氨碱盐泥碳化反应宏观动力学研究

盐泥是氨碱法纯碱生产过程中盐水精制过程产生的固体废弃物，有效成分为氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙、氯化钠等，全球每年产生大约5 500万t盐泥，其资源化利用已成为纯碱生产企业亟待解决的问题。提出采用碳化法分离盐泥中的钙和镁，使其转化为碳酸钙和硫酸镁产品，探讨了固液比、反应温度、盐泥颗粒粒度等工艺条件对镁提取率的影响。研究结果表明：随着固液比、盐泥颗粒粒度的减小以及反应温度的升高，镁的提取率逐渐升高，当固液质量体积比（g/mL）为1/10、反应温度为50 ℃、盐泥颗粒粒度≤75 μm条件下，盐泥中镁的提取率达到96.04%；通过将实验数据带入缩芯模型中进行拟合，结果表明氨碱盐泥碳化过程符合颗粒粒径不变的缩芯模型，经计算该反应的活化能为24.22 kJ/mol，并且该过程为盐泥中氢氧化镁的溶解控制。此为碳化反应器的放大提供了理论基础。