【技术实现步骤摘要】
本技术涉及金属镁工业生产，具体涉及一种金属镁生产线。
技术介绍
1、镁具有高强度、密度小，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击荷载能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好等特点，可以满足航空、航天、现代汽车、轨道交通、船舶、国防军工等领域对减重、节能的要求，是世界公认继钢铁和铝之后第三大金属结构材料，被誉为21世纪的绿色工程材料。
2、镁资源可分为固体矿和液体矿，固体矿指含镁的各种非金属矿物，如菱镁矿、白云石、水镁石、天然卤块等，液体矿指含镁卤水资源，如海水、盐湖卤水、地下卤水和井卤等。目前金属镁冶炼的方法主要有两种，一种是电解法，是将无水氯化镁熔融电解得金属镁；另一种是热还原法，又称皮江法，是以固体矿为原料，用硅铁等还原剂对从矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原得金属镁。皮江法炼镁需要在高温和真空条件下进行，生产过程中资源能源消耗比较大，废物排放量大、碳排放高、生态环境保护风险大，因此皮江法炼镁被市场淘汰是必然趋势。电解法炼镁的原理是在高温下电解熔融的无水氯化镁，使之分解成金属镁和氯气。高温情况下水对熔盐性质的影响是致命的，因此，无水氯化镁的制备是电解法炼镁的关键环节。
3、目前无水氯化镁的制备技术主要有氨络合脱水法、熔融氯化脱水法、氯化氢保护气氛下脱水法，但现有的无水氯化镁的制备工艺都存在一定的不足：
4、氨络合脱水法尚处于研究阶段，无工业化应用；
5、熔融氯化脱水法是将mgcl2粉末（含mgo和h2o）置于通氯气的氯化炉中在810℃下熔融氯化脱水，能耗高，且氯气使用量大，环境
6、氯化氢保护氛围下脱水法是将mgcl2溶液先进行蒸发造粒，后依次经过两级流化床干燥，经一级流化床干燥后可得二水mgcl2颗粒，最后一级流化床为氯化氢氛围，将mgcl2干燥的同时也可抑制逆反应，是目前最先进的氯化镁脱水方法，但是其工艺流程长，脱水过程难以控制，易发生塔盘堵塞、爆粉等问题，影响无水氯化镁的质量。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的问题，本技术专利设计了一种金属镁生产线，以解决现有的电解法制镁系统中污水氯化镁制备过程能耗高、工艺流程长、污染大的问题。
2、本技术所采用的技术方案是：所述金属镁生产线包括依次设置的镁矿溶解分离装置、高浓度氯化镁溶液制备装置、两级流化床干燥装置和镁电解装置。
3、进一步的，所述两级流化床干燥装置包括一级流化床和二级流化床，所述一级流化床连接有喷雾进料装置、空气加热送风装置和尾气处理系统，所述喷雾进料装置的进料管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置。
4、进一步的，所述二级流化床连接有hcl加热装置和hcl尾气循环利用系统。
5、进一步的，所述喷雾进料装置的进料管设置在一级流化床进料端的底侧，所述进料管上设置有多个喷口朝上的喷头，所述进料管通过加压管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置以及高压气源。
6、进一步的，所述尾气处理系统包括依次管路连接的第一喷淋塔和抽风机，所述第一喷淋塔的进风端管路对接一级流化床的排风口。
7、进一步的，所述hcl尾气循环利用系统，包括依次连接的急冷器、第二喷淋塔、除湿移动床和循环风机，所述二级流化床的出风口管路连接急冷器，所述循环风机的出风端管路连接hcl加热装置。
8、进一步的，所述金属镁生产线还包括盐酸制备系统，所述盐酸制备系统包括hcl合成炉，所述镁电解装置释放的氯气收集输入hcl合成炉。
9、进一步的，所述镁矿溶解分离装置包括依次管路连接的镁矿溶解罐、粗液静置分离罐和低浓度氯化镁溶液储罐，所述粗液静置分离罐和低浓度氯化镁溶液储罐之间的连接管路上设置有多级过滤器，所述高浓度氯化镁溶液制备装置包括蒸发浓缩器和高浓度氯化镁溶液储罐，所述蒸发浓缩器管路连接低浓度氯化镁溶液储罐，所述高浓度氯化镁溶液储罐连接一级流化床的喷雾进料装置。
10、进一步的，所述第一喷淋塔和第二喷淋塔均设置有循环喷淋装置，所述第一喷淋塔和第二喷淋塔的循环喷淋装置的喷淋液均来自低浓度氯化镁溶液储罐，所述循环喷淋装置设置有支路管线连接蒸发浓缩器的进料端。
11、进一步的，所述hcl合成炉外设置有夹套，所述夹套中通有制蒸汽循环水，所述夹套的蒸汽出口管路连接蒸发浓缩器的蒸汽加热管，所述蒸发浓缩器的冷凝水输入盐酸制备系统。
12、相对于现有技术，本技术专利设计的一种金属镁生产线的进步之处在于：
13、（1）金属镁生产线采用的是电解法制镁工艺，系统能耗低，废物排放量小，对环境友好；
14、（2）金属镁生产线设置了蒸发浓缩装置，向喷雾造粒装置输送高浓度的氯化镁溶液，便于在一级流化床中氯化镁的快速脱水，制备二水氯化镁；
15、（3）金属镁生产线在一级流化床中完成氯化镁的脱水、造粒制得二水氯化镁颗粒，大大缩短了无水氯化镁的工艺流程，降低了系统的能耗，提高了无水氯化镁的制备效率；
16、（4）金属镁生产线设置了制酸系统，能够对电解产生的氯气进行循环利用，二级流化床采用了hcl尾气循环利用系统，对用于干燥加热的hcl氛围气体进行循环利用，减少金属镁生产线的氯气和hcl气体的排放，绿色经济；
