循環(huán)碳化法制備輕質(zhì)碳酸鎂、氧化鎂工藝研究.pdf

1、輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂都是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中應(yīng)用廣泛的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品。輕質(zhì)碳酸鎂除了被廣泛應(yīng)用于橡膠、制紙、陶瓷、醫(yī)藥以及耐火材料生產(chǎn)，而且還是制備各種類型氧化鎂的重要原料。我國(guó)是世界上輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂的主要生產(chǎn)國(guó)之一。但是目前大部分企業(yè)還沿用粗放型生產(chǎn)模式，不但造成鎂資源的浪費(fèi)，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了破壞。 本文針對(duì)生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和氧化鎂碳化工藝中的循環(huán)碳化工藝進(jìn)行了研究和改進(jìn)，對(duì)循環(huán)碳化工藝和機(jī)械攪拌碳化工藝進(jìn)行了比較。 在

2、研究過(guò)程中取得了以下成果： （1）對(duì)循環(huán)碳化過(guò)程進(jìn)行了傳質(zhì)過(guò)程及動(dòng)力學(xué)的研究?？疾炝藲怏w流量、配氣比例、粒級(jí)等因素對(duì)循環(huán)碳化過(guò)程的影響，循環(huán)碳化工藝最佳生產(chǎn)條件為：14 g/L固液比，礦粉粒徑為120目，二氧化碳與雜質(zhì)氣體混合氣流量分別為1．08 L/min和4．4 L/min，即混合氣中二氧化碳含量高于20％，碳化時(shí)間40 min左右。 （2）從理論上建立了循環(huán)碳化過(guò)程的傳質(zhì)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，其模型公式為：1-2/3η

3、-（1-η）2/3=k't。 （3）計(jì)算推導(dǎo)以及試驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度區(qū)間為10～25℃，其表觀活化能為18．6 kJ/mol，循環(huán)碳化過(guò)程為擴(kuò)散傳質(zhì)控制步驟；而在溫度區(qū)間為25～35℃，其表觀活化能為33．15 kJ/mol，循環(huán)碳化過(guò)程為傳質(zhì)擴(kuò)散與表面化學(xué)反應(yīng)混合控制步驟。 （4）對(duì)循環(huán)碳化工藝采用含雜質(zhì)鎂資源礦石和工業(yè)廢渣為原料進(jìn)行了改進(jìn)，利用活性煅燒有效地對(duì)原料中的雜質(zhì)進(jìn)行了分離。并且對(duì)分離后的含鈣廢渣提出了利用碳