CN204589269U - 一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统 - Google Patents

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李效平
王凯
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Abstract

本实用新型提供一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，所述的系统包括配料部分和反应部分，所述的配料部分包括：配料搅拌、精矿螺旋称重计量进料器、固碱螺旋称重计量进料器、液碱计量、浆液出料管、浆料泵、浆料流量控制装置；所述的反应部分包括多级反应槽和比重检测器，所述的反应槽包括：浆液进料口、反应槽搅拌、远红外加热器、级间连接管路、温度检测控制装置、反应槽放料口。采用螺旋称重计量进料器和流量计配料，可保证设备连续自动控制配料；在全封闭体系进行反应，解决了放射性粉尘污染问题；远红外加热较蒸汽加热节约能耗30-50％；采用比重监测方式解决了在线控制分解反应进程难题。

Description

一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统
技术领域
本实用新型涉及一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，属于稀土矿冶炼生产领域。
背景技术
独居石是一种工业稀土磷酸盐矿物，一般易于选别，得到的精矿中独居石矿物含量可达95％以上。工业上一般采用烧碱分解法处理独居石精矿。[《稀土》，第一版上册，冶金工业出版社1978，P221-237。]
工业上，传统工艺是采用烧碱液与精矿按照比例配制进入分解槽，分解槽使用蒸汽夹套加热使反应在较高温度下进行。连续的加料和出料，保证分解温度下反应，通过碱转化达到稀土与磷分离的目的,得到氢氧化稀土和磷酸三钠的混合浆液，然后进入下面的工序生产。
传统独居石分解反应设备流程比较长，蒸汽加热方式存在如下不足：不易于自动控制，当蒸汽压力不足或不稳定时，分解率有波动，分解消耗的能源比较多，工业上独居石的分解率不高(一般为96％左右)，而且不稳定，造成稀土损失。近年来，导热油反应槽逐渐用于独居石分解工艺中，专利CN201110358861.3公开了一种导热油加热反应槽系统，该系统加热相对均匀，但由于导热油加热耗电量大，最高温度受导热油材质影响温度提高有限，且导热油内需添加联苯混合物、当在高温下油气泄漏且有毒、且容易爆炸等诸多缺点。
传统独居石分解反应系统未能解决分解反应进程控制问题，一般通过大幅度延长分解反应时间的方式来实现尽可能高的分解效率，带来能耗增加和设备利用率低等问题。
传统碱法分解方式存在系统生产不密闭，易于带来放射性粉尘污染问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种采用远红外加热的独居石分解系统，通过远红外加热方式对反应槽进行加热，多级反应槽之间通过管道串联，本实用新型的技术方案为：
所述的系统包括配料部分和反应部分，所述的配料部分包括：配料搅拌、精矿螺旋称重计量进料器、固碱螺旋称重计量进料器、液碱计量、浆液出料管、浆料泵、浆料流量控制装置；所述的反应部分包括多级反应槽和比重检测器)，所述的反应槽包括：浆液进料口、反应槽搅拌、红外加热器、级间连接管路、温度检测控制装置、反应槽放料口。
所述的反应部分中反应槽采用通过级间连接管路串联连接。
所述的反应部分中，末级反应槽级间连接管路的出料口配有比重监测器，首级反应槽和配料部分之间配有浆料泵和浆料流量控制装置，浆料流量控制装置接收末级比重反馈后进行浆料泵流量控制。
反应过程中，反应浆液的比重将随着反应进行不断变化，具备一定的对应关系，比重监测器被广泛应用于其他化工领域实现对反应进程的了解。本技术方案的比重监测器可以通过监测出口浆液比重方式来间接获取分解体系反应程度，通过流量自动调节装置调整浆液进入反应部分。
所述的温度检测控制装置包括有热电温度计和温度反馈控制；
所述的远红外加热器与温度自动控制装置联合使用，监控测反应槽的温度。
所述的远红外加热可加热至800℃，反应槽内温度可在30-350℃之间调整温度。
所述的反应槽是常压或或高压操作。
所述的系统适用于包括包头混合型稀土精矿、磷钇矿、褐钇铌矿等其他矿物型稀土精矿的碱法分解处理。
本实用新型的有益效果如下：
