稀土矿的提取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种稀土矿的提取装置。该提取装置包括：焙烧单元，焙烧单元设置有硫酸入口和稀土矿入口，焙烧单元为多层炉，稀土矿为氟碳铈稀土矿和/或混合稀土矿。采用上述提取装置能够使稀土矿的焙烧过程在较低的温度下进行，而在较低的温度下对稀土矿进行焙烧有利于抑制硫酸大量分解，从而降低烟气中的硫和氟化物混合的几率，进而降低尾气处理成本。同时将稀土矿在较低的温度下进行焙烧过程还能够降低焙烧后得到的稀土焙烧矿中焦磷酸盐的产率，进而有利于降低焦磷酸盐的含量有利于降低稀土矿提取过程中固渣的产量和提高钍元素的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及稀土冶金领域，具体而言，涉及一种稀土矿的提取装置。
技术介绍
中国是稀土大国，其中80％以上的稀土是混合稀土矿和氟碳铈稀土矿。上述稀土矿的提取方法主要高温硫酸焙烧法，即在硫酸的环境中将稀土矿进行高温焙烧，然后经过浸出和净化除杂等工序制备各种稀土产品。这种生产方法存在一些问题：(1)高温焙烧时温度需要设置在600℃以上，这会导致硫酸快速分解形成烟气，而烟气中硫和氟化物混合后较难处理，且尾气的处理成本较高。(2)高温焙烧会导致浸出渣中钍以焦磷酸钍的形式存在，从而造成提取后残渣量大，放射性超标，且钍不能得到有效利用等问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种稀土矿的提取装置，以解决现有的稀土提取方法中尾气处理成本高及稀土元素利用率低的问题。为了实现上述目的，本技术一个方面提供了一种稀土矿的提取装置，提取装置包括：焙烧单元，焙烧单元设置有硫酸入口和稀土矿入口，焙烧单元具有依次相连的多个炉膛以及控制各炉膛焙烧温度的温度监控器，设置有硫酸入口和稀土矿入口的炉膛为初始炉膛，稀土矿为氟碳铈稀土矿和/或混合稀土矿，其中，混合稀土矿包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。进一步地，焙烧单元为多层炉。进一步地，多层炉设置有依次相连的6～19层炉膛。进一步地，焙烧单元还设置有第一烟气出口，具有第一烟气出口的炉膛为末端炉膛，提取装置还包括烟气淋洗单元，烟气淋洗单元与第一烟气出口通过第一烟气输送管路相连。进一步地，烟气淋洗单元包括：硫酸淋洗装置，设置有第一烟气入口和第二烟气出口，第一烟气入口与第一烟气出口通过第一烟气输送管路相连；及水洗装置，水洗装置与第二烟气出口通过第二烟气管路相连。进一步地，硫酸淋洗装置还设置有硫酸出口和硫酸循环入口，烟气淋洗单元还包括硫酸储槽，硫酸出口与硫酸储槽通过硫酸输出管路相连，硫酸循环入口与硫酸储槽与硫酸循环管路相连。进一步地，焙烧单元还设置有硫酸补给口，设置于炉膛上，且炉膛不包含初始炉膛，硫酸补给口与硫酸储槽通过硫酸补给管路相连。进一步地，焙烧单元设置有硫酸雾化装置，设置于炉膛内部，且与硫酸入口和硫酸补给口相连；和/或焙烧单元还设置有可调式自动清理耙臂装置，设置于炉膛内部，用于调节炉膛内稀土矿的高度。进一步地，焙烧单元设置有稀土焙烧矿出口，提取装置还包括浸提单元，浸提单元与稀土焙烧矿出口相连。进一步地，稀土矿提取装置还设置有混合单元，混合单元设置有硫酸入口、稀土矿入口及混合料出口，混合料出口与焙烧单元的原料入口通过原料输送管路相连。进一步地，提取装置还包括热源供应装置，热源供应装置为燃气供应装置，各炉膛分别设置有燃气喷嘴，燃气喷嘴与热源供应装置通过热源输送管路相连。应用本技术的技术方案，能够使稀土矿的焙烧过程在较低的温度下进行，而在较低的温度下对稀土矿进行焙烧有利于抑制硫酸大量分解，从而降低烟气中的硫和氟化物混合的几率，进而降低尾气处理成本。同时将稀土矿在较低的温度下进行焙烧过程还能够降低焙烧后得到的稀土焙烧矿中焦磷酸盐的产率，进而有利于降低焦磷酸盐的含量有利于降低稀土矿提取过程中固渣的产量和提高钍元素的利用率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的一种典型的实施方式提供的一种稀土矿的提取装置的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、焙烧单元；101、第一烟气出口；102、稀土焙烧矿出口；103、硫酸补给口；20、烟气淋洗单元；21、硫酸淋洗装置；211、第一烟气入口；212、第二烟气出口；213、硫酸出口；214、硫酸循环入口；22、水洗装置；221、氟硅酸溶液储槽；23、硫酸储槽；30、浸提单元；40、混合单元；50、热源供应装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。稀土矿的提取过程通常包括稀土矿的焙烧过程、烟气处理过程以及稀土元素的浸取过程。正如
技术介绍
