镁原料氯化车间设计(shop design of chlorination for magnesic material)

以氧化镁或菱镁矿为原料，经氯化制取氯化镁的镁厂车间设计。产出的氯化镁作为镁电解车间的原料。氧化镁由菱镁矿煅烧制取，也可由卤水、白云石(或石灰石)为原料制取。设计主要内容为：工艺流程选择、设备选择、车间配置、技术要求和主要技术指标。

工艺流程选择 主要取决于原料。以菱镁矿为原料时，可采用菱镁矿氯化工艺流程，也可采用煅烧菱镁矿制取氧化镁、成球氯化工艺流程。以卤水、白云石为原料时，采用合成氧化镁成球氯化工艺流程。

(1)菱镁矿氯化工艺流程。(菱镁矿氯化亦称菱镁矿颗粒氯化)，是将菱镁矿破碎至5～25mm粒度，配入适量的粒度小于15mm的石油焦作为炉料，炉料从炉顶加入，菱镁矿先分解，分解出的MgO与通入炉内的氯气在900～1100℃温度下进行氯化反应。产出的氯化镁送至电解车间(见图)。废气由炉顶排出，废气中含CO2、HCl和Cl2，经水洗后送废气处理车间净化。该工艺流程的特点是菱镁矿煅烧与氯化在一台设备内完成，流程短，设备少，但炉子产能和氯气利用率均较低。

(2)合成氧化镁成球氯化工艺流程。是以卤水、白云石为原料，先煅烧白云石，再将煅烧白云石与卤水反应制取Mg(OH)2，焙烧Mg(OH)2制得MgO，配入适量石油焦粉，以卤水作粘结剂成球。球团干燥后加入竖式电炉，同时往炉内通入氯气进行氯化，以制取氯化镁。该工艺流程的特点是流程长，物料量大，设备多，但产出的氯化镁质量好，氯气利用率和炉子产能均较高。

(3)煅烧菱镁矿制取氧化镁、成球氯化工艺流程。以菱镁矿为原料，经煅烧制取氧化镁，然后成球氯化制取氯化镁。此流程除氧化镁制取工序外，其他与以卤水、白云石为原料的工艺流程相同。

设备选择 菱镁矿氯化设备主要为竖式电炉，也称氯化炉。电炉为钢外壳，内衬耐火砖，下部均布3个通氯气口，两排电极，各由l台变压器供电，炉内堆放φ100mm×100mm炭素块至上排电极处，起导电作用，也起过滤氯化镁熔体作用。炉料从炉顶加入，氯气由下部通入，氯化镁熔体由底部放出。中国的竖式电炉规格为声φ_内3．1m×8．8m。

卤水、白云石合成氧化镁成球氯化设备主要有煅烧、焙烧和氯化设备。白云石煅烧可选用竖炉或回转窑，一般选用回转窑(见皮江法炼镁车间设计)。Mg(OH)2焙烧可选用多层炉或回转窑。多层炉结构复杂，维修困难。回转窑内料层受热均匀，生产能力大，机械化程度较高。一般选用回转窑。球团干燥可选用隧道窑或回转窑，隧道窑内物料受热均匀程度不如回转窑。一般选用回转窑。氯化设备与菱镁矿氯化用设备相同。

车间配置与技术要求 卤水、白云石合成氧化镁成球氯化制取氯化镁工艺流程，各工序配置既要按工艺流程顺序，又要考虑将使用同类设备(如回转窑)的工序配置在一起。对于菱镁矿氯化工艺流程，主要是氯化工序厂房内的设备配置。

其主要生产设备为竖式电炉。为便于加料、放氯化镁熔体和供电，竖式电炉配置成一列。两炉之间要有足够的操作空间。竖式电炉采用低电压、大电流供电。为减少导电母线的电耗，变压器尽量靠近电炉。变压器配置在厂房偏跨内，与竖式电炉之间用墙隔开，以防被氯气腐蚀。导电母线要配置成感抗最小。在炉子的操作口处设排烟罩，集中排放生产操作中逸出的氯气。楼板留出空气通道，保证厂房内有良好的通风换气。厂房和设备要采取防腐蚀措施。车间内应备有操作人员的防护用品。

主要技术指标 氯化原料质量要求和产品氯化镁质量要求分别见表1和表2。

菱镁矿颗粒氯化生产lt氯化镁的消耗为：菱镁矿0．97～1．05t，石油焦95～150kg，氯气1．05t，电500kW•h。