CN106191474A - 一种稀土矿碱法分解管式反应装置和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土矿碱法分解管式反应装置和工艺,所述装置包括一下部分：高压隔膜泵、加热反应内管、远红外加热器、保温反应内管、静态的螺旋搅拌以及外管。所述工艺将稀土矿浆料通过高压隔膜泵送入加热反应内管中，由外管内的远红外加热器对加热反应内管中的矿浆进行加热，矿浆被加热至碱分解温度后进入保温反应管道30-60分钟后再输送至后续固液分离工序。本发明可简化流程、提高反应速度，使碱分解时间可缩短50-70％，提高传热效率，降低管道的阻力损失，降低整体能耗。所采用的远红外线易被稀土矿浆吸收并转化为物体的内能，加热效率高，还有便于温度控制和维修的优点。

Description

一种稀土矿碱法分解管式反应装置和工艺

技术领域

本发明涉及一种稀土矿碱法分解管式反应装置和工艺，属于稀土矿冶炼生产领域。

背景技术

工业上，处理独居石、磷钇矿、氟碳铈矿、包头混合型稀土矿、褐钇铌矿等稀土矿常采用烧碱分解法，传统工艺是采用烧碱液与精矿按照比例配制进入分解反应釜，使用蒸汽夹套加热使反应在常压或高压下进行反应，通过碱转化达到得到氢氧化稀土和可溶性磷酸盐、氟化物分离，然后进入下面固液分离工序，获得稀土氢氧化物滤饼。

传统的稀土矿碱分解反应设备普遍采用多级釜式反应装置，传动设备多，设备多，流程比较长，同时蒸汽加热或油浴、甚至熔盐加热方式存在如下不足：不易于自动控制，分解时间长达数小时到数十小时，能源比较高，稀土的分解率不高(一般为96％左右)，造成稀土损失。

发明内容

本发明提供了为解决上述问题，本发明的内容如下：

所述装置包括以下部分：高压隔膜泵(1)、加热反应内管(2)、远红外加热器(3)、保温反应内管(4)、静态的螺旋搅拌(5)以及外管(6)。

所述的加热反应内管(2)和保温反应内管(4)采用远红外加热器(3)实现加热和保温。

所述的远红外加热器(3)、加热反应内管(2)和保温反应内管(4)安装在外管(6)内，所述远红外加热器(3)具有保温功能，避免对外散热。

所述的保温反应内管(4)内的反应过程采用静态的螺旋搅拌(5)。

所述的工艺通过高压隔膜泵将配制好的稀土矿的矿浆送入加热反应内管(2)中，由外管(6)内的远红外加热器(3)对加热反应内管(2)中的矿浆进行加热，矿浆被加热至分解温度后，进入保温反应内管(4)中反应30-60分钟后，再输送至下一步进行固液分离工序。

所述的分解温度为100℃～350℃。

所述的矿浆在加热反应内管(2)中的流速为1.4-1.9米/秒。

所述的矿浆在保温反应内管(4)中的流速为1.1-1.4米/秒。

所述的浆料在保温反应内管(4)通过装置内部的静态的螺旋搅拌(5)实现料液在反应过程中的搅拌。

本发明的有益效果如下：

1、该工艺反应时间大幅度降低50％-70％；

2、和高压反应釜比较，该设备的耐压防护问题更易于解决；

3、远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，易被稀土矿浆吸收并转化为物体的内能，加热效率高；和蒸汽或熔盐、油浴等的其他外加热方式比较，还有便于温度控制、并便于在不停止运行情况下进行加热部分的维修优点。

4、静态螺旋搅拌具有无动力搅拌作用，避免管道结疤，并维修成本低。

附图说明

图1示出本发明的装置结构示意图。

附图中的标记为：1、高压隔膜泵，2、加热反应内管；3、远红外加热器；4、保温反应内管；5、静态螺旋搅拌；6、外管。

具体实施方式

实施例1

本发明如图1所示，通过高压隔膜泵1将配制好的稀土矿浆送入加热反应内管2中，由远红外加热器对加热反应内管2中的矿浆进行加热120℃，矿浆被加热至反应温度后进入保温反应内管4中50分钟后再输送固液分离。矿浆在加热反应内管流速为1.9m/秒，而在保温反应内管的流速为1.4m/秒，其管道中设有静态螺旋搅拌，稀土分解率达到97.6％。

实施例2

本发明如图1所示，通过高压隔膜泵1将配制好的磷钇矿稀土矿浆送入加热反应内管2中，由远红外加热器对加热反应内管2中的矿浆进行加热350℃，矿浆被加热至反应温度后进入保温反应内管4中40分钟后再输送固液分离。矿浆在加热反应内管流速为1.4m/秒，而在保温反应内管的流速为1.1m/秒，其管道中设有静态螺旋搅拌，稀土分解率达到97.9％。

实施例3

本发明如图1所示，通过高压隔膜泵1将配制好的包头混合型矿稀土矿浆送入加热反应内管2中，由远红外加热器对加热反应内管2中的矿浆进行加热180℃，矿浆被加热至反应温度后进入保温反应内管4中30分钟后再输送固液分离。矿浆在加热反应内管流速为1.6m/秒，而在保温反应内管的流速为1.3m/秒，稀土分解率达到97.8％。

Claims (9)

1.一种稀土矿碱法分解管式反应装置，其特征在于，所述装置包括以下部分：高压隔膜泵(1)、加热反应内管(2)、远红外加热器(3)、保温反应内管(4)、静态的螺旋搅拌(5)以及外管(6)。

2.根据权利要求1所述的一种稀土矿碱法分解管式反应装置，其特征在于，所述的加热反应内管(2)和保温反应内管(4)采用远红外加热器(3)实现加热和保温。

3.根据权利要求1所述的一种稀土矿碱法分解管式反应装置，其特征在于，所述的远红外加热器(3)、加热反应内管(2)和保温反应内管(4)安装在外管(6)内，所述远红外加热器(3)具有保温功能。

4.根据权利要求1所述的一种稀土矿碱法分解管式反应装置，其特征在于，所述的保温反应内管(4)内的反应过程采用静态的螺旋搅拌(5)。

5.一种利用权利要求1-4任一所述的装置进行稀土矿碱法分解反应的工艺，其特征在于，所述的工艺通过高压隔膜泵将配制好的稀土矿的矿浆送入加热反应内管(2)中，由外管(6)内的远红外加热器(3)对加热反应内管(2)中的矿浆进行加热，矿浆被加热至分解温度后，进入保温反应内管(4)中反应30-60分钟后，再输送至下一步进行固液分离工序。

6.根据权利要求5所述的稀土矿碱法分解管式反应工艺，其特征在于，所述的分解温度为100℃～350℃。

7.根据权利要求5所述的稀土矿碱法分解管式反应工艺，其特征在于，所述的矿浆在加热反应内管(2)中的流速为1.4-1.9米/秒。

8.根据权利要求5所述的稀土矿碱法分解管式反应工艺，其特征在于，所述的矿浆在保温反应内管(4)中的流速为1.1-1.4米/秒。

9.根据权利要求5所述的稀土矿碱法分解管式反应工艺，其特征在于，所述的浆料在保温反应内管(4)通过装置内部的静态的螺旋搅拌(5)实现料液在反应过程中的搅拌。