[其他]連續(xù)堿解法加工硼礦

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000007024
• 申請(qǐng)日: 1986-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN86107024B
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國忠;孫美容;鄒本衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 化工部天津化工研究院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明將經(jīng)過焙燒的硼礦粉與燒堿和水連續(xù)投入一帶有螺桿裝置的反應(yīng)器中，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)，混勻并推進(jìn)物料，物料從反應(yīng)器入口向出口“流動(dòng)”，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，使分解率達(dá)到８５％以上，分解反應(yīng)后的物料連續(xù)“流出”反應(yīng)器。

本發(fā)明屬于硼礦加工的堿解工藝。

堿解法加工品位較低的硼礦，例如，加工品位為10～25%的硼鎂礦，采用加壓堿解法和碳?jí)A法，分解反應(yīng)時(shí)間極長(zhǎng)，甚至超過20小時(shí)，因此均采用間歇式生產(chǎn)工藝，即配料、堿解工序是一罐一罐的分步間歇進(jìn)行。堿解法由于受分解反應(yīng)時(shí)間的限制，所以至今堿解法工藝中的配料、堿解工序還未能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。中國專利申請(qǐng)85102759，采取直接加熱料漿和充分利用化學(xué)熱、低液固比和高堿濃度等方法，極其顯著地縮短了分解反應(yīng)時(shí)間，將原來長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)的分解反應(yīng)時(shí)間縮短為幾十分鐘乃至幾分鐘。但該專利申請(qǐng)仍未實(shí)現(xiàn)配料、堿解工序的連續(xù)化操作。因此，對(duì)目前加工低品位硼礦所采用的堿解法工藝，特別是其中的堿解工序需進(jìn)一步改進(jìn)。

本發(fā)明為改變堿解法加工低品位硼礦的間歇式生產(chǎn)工藝，提出一種連續(xù)加工硼礦的堿解方法，使配料、堿解工序在一連續(xù)過程中完成，并為此工藝特別選用了一種雙螺桿螺旋連續(xù)反應(yīng)器。

本發(fā)明是將焙燒后的硼礦熟礦粉與燒堿和水連續(xù)投入帶有螺桿裝置的反應(yīng)器中，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)，混勻物料并推進(jìn)物料，使物料從反應(yīng)器入口向出口“流動(dòng)”，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，使分解反應(yīng)后的物料連續(xù)“流出”反應(yīng)器。

例如，將品位為10～25%的硼鎂礦熟礦粉與燒堿和水按液固比0.4～1.2、過量堿20～140%的比例連續(xù)投入帶有螺桿裝置的反應(yīng)器中，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)，混勻并推進(jìn)物料，使物料從反應(yīng)器入口向出口“流動(dòng)”，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速控制物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間最長(zhǎng)不超過30分鐘，分解率可達(dá)到85%以上，分解反應(yīng)后的物料連續(xù)“流出”反應(yīng)器。

物料在本發(fā)明所使用的反應(yīng)器中混合應(yīng)均勻，分解反應(yīng)時(shí)，已反應(yīng)的物料和未反應(yīng)的物料之間，反應(yīng)深度不同的物料之間層次應(yīng)該清楚，盡可能避免出現(xiàn)相混現(xiàn)象。但在本發(fā)明所控制的液固比下，物料比較“粘稠”，要混勻這樣的物料，并使進(jìn)料、輸料、分解反應(yīng)、出料實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，使用目前加工硼礦的設(shè)備，難以完成，因此本發(fā)明使用了一種單螺紋的雙螺桿螺旋推進(jìn)反應(yīng)器。本發(fā)明吸收了練泥機(jī)、造粒機(jī)、輸送機(jī)等裝置的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)穆菪恰⑿~高度和螺距，左旋與右旋兩個(gè)螺桿相互配合，完成了物料混勻、推進(jìn)、分解反應(yīng)、出料等過程，從而實(shí)現(xiàn)了配料、堿解工序的連續(xù)化操作。

物料在本發(fā)明所使用的反應(yīng)器中主要進(jìn)行著縱橫兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。橫向運(yùn)動(dòng)，即物料在螺桿的周向分力和摩擦力的作用下，沿螺桿的螺旋溝槽作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)起到使物料受剪切和攪拌的作用。螺旋葉越高，螺旋葉的線速度及不同直徑的螺旋升角差別越大，物料攪拌混合的程度越好。物料從加料口開始，在每個(gè)螺旋溝槽內(nèi)得到攪拌混合，多級(jí)串聯(lián)的溝槽使物料達(dá)到充分混合的程度。上述橫向運(yùn)動(dòng)完成物料的混勻任務(wù)。縱向運(yùn)動(dòng)即正向運(yùn)動(dòng)，是物料沿軸轂、螺旋葉和反應(yīng)器筒體圍成的螺旋槽作螺旋式前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。促使這種運(yùn)動(dòng)的是螺旋葉面作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作用于物料的軸向分力，其結(jié)果是使物料得到推進(jìn)。采用左旋和右旋雙螺桿配合，在兩軸向分力的共同作用下，更易推進(jìn)本發(fā)明的“粘稠”物料。正向運(yùn)動(dòng)是物料運(yùn)動(dòng)方向的主流，完成物料的推進(jìn)輸送任務(wù)。沒有這一運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)器就不可能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。

本發(fā)明所使用的反應(yīng)器，每個(gè)螺旋槽相當(dāng)于一個(gè)小反應(yīng)器。在這個(gè)小“反應(yīng)器”內(nèi)，進(jìn)行著物料的混合和分解反應(yīng)，而后又被“擠”到下一個(gè)小“反應(yīng)器”內(nèi)，繼續(xù)混合和反應(yīng)。數(shù)十個(gè)這樣的螺旋槽串聯(lián)為一個(gè)大反應(yīng)器，使物料連續(xù)進(jìn)行著混合和反應(yīng)。選擇適當(dāng)?shù)穆輻U長(zhǎng)度和螺旋轉(zhuǎn)速，控制物料在整體反應(yīng)器中適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r(shí)間，可使分解率達(dá)到85%以上。本發(fā)明控制物料的停留時(shí)間最長(zhǎng)不超過30分鐘即可使分解率達(dá)到85%以上，而最好控制在10～20分鐘。