1、配料部分通过采用螺旋称重计量进料器和液体流量计实现按量添加独居石矿粉、固碱和碱液，在配料槽搅拌混合后，浆液计量打入反应部分中。该配料部分方式可保证碱液、固碱与精矿根据精矿品位的波动按照比例配制，易于实现配料连续自动控制。
2、远红外加热方式可实现上、中、下分段控制槽温，具有加热面积大，温度控制方便的特点；同时该加热方式使用寿命长，运行无噪音，比蒸汽加热节约能耗30％-50％，比导热油加热更环保、控温反应更及时。远红外加热和与温度检测控制装置联合使用，可随时监控槽温，解决了其它加热方法存在的温度精确控制困难。
4、采用反应槽末级出料口浆液比重监测器来控制浆液的流量，实现分解反应在线控制中反应监控难题，避免分解不足或过长时间分解，提供设备使用效率。
5、反应过程在全封闭体系进行，特别是计量式螺旋加料方式，解决了独居石碱法处理中的放射性粉尘的污染问题和精确配料问题。
附图说明
图1示出一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统。其包括
反应部分A：1.配料搅拌、2.精矿螺旋称重计量进料器、3.固体螺旋称重计量进料器、4.液碱计量、5.浆液出料管、6.浆料泵、7.浆料流量控制装置、
反应部分B：8.浆液进料口、9.反应槽搅拌、10.红外加热器、11.级间连接管路、12.温度检测控制装置、13.比重监测器、14.反应槽放料口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1中所示，为一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统。
实施例1
精矿从精矿粉体螺旋称重计量进料器(2)加入-325目的独居石矿，通过固碱螺旋称重计量进料器(3)及液碱计量进(4)按需调节液碱浓度得到浓度为45％的碱液对精矿进行调浆，液固比为3:1，经A部分的配料搅拌(1)混匀后，依次通过浆液出料管(5)、浆料泵(6)、浆料流量控制装置(7)及浆液进料口(8)进入四级反应槽，远红外加热器(10)进行加热到140℃，反应槽搅拌(9)进行反应5小时，经四级串联的反应槽的级间连接管路(11)自流到终点，通过自然位差进行过料或釜内压力输送，无需动力，分解后的物料经由反应槽放料口(14)出料后得到浆料以备后处理，出料口设有的比重检测器(13)监测数据并反馈到进料口的浆料流量控制装置(7)控制进料即可实现自动连续加料出料，反应过程中通过温度检测控制装置(12)实时监测反应槽内温度与远红外加热器(10)联合使用能够精确的进行温度的自动调节。

Claims (7)

1.一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的系统包括配料部分(A)和反应部分(B)，所述的配料部分(A)包括：配料搅拌(1)、精矿螺旋称重计量进料器(2)、固碱螺旋称重计量进料器(3)、液碱计量(4)、浆液出料管(5)、浆料泵(6)、浆料流量控制装置(7)；所述的反应部分(B)包括多级反应槽和比重检测器(13)，所述的反应槽包括：浆液进料口(8)、反应槽搅拌(9)、红外加热器(10)、级间连接管路(11)、温度检测控制装置(12)、反应槽放料口(14)。
2.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的反应部分(B)中反应槽通过级间连接管路(11)串联连接。
3.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的反应部分(B)中，末级反应槽的级间连接管路(11)处配有比重监测器(14)，首级反应槽和配料部分(A)之间配有浆料泵(6)和浆料流量控制装置(7)。
4.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的温度检测控制装置(12)包括有热电温度计和温度反馈控制。
5.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的远红外加热器(10)与温度检测控制装置(12)联合使用。
6.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的远红外加热可加热至800℃，反应槽内温度范围为30-350℃。
7.根据权利要求1所述的采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统，其特征在于，所述的反应槽可在常压或或高压操作。
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