Обжиг магнезита и доломита

29.01.2017

Магнезит, применяемый в качестве сырья в производстве магния, должен быть по возможности свободным от примесей и содержать 45—46% MgO, не более 0,8% CaO и 1,2% SiO2.
Магнезит обжигают с целью получения окиси магния. При обжиге магнезит разлагается согласно уравнению
MgCO3 = MgO + CO2.

Одновременно разлагаются сопутствующие магнезиту другие карбонаты
CaCO3 = CaO + CO2;
FeCO3 = FeO + CO2.

Термическая диссоциация МgСО3 начинается при температуре 350° С и с достаточной скоростью проводится при температуре 640—660°. СаСО3 начинает диссоциировать уже при температуре 825°. Полное удаление CO2 из магнезита достигается при температуре 1000—1100°. Температурный режим обжига зависит от того, какое назначение имеет в дальнейшем получаемая окись магния.
Магнезит для получения магния по силикотермическому способу должен обжигаться при температуре 1000—1100° с целью полного удаления углекислоты и влаги, которые в этом случае являются вредными примесями к окиси магния.
Если окись магния предназначается для получения магния по углетермическому способу, магнезит обжигают при температуре 1200—1500°.
Обжиг магнезита для получения окиси магния, предназначенной для хлорирования с целью получения безводного хлористого магния, должен производиться при температуре, не превышающей 700—800°. Повышение температуры обжига снижает химическую активность окиси магния и ухудшает показатели процесса ее хлорирования. Так, например, каустический магнезит, который, согласно ГОСТ 1216—41, получают обжигом магнезита при температуре выше температуры диссоциации и ниже температуры спекания (700—1100°), обладает значительно меньшей химической активностью, чем окись магния, полученная обжигом магнезита при температуре 753—800°.
Допускаемое стандартом содержание примесей в каустическом магнезите не отвечает требованиям современной технологии производства магния.
При обжиге магнезита «намертво», с целью получения металлургического порошка, в мультициклонах залавливается пыль, содержащая от 84 до 95% MgO. Мультициклонная пыль также применялась как исходное сырье для производства магния.
Этот материал содержит много примесей, неоднороден по составу и активности. Химический состав мультициклонной пыли колеблется в пределах: 84—95% MgO, 0,4—4% CaO, 1—4% SiO2+R2O3; потери при прокаливании составляют от 2 до 12%.
Так как температура обжига «намертво» равна 1500—1700°, то химическая активность мультициклонной пыли очень низка.
В соответствии с требованиями современной технологии получения магния применение мультициклонной пыли в качестве исходного сырья недопустимо, а применение каустического магнезита — нежелательно.
Технология получения окиси магния обжигом магнезита состоит из трех основных операций: дробления магнезита в щековых дробилках, обжига его во вращающихся или шахтных печах и размола обожженного магнезита в шаровых мельницах.
Вращающаяся печь отапливается генераторным газом или мазутом.
Обожженный магнезит по выходе из печи проходит через холодильник-рекуператор, в котором он охлаждается встречным потоком воздуха. Подогретый воздух поступает в топливные форсунки, а охлажденная магнезия отправляется на размол.
Шахтные печи для обжига магнезита имеют выносные топки, в которых сгорает уголь, мазут или генераторный газ. Применение пересыпных шахтных печей не рекомендуется, так как зола топлива загрязняет готовый продукт.
Доломит обжигают в таких же печах, как и магнезит. При применении обожженного доломита в качестве исходного материала для получения магния по силикотермическому способу доломит обжигают при температуре 1100—1250°. При этом достигается полное удаление влаги и углекислоты.
Если доломит предназначается для извлечения из него только окиси магния с цепью последующего использования последней для получения магния по углетермическому способу или по электролитическому способу, обжиг осуществляется при температуре около 750°. В процессе этого так называемого полуобжига разлагается только карбонат магния, содержащийся в доломите.