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          菱鎂礦碎礦生產燒結鎂砂工藝方案確定

          發布時間:2015-06-06

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          新聞要點

          1#工藝2#經濟

          菱鎂礦經過回轉窯煅燒后,廣泛應用于冶金、化工、建材等領域,是國民經濟重要的基礎性原料。目前利用菱鎂礦生產輕燒鎂砂、燒結鎂砂及電熔鎂砂時,為了保證煅燒過程中的透氣性,入窯菱鎂礦塊度要求在20mm以上,塊度小于20mm的碎礦基本被廢棄,導致每年有近400萬t菱鎂礦資源被浪費。為了提高菱鎂礦資源的有效利用率,本研究中將這些廢棄的菱鎂礦碎礦通過破碎、研磨、高溫煅燒等工序制成燒結鎂砂,通過研究菱鎂礦碎礦的粒度配比、結合劑選擇和成型壓力,得出了用菱鎂礦碎礦生產燒結鎂砂的工藝方案,制備出了性能達到國標要求的燒結鎂砂。

          菱鎂礦

          菱鎂礦碎礦生產所用到的主要設備

          回轉窯

          回轉窯

          回轉窯

          回轉窯

          1、粒度配比

          按照粒度配比既定方案,將各種原料混合均勻,隨著碎礦細顆粒比例增加,燒后原料的體積密度逐漸增加。分析其原因是:隨著碎礦粒度的減小,其顆粒比表面積增大,反應界面和擴散界面也相應的增加,燒結速率增大,燒結程度高;此外,碎礦顆粒粒度越小,其內部結構遭到破壞的程度就越大,晶體缺陷增加,就降低了碎礦燒結的活化能,也有利于燒結。因此,隨著碎礦顆粒粒度的減小,其原料的燒結程度越好,致密化程度越高。通過比較1800℃煅燒后的體積密度,≤0.088mm菱鎂礦碎礦為更佳粒度配比。

          2、結合劑選擇

          按照以上得出的的粒度配比進行結合劑的選擇。MgCl2溶液與高活性輕燒鎂粉混合后,可促使活性氧化鎂溶解水化,增加Mg2+和OH-數量,可以保證Mg(OH)2大量并可持續存在,最終MgCl2溶液與Mg(OH)2形成氯氧化鎂;同時,紙漿廢液中含有細小的類似于膠體或者纖維的物質,氯氧化鎂就會與這些物質在菱鎂礦之間形成連續而堅硬的結晶骨架,使得原礦的常溫線強度和荷重破碎溫度均提高。通過結合劑選擇,確定結合劑為MgCl2溶液與紙漿廢液按3:1質量比混合的復合溶液。

          3、成型壓力的確定

          成型壓力的大小直接影響坯體的致密化程度。坯體的致密化程度越高,在煅燒過程中克服阻礙燒結的活化能就越小,煅燒后的體積密度越大。經過研究,可以得出結論:隨著成型壓力在45~250MPa逐漸增加,原礦的燒后致密化程度逐漸增大;成型壓力增至300MPa時,因彈性后效造成原礦出現層裂,導致原礦的密度降低。因此,確定成型壓力為250MPa。

          4、燒結鎂砂的工藝

          通過以上研究可以得出碎礦制備燒結鎂砂的工藝為:用顎式破碎機將菱鎂礦碎礦破碎,分別按照不同粒度配比方案加入不同的結合劑混勻后,加入到球磨機進一步磨碎,最后進入烘干機經110℃24h烘干后,再在高溫回轉窯中經1800℃5h高溫煅燒。通過對比可以看出,采用菱鎂礦碎礦按工藝制備的燒結鎂砂,可以達到MS96牌號的理化指標要求。

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