专利名称：一种菱镁矿除钙反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型属化工设备领域，涉及一种矿物精制加工反应釜，具体说是一种菱镁矿除钙反应釜。
背景技术：
菱镁矿是一种主要含碳酸镁非金属矿物，它是金属镁和镁质材料的重要来源。以菱镁矿为原料用硅铁在电炉中进行还原反应可制得金属镁。也可将菱镁矿进行其他的热加工或化学加工制取各种含镁非金属材料。如菱镁矿经800-120(TC煅烧得轻烧氧化镁粉。轻烧氧化镁粉可直接用于冶金、建材、环保等领域。轻烧氧化镁粉经进一步的高温煅烧可制得电工级氧化镁或高纯镁砂，而用于绝缘材料或冶金耐火材料。轻烧氧化镁粉经消化、碳化、 热解、过滤、干燥、煅烧等化学加工可制取轻质氧化镁和轻质碳酸镁，轻质氧化镁和轻质碳酸镁可广泛应用于塑料、橡胶、医药、食品、造纸、农业、电子等领域。也可将轻烧氧化镁粉与硫酸、盐酸等反应可制取硫酸镁、氯化镁等化工产品。中国是世界上菱镁矿资源最为丰富的国家。总保有储量矿石30亿吨，居世界第1 位。我国已探明的菱镁矿矿区27处，分布于9个省(区)，以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的85.6%，主要分布在辽宁海城、大石桥、凤城、宽甸等地；山东、西藏、新疆、甘肃次之。菱镁矿中除含主要成分碳酸镁外，还常含有钙、铁、硅、铝、锰等杂质，当杂质含量较高时，就会相应生成钙菱镁矿、铁菱镁矿、硅菱镁矿、铝菱镁矿、锰菱镁矿等。近年来，由于对镁质材料需求量的迅猛增加及对镁质材料质量要求的提高，菱镁矿的开发速度迅猛增加，使矿山开发的合理性遭到破坏，矿石质量迅速下降，优质资源的数量不断减少。而另一方面，市场对高纯度的镁质材料需求却在迅速增加。仅依靠高品位的菱镁矿原矿生产镁质耐火材料和化工材料已不能满足需求。如何充分利用低品位的菱镁矿制备高质量的含镁产品是一个亟待解决的问题。针对含钙较高的菱镁矿使用过程中的除钙问题，一种新型的除钙方式是将菱镁矿煅烧得到轻烧氧化镁粉，轻烧氧化镁粉用水消化后加入除钙剂进行除钙反应，使氢氧化钙固体与除钙剂中的阴离子结合形成可溶性钙盐而进入溶液，经过滤与氢氧化镁实现分离。 该过程所涉及的化学反应如下
般烧
MgCO3 + CaCO3 ) CaO + MgO + 2C021(1)Ca0+Mg0+2H20 — Mg (OH) 2 J, +Ca(OH)2 I(2)Ca (OH) 2+Mg2+ — Mg (OH) 2+Ca2+(3)其中在反应釜内进行的消化反应和除钙反应均为液-固相放热反应，对传热和搅拌要求较高。固相颗粒应能充分悬浮于液相，以保证液-固相界面的及时更新，确保反应充分进行。另外，在反应初期需向反应体系提供热量以激发反应，而反应一旦开始又需要及时移走反应热，保证体系温度在可控的温度范围内。传统的反应釜一般采用夹套式或蛇管式换热器进行换热，使用锚式、框式或桨式
3搅拌器进行搅拌。夹套式换热器传热面积和传热系数均较小，而蛇管式换热器虽可提高传热面积和传热系数，但其用于液-固相反应存在易结垢、难清洗的问题。锚式、框式或桨式搅拌器均为环流型搅拌器，流体基本没有轴向运动，用于液-固相反应时，固相颗粒容易向反应釜底部沉积，不利于反应的进行，而通过提高搅拌器转速强化悬浮效果又会增加搅拌能耗。
实用新型内容本实用新型为解决现在技术中的问题，提供一种新型的专用反应釜即菱镁矿除钙反应釜，它与传统通用反应釜相比具有搅拌能耗低、搅拌均勻、液-固相悬浮充分、传热快、 反应控制平稳、易于清洗等优点。本发明采用以下技术方案予以实现本实用新型一种菱镁矿除钙反应釜，它包括釜体、搅拌器、搅拌轴、液相物料进口、 固相物料进口、浆液出口、传动电机和减速机。所述釜体的顶部正上方设有减速机，所述减速机的上方与传动电机相连，减速机的下方与搅拌轴连接，所述搅拌轴进入釜体内，所述搅拌轴的下端连接搅拌器，所述搅拌器位于釜体内底部的上方。所述釜体顶部的两侧分别设有液相物料进口和固相物料进口，所述釜体的下端设有浆液出口。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述反应釜釜体外壁面设置有半圆管换热器，半圆管紧挨釜体壁环绕。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述搅拌器为装有三宽叶旋桨式搅拌器。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述传动电机采用变频器调速。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述搅拌器的下部距反应釜底部10 20cm。