的温度升温也同样能够有效降低体内水分的大量析出。合格后的黑色白云石在1423~1473k的煅炉温度下继续进行进入煅炉燃烧时,其中的原料烧损量和比率通常会随着进入煅炉燃烧一段时间的不断推移而逐渐增大。对于耐磨强度指数大、热能煅烧强度较低的黑色白云石,其煅料生烧的持续时间也就相应能够得到一个相当必要地幅度缩短,否则煅料生烧后所获得的黑色白云石不是必须要经过热煅烧就是必须要经过生烧。不同的白云石煅料加烧炉和工艺设备,白云石的具体入窑量和颗粒度数也是不同的,而且该工艺设备的入窑尺寸和颗粒大小也是各有所应的要求。过大与适度过小煅烧颗粒不适度的焙制白云石在一定的煅烧温度下(1423~1473k)可以进行过度煅炼烘烧,焙制后的颗粒白云石煅烧不是过度煅烧就是大量欠烧(欠烧即大量生烧)。经过高温焙火灼烧的高温煅白其灼烧炙减物中的含量虽然相对较少,但煅白的整体水化活性度却非常低;由于欠缺焙烧时的高温煅白,灼减物的作用量大,水化活性度的程度也相对较差。所以挑选白云石的针对颗粒的比率必须能够做到颗粒大小均一,为了保证能够真正达到针对颗粒的比率要求大小均一的质量目标,白云石必须经过层层筛选,用水进行清洗,并且一定要将其颗粒表面的白色灰尘与周边泥土充分进行干净。1.3煅烧设备用硅热法使用回转窑进行煅烧的白云石,生产能力大,机械化制造程度高,维护和操作简易,煅白活性高,灼减少,所以在硅热法冶炼镁中应尽量选用回转窑来实现对白云石的煅烧。回转窑常用的窑型有如下几种。直筒型:其筒体的各种形状一般称为筒体直筒型,窑形锥体的直径长度一般等于一个钢筒内的直径窑体炉头与钢筒窑尾之间的直径长度相同,这种筒型窑形的筒体制造和使用安装方便,物料在窑内被筒体填充的移动速率和热系数相同,移动得很快。窑头扩大型:这种窑形因为燃烧的空间而扩大了,窑头在锅炉中的供热容量和温度也可以加快,有利于生产率和提高。窑尾扩大型:它们不仅可以有效改善窑的锅炉预热燃烧性能,还能降低使用窑使