[發(fā)明專利]一種稀土精礦低溫酸化焙燒方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111411219A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉智祥;何建祥;齊濤;許澤華;杜志敏
• 申請（專利權(quán)）人: 西安三瑞實業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B1/06
• 分類號: C22B1/06;C22B59/00;B01F7/02;B01F13/10;B01F15/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種稀土精礦低溫酸化焙燒方法及裝置，經(jīng)干燥的稀土精礦和鐵精粉混合后進入外置恒溫混合器；濃硫酸與稀土精礦送入外置恒溫混合器；充分混合后的混酸生料送入間熱式回轉(zhuǎn)酸化器酸化反應(yīng)，酸化反應(yīng)生成的稀土酸化熟料一部分通過酸化熟料反向輸送機構(gòu)返回間熱式回轉(zhuǎn)酸化器進料端進行第二次充分混合，一部分排出；混合后的一部分返回間熱式回轉(zhuǎn)酸化器進料端與混酸生料混合，一部分排出；酸化反應(yīng)生成的尾氣通過間熱式回轉(zhuǎn)酸化器出氣口排出，進入尾氣處理系統(tǒng)。本發(fā)明尾氣處理量小，熱效率高，溫控精確，硫酸消耗量小，解決了筒體進料端結(jié)疤、結(jié)圈現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稀土精礦低溫酸化焙燒方法及裝置，屬于稀土冶煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稀土是一組典型的金屬元素，其之所以異常珍貴，不僅因為儲存稀少、不可再生、分離提純和加工難度較大，更因為其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事等行業(yè)，是新材料制造的關(guān)鍵性資源。我國稀土儲量占全世界總儲量80％以上，是全世界稀土材料的主要來源。

混合型稀土主要有酸化和堿法兩種處理工藝。堿法工藝由于運行成本高、稀土收率較酸法低等弊端很少使用。目前普遍采用高溫硫酸焙燒法即第三代酸法，使用的裝置為內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯，此法生產(chǎn)成本較低，原料適應(yīng)性強，在近年來得到了廣泛的應(yīng)用，也取得了一定的經(jīng)濟效益。

采用內(nèi)熱式硫酸高溫焙燒法，即第三代高溫硫酸法還存在以下不足：

1)采用內(nèi)熱式加熱工藝，加熱煙氣和工藝尾氣混合，造成尾氣量大，尾氣處理成本高、難度大，且大量余熱被尾氣帶走，裝置整體熱效率低。同時，由于尾氣量大，造成爐體內(nèi)氣速較大，大量的粉末狀原料隨尾氣被帶走，使原料的損耗較大。

2)內(nèi)熱式反應(yīng)溫度不容易控制，反應(yīng)溫度過高時，部分硫酸在反應(yīng)過程中發(fā)生分解，使尾氣中二氧化硫含量增多，增加了尾氣處理的難度，且硫酸消耗量增多。

3)稀土精礦中一些雜質(zhì)成分在焙燒過程中形成低溫共熔物在進料端發(fā)生結(jié)疤、結(jié)圈現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)無法連續(xù)化。為了減輕窯頭結(jié)疤、結(jié)圈現(xiàn)象，工藝操作時加入大量的硫酸進行沖洗，導(dǎo)致硫酸嚴重過量。

4)采用內(nèi)熱式加熱工藝，導(dǎo)致加熱煙氣中的水分被濃硫酸吸收，對設(shè)備腐蝕加劇，循環(huán)酸濃度低，濃縮費用高。

5)濃硫酸、稀土精礦在窯內(nèi)依靠窯體轉(zhuǎn)動混合，窯內(nèi)無專門的混合設(shè)備，物料混合均勻性不足，導(dǎo)致物料反應(yīng)不充分，稀土精礦分解率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種稀土精礦低溫酸化焙燒方法和裝置，濃硫酸、稀土精礦混合均勻，稀土精礦分解率高；尾氣量小、能耗低、循環(huán)酸濃度高；酸化溫度控制精確、物料受熱均勻，無硫酸二次分解為二氧化硫反應(yīng)發(fā)生，濃硫酸消耗量小；裝置生產(chǎn)連續(xù)性好，無結(jié)疤、結(jié)圈現(xiàn)象。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供一種稀土精礦低溫酸化焙燒方法，包括以下步驟：

1)經(jīng)過干燥的稀土精礦和鐵精粉以質(zhì)量比為(10～12):1的比例混合后，進入外置恒溫混合器；

2)按照濃硫酸與稀土精礦的質(zhì)量比為1：(1.0～1.3)的比例將濃硫酸送入外置恒溫混合器或直接送入間熱式回轉(zhuǎn)酸化器；

3)稀土精礦與濃硫酸在外置恒溫混合器中充分混合后的混酸生料送入間熱式回轉(zhuǎn)酸化器，進行酸化反應(yīng)，其中間熱式回轉(zhuǎn)酸化器采用間接加熱方式，加熱煙氣與物料不接觸，工藝尾氣與加熱煙氣不混合；

4)酸化反應(yīng)生成的稀土酸化熟料一部分通過酸化熟料反向輸送機構(gòu)返回間熱式回轉(zhuǎn)酸化器進料端，一部分從間熱式回轉(zhuǎn)酸化器的出料口排出；