[发明专利]一种阻燃级氢氧化镁的制备装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，特别涉及一种阻燃级氢氧化镁的制备装置及方法。

背景技术

氢氧化镁作为一种重要的无机化合物，可广泛应用于塑料等有机体阻燃剂和废水处理等领域。制备氢氧化镁的方法，可大致分为沉淀法和水热法。沉淀法是通过使用可溶性镁盐与碱化学反应制得，其缺点是：环境污染较大、生产成本较高；水热法是利用富镁非金属矿，通过加热分解成活性轻烧氧化镁后再加水消化制得，其缺点是：流程长、投资高、产品质量低。

我国硼矿资源比较丰富，位居世界第四位。硼矿物，大多与镁矿物和铁矿物伴生。硼矿物广泛应用于建材、冶金、化工、轻工、电子、机械等工业。在提取硼化物的同时，产生大量的副产品-碱式碳酸镁和水镁石的混合物，这些混合物是制备氢氧化镁很好的原料。到目前为止，这些混合物以生产低附加值的氧化镁为主。

中国专利号为201010565939.4的“一种采用轻烧氧化镁粉合成片状阻燃级氢氧化镁的制备方法”涉及到了阻燃级氢氧化镁的制备方法。从专利公布的信息看，该方法是用的沉淀法，即：轻烧氧化镁先水化制得氢氧化镁，氢氧化镁再与硫酸反应制取硫酸镁，硫酸镁再与铵反应制得氢氧化镁浆液，经过洗涤过滤后除杂，其缺点为硫酸腐蚀性强，投资高；制得的氢氧化镁无表面改性措施，过滤困难、产品性能难于保证；流程长、基建投资大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有阻燃级氢氧化镁制备技术上的不足，提供一种阻燃级氢氧化镁的制备装置和方法，该方法利用硼化工生产过程中产生的副产品——碱式碳酸镁[4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O]和水镁石[Mg(OH)₂]的混合物，通过本发明的一种阻燃级氢氧化镁的制备装置和方法，使得产品的附加值增加、产品质量提高、工艺流程简单、项目投资减少、经济效益明显提高。

本发明的一种阻燃级氢氧化镁的制备装置，包括以下几个单元：焙烧单元，消化单元，过滤单元，干燥单元和控制单元；消化单元包括进料口、出料口及滤液进口，过滤单元包括进料口、出料口及滤液出口；焙烧单元的出料口与消化单元的进料口连接，消化单元的出料口与过滤单元的进料口连接，过滤单元的出料口和干燥单元的进料口连接，过滤单元的滤液出口与消化单元的滤液进口连接；焙烧单元、消化单元、过滤单元、干燥单元均与控制单元连接；

所述的焙烧单元，用于原料的干燥和焙烧，包括打散烘干机、旋风除尘器、袋式收尘器、排风机、焙烧炉、热旋风除尘器、冷却器和燃烧器，各个设备之间通过载流管道相连；

所述的消化单元，用于焙烧单元来料的消化和改性，包括搅拌反应槽、搅拌改性槽、搅拌储存槽、料浆泵、闪蒸槽、改性剂储槽和计量机，各个设备之间通过载流管道相连；在搅拌反应槽内加水搅拌制成氢氧化镁料浆，在搅拌改性槽加入改性剂可大大降低氢氧化镁的团聚，改善其过滤性能；

所述的过滤单元，用于过滤氢氧化镁浆液的附着水分，包括搅拌槽、进料泵、带式真空过滤机、真空泵、滤饼槽、滤饼输送机、真空受液槽、滤液槽和滤液泵，各个设备之间通过载流管道相连；

所述的干燥单元，用于氢氧化镁浆液的干燥，包括进料装置、打散烘干机、袋式除尘器、排风机、输送机和包装机，各个设备之间通过载流管道相连。

本发明的一种阻燃级氢氧化镁的制备方法，采用上述装置，具体包括如下步骤：

步骤1，焙烧：

(1)将硼化工生产过程中产生的副产品，连续喂入焙烧单元打散烘干机，进行干燥，干燥温度为750～900℃，干燥后的物料含水率≤6％；

(2)干燥后的物料，进入焙烧单元的焙烧炉，焙烧温度为750～900℃，焙烧时间为6～60s，制得含活性氧化镁的焙烧物料，通过焙烧单元的冷却器，使活性氧化镁的温度≤100℃；

步骤2，消化：

(1)焙烧物料进入消化单元的搅拌反应槽，加入水，在200～220℃的温度下，搅拌1.5～2h，得到含有氢氧化镁的混合物，其中，按质量比，活性氧化镁∶水＝(1∶3)～(1∶5)；

(2)含有氢氧化镁的混合物进入消化单元的闪蒸槽中闪蒸，制得氢氧化镁浆液，并闪蒸出饱和蒸汽，其中，饱和蒸汽的压力为0.1～0.6MPa，饱和蒸汽的温度为100～158℃；氢氧化镁浆液固含为383.8～432.5g/L，氢氧化镁浆液的温度为100～158℃；

(3)氢氧化镁浆液进入消化单元的搅拌改性槽，加入高级脂肪酸盐改性剂，经0.5～2h的表面改性后，进入消化单元的搅拌储存槽，其中，按质量比，改性剂∶氢氧化镁＝1～3％；