17、（5）金属镁生产线的制酸系统产生热量能够用于生产蒸汽，对蒸发浓缩装置进行加热，同时还能回收蒸发浓缩装置产生的冷凝水用于生产盐酸；第一喷淋塔和第二喷淋塔的循环喷淋装置的喷淋液均来自低浓度氯化镁溶液储罐，利用低浓度氯化镁溶液吸收尾气中的氯化镁粉末，溶液浓度升高后通过循环喷淋装置的支路管线输送给蒸发浓缩器，即实现了尾气净化，又对物料进行了回收利用。
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1.一种金属镁生产线，其特征在于，所述金属镁生产线包括依次设置的镁矿溶解分离装置、高浓度氯化镁溶液制备装置、两级流化床干燥装置和镁电解装置。
2.根据权利要求1所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述两级流化床干燥装置包括一级流化床和二级流化床，所述一级流化床连接有喷雾进料装置、空气加热送风装置和尾气处理系统，所述喷雾进料装置的进料管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置。
3.根据权利要求2所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述二级流化床连接有HCl加热装置和HCl尾气循环利用系统。
4.根据权利要求3所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述喷雾进料装置的进料管设置在一级流化床进料端的底侧，所述进料管上设置有多个喷口朝上的喷头，所述进料管通过加压管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置以及高压气源。
5.根据权利要求4所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次管路连接的第一喷淋塔和抽风机，所述第一喷淋塔的进风端管路对接一级流化床的排风口。
6.根据权利要求5所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述HCl尾气循环利用
7.根据权利要求6所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述金属镁生产线还包括盐酸制备系统，所述盐酸制备系统包括HCl合成炉，所述镁电解装置释放的氯气收集输入HCl合成炉。
8.根据权利要求7所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述镁矿溶解分离装置包括依次管路连接的镁矿溶解罐、粗液静置分离罐和低浓度氯化镁溶液储罐，所述粗液静置分离罐和低浓度氯化镁溶液储罐之间的连接管路上设置有多级过滤器，所述高浓度氯化镁溶液制备装置包括蒸发浓缩器和高浓度氯化镁溶液储罐，所述蒸发浓缩器管路连接低浓度氯化镁溶液储罐，所述高浓度氯化镁溶液储罐连接一级流化床的喷雾进料装置。
9.根据权利要求8所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述第一喷淋塔和第二喷淋塔均设置有循环喷淋装置，所述第一喷淋塔和第二喷淋塔的循环喷淋装置的喷淋液均来自低浓度氯化镁溶液储罐，所述循环喷淋装置设置有支路管线连接蒸发浓缩器的进料端。
10.根据权利要求9所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述HCl合成炉外设置有夹套，所述夹套中通有制蒸汽循环水，所述夹套的蒸汽出口管路连接蒸发浓缩器的蒸汽加热管，所述蒸发浓缩器的冷凝水输入盐酸制备系统。
...【技术特征摘要】
1.一种金属镁生产线，其特征在于，所述金属镁生产线包括依次设置的镁矿溶解分离装置、高浓度氯化镁溶液制备装置、两级流化床干燥装置和镁电解装置。
2.根据权利要求1所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述两级流化床干燥装置包括一级流化床和二级流化床，所述一级流化床连接有喷雾进料装置、空气加热送风装置和尾气处理系统，所述喷雾进料装置的进料管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置。
3.根据权利要求2所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述二级流化床连接有hcl加热装置和hcl尾气循环利用系统。
4.根据权利要求3所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述喷雾进料装置的进料管设置在一级流化床进料端的底侧，所述进料管上设置有多个喷口朝上的喷头，所述进料管通过加压管线连接高浓度氯化镁溶液制备装置以及高压气源。
5.根据权利要求4所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述尾气处理系统包括依次管路连接的第一喷淋塔和抽风机，所述第一喷淋塔的进风端管路对接一级流化床的排风口。
6.根据权利要求5所述的一种金属镁生产线，其特征在于，所述hcl尾气循环利用系统，包括依次连接的急冷器、第二喷淋塔、除湿移动床和循环风机，所述二级流化床的出风口管路连接急冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆磊，杜滨，李晓光，张洪建，曹明见，杜振华，王宏耀，
申请(专利权)人：山东天力能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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