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果为(1)本实用新型采用三宽叶旋桨式搅拌器，使浆液环流的同时产生较强的轴向流动，避免固相颗粒向反应釜底部的沉积。同时液-固相间有较大的相对运动，液-固相界面更新迅速，便于反应物向界面的扩散和产物脱离界面的扩散，有利于热量向界面的传入和传出，这些都有利于反应的快速、充分、平稳进行。另外，采用三宽叶旋桨式搅拌器比传统的锚式、框式或桨式搅拌器节能在20% 50%之间。(2)采用外半圆管式换热装置，与传统的夹套式换热装置相比，加热或冷却介质流速加快、流动湍动程度提高，使传热系数大大提高，便于反应热的供给或移除。与传统蛇管式换热装置相比，由于与浆液接触的壁面面积较小，且相对较为平整，故不易结垢，且结垢后易于清洗。
图1是本实用新型的结构示意图。附图中各部件的说明1、传动电机；2、减速机；3、固相物料进口 ；4、釜体；5、半圆管换热器；6、搅拌轴； 7、搅拌器；8、浆液出口 ；9、液相物料进口。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型具体实施方式
进行详细说明。如图1是本实用新型的结构示意图。参见图1，一种菱镁矿除钙反应釜，它包括釜体4、搅拌器7、搅拌轴6、液相物料进口 9、固相物料进口 3、浆液出口 8、传动电机1和减速机2。所述釜体4的顶部正上方设有减速机2，所述减速机2的上方与传动电机1相连， 减速机2的下方与搅拌轴6连接，所述搅拌轴6进入釜体4，所述搅拌轴6的下端连接搅拌器7，所述搅拌器7位于釜体4内底部的上方。所述釜体4顶部的两侧分别设有液相物料进口 9和固相物料进口 3，所述釜体4的下端设有浆液出口 8。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述反应釜釜体外壁面设置有半圆管换热器5，半圆管紧挨釜体壁环绕。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述搅拌器7为装有三宽叶旋桨式搅拌器。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述传动电机1采用变频器调速。所述的一种菱镁矿除钙反应釜，所述搅拌器7的下部距反应釜底部10 20cm。本实用新型是这样使用的按一定的配比将原料通过液相物料进口 9和固相物料进口 3加入反应釜。启动传动电机1，通过减速机2和搅拌轴6带动三宽叶旋桨式搅拌器7旋转，对反应釜内的浆液进行搅拌，使液-固相充分、均勻地混合。在釜体外的半圆管换热器5内通入加热或冷却介质，向反应釜内的物料提供或移除反应热，使反应釜内的温度控制在合适的范围。反应结束后从浆液出口 8将反应后的浆液放出。
权利要求1.一种菱镁矿除钙反应釜，其特征是，它包括釜体G)、搅拌器(7)、搅拌轴(6)、液相物料进口(9)、固相物料进口(3)、浆液出口(8)、传动电机(1)和减速机O)；所述釜体(4)的顶部正上方设有减速机O)，所述减速机( 的上方与传动电机(1)相连，减速机( 的下方与搅拌轴(6)连接，所述搅拌轴(6)进入釜体(4)内，所述搅拌轴(6) 的下端连接搅拌器(7)，所述搅拌器(7)位于釜体内底部的上方；所述釜体(4)顶部的两侧分别设有液相物料进口(9)和固相物料进口(3)，所述釜体 (4)的下端设有浆液出口(8)。
2.如权利要求1所述的一种菱镁矿除钙反应釜，其特征是，所述反应釜釜体外壁面设置有半圆管换热器(5)，半圆管紧挨釜体壁环绕。
3.如权利要求1所述的一种菱镁矿除钙反应釜，其特征是，所述搅拌器(7)为装有三宽叶旋桨式搅拌器。
4.如权利要求1所述的一种菱镁矿除钙反应釜，其特征是，所述传动电机(1)采用变频器调速。
5.如权利要求1所述的一种菱镁矿除钙反应釜，其特征是，所述搅拌器(7)的下部距反应釜底部10 20cm。
专利摘要本实用新型涉及一种菱镁矿除钙反应釜，它包括釜体、搅拌器、搅拌轴、液相物料进口、固相物料进口、浆液出口、传动电机和减速机，所述釜体的顶部正上方设有减速机，所述减速机的上方与传动电机相连，减速机的下方与搅拌轴连接，所述搅拌轴进入釜体，所述搅拌轴的下端连接搅拌器，所述搅拌器位于釜体内底部的上方，本实用新型具有搅拌能耗低、搅拌均匀、液-固相悬浮充分、传热快、反应控制平稳、易于清洗等优点。
文档编号B01J19/18GK202070336SQ20112002351
公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者刘宝树, 卢赤杰, 胡庆福, 董波, 赵晓康, 雷辉征 申请人:辽宁新发展耐火材料集团有限公司