所描述的，现有的稀土提取方法的焙烧过程中多采用高温焙烧法，这会导致稀土矿提取过程中尾气处理成本高及稀土元素利用率低的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种稀土矿的提取装置，如图1所示，该提取装置包括焙烧单元10，焙烧单元10设置有硫酸入口和稀土矿入口，上述焙烧单元10具有依次相连的多个炉膛以及控制各炉膛焙烧温度的温度监控器，设置有硫酸入口和稀土矿入口的炉膛为初始炉膛，上述稀土矿为氟碳铈稀土矿和/或混合稀土矿，其中混合稀土矿包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。上述稀土提取装置通过多层炉进行焙烧过程，这能够精确控制稀土矿的焙烧温度，使稀土矿在多层炉的多个炉膛中的焙烧实现连续化作业，并能够合理控制焙烧的时间以达到将稀土矿逐步分解的目的。这两方面的原因使得稀土矿的焙烧过程能够在较低的温度下进行。在较低的温度下对稀土矿进行焙烧有利于抑制硫酸大量分解，从而降低烟气中的硫和氟化物混合的几率，进而降低尾气处理成本。此外将稀土矿在较低的温度下进行焙烧过程还能够降低焙烧后得到的稀土焙烧矿中焦磷酸盐的产率，而由于大多数焦磷酸盐难溶物，因而降低焦磷酸盐的含量有利于降低稀土矿提取过程中固渣的产量，同时还有利于降低焦磷酸钍的产率，进而有利于提高钍元素的利用率。在一种优选的实施方式中，焙烧单元10为多层炉。采用上述稀土矿提取装置对稀土矿进行焙烧不仅能够使上述焙烧过程在较低的温度下进行降低尾气的处理成本，还能够提高提取装置的附加经济价值。通常情况下，可以根据稀土矿的重量及种类调整多层炉的炉膛的数量。优选所述多层炉设置有依次相连的6～19层炉膛。将多层炉炉膛的数目控制在上述范围内，有利于在可控的范围内减小提取装置的体积。焙烧温度和焙烧时间对稀土元素的浸出率具有较大的影响。优选地，每层炉膛炉温度范围为40～300℃，每层焙烧温度波动范围为±20℃。稀土矿总的连续焙烧时间优选为8～12h。这有利于实现钍的浸出，使稀土元素浸出率＞95wt％，同时有利于降低矿渣的放射性，实现无害化处理。每层多膛炉温度在焙烧过程中是恒定的，温度变差不超过±20℃。用上述稀土矿提取装置对稀土矿进行焙烧能够使上述焙烧过程在较低的温度下进行，进而降低尾气的处理成本。在一种优选的实施方式中，如图1所示，焙烧单元10还设置有第一烟气出口101，具有第一烟气出口的炉膛为末端炉膛，提取装置还包括烟气淋洗单元20，烟气淋洗单元20与第一烟气出口101通过第一烟气输送管路相连。焙烧单元10与烟气淋洗单元20通过第一烟气输送管路相连能够对焙烧尾气进行淋洗，以提高稀土矿提取装置的环保性。上述稀土提取装置中，烟气淋洗单元20可以采用本领域常用的淋洗装置。在一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土矿的提取装置，其特征在于，所述提取装置包括：焙烧单元(10)，所述焙烧单元(10)设置有硫酸入口和稀土矿入口，所述焙烧单元(10)具有依次相连的多个炉膛以及控制各所述炉膛焙烧温度的温度监控器，设置有所述硫酸入口和稀土矿入口的炉膛为初始炉膛，所述稀土矿为氟碳铈稀土矿和/或混合稀土矿。

【技术特征摘要】
1.一种稀土矿的提取装置，其特征在于，所述提取装置包括：焙烧单元(10)，所述焙烧单元(10)设置有硫酸入口和稀土矿入口，所述焙烧单元(10)具有依次相连的多个炉膛以及控制各所述炉膛焙烧温度的温度监控器，设置有所述硫酸入口和稀土矿入口的炉膛为初始炉膛，所述稀土矿为氟碳铈稀土矿和/或混合稀土矿。2.根据权利要求1所述的提取装置，其特征在于，所述焙烧单元(10)为多层炉。3.根据权利要求2所述的提取装置，其特征在于，所述多层炉设置有依次相连的6～19层炉膛。4.根据权利要求1至3中任一项所述的提取装置，其特征在于，所述焙烧单元(10)还设置有第一烟气出口(101)，具有所述第一烟气出口的炉膛为末端炉膛，所述提取装置还包括烟气淋洗单元(20)，所述烟气淋洗单元(20)与所述第一烟气出口(101)通过第一烟气输送管路相连。5.根据权利要求4所述的提取装置，其特征在于，所述烟气淋洗单元(20)包括：硫酸淋洗装置(21)，设置有第一烟气入口(211)和第二烟气出口(212)，所述第一烟气入口(211)与所述第一烟气出口(101)通过所述第一烟气输送管路相连；及水洗装置(22)，所述水洗装置(22)与所述第二烟气出口(212)通过第二烟气管路相连。6.根据权利要求5所述的提取装置，其特征在于，所述硫酸淋洗装置(21)还设置有硫酸出口(213)和硫酸循环入口(214)，所述烟气淋洗单元(20)还包括硫酸储槽(23)，所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜国山，覃波，唐建文，羡鹏飞，周文龙，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11