CN204825005U - 一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器，其包括搅拌桶，所述搅拌桶内设有搅拌轴，所述搅拌轴的一端向上或向下由所述搅拌桶的顶部或底部延伸至所述搅拌桶外部，位于所述搅拌桶内的所述搅拌轴上设有搅拌叶片，位于所述搅拌桶外的所述搅拌轴的端部与电机连接。本实用新型的优点在于，通过螺旋分级器对物料进行富集，形成稀土元素的富集物料中稀土元素含量为60-80％，水分含量在10-15％，然后再对稀土元素的富集物料进行分离制备混合稀土氧化物或单一稀土氧化物，分离效率大大提高，稀土(REO)总收率在95％以上。

Description

一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋分级器，特别是涉及一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器。

背景技术

随着世界范围的电子技术和玻璃工业的发展，对以稀土元素为主的抛光材料的需求量与日俱增。据国际权威机构统计，2013年全球范围的稀土应用领域中，用于抛光行业的稀土用量占总的用量20％以上。而我国每年的稀土抛光材料的使用量在25000吨。尤其是随着我国手机、液晶显示屏产业的飞速发展，稀土抛光材料需求量以年15％的速度在增长。成为我国稀土产业的一个重要的应用领域，同时，由于稀土抛光材料所具有的特殊的晶体结构，成为精密抛光领域中不可替代的唯一的精细抛光材料，应用领域日益广泛。

但是，国内每年25000吨稀土抛光粉的用量会随之产生稀土总量30wt％的废弃稀土抛光粉77000多吨，含稀土氧化物23000多吨。而这种固体废弃物因为含有1.7-1.8wt％的氟会造成环境污染问题。近年来国内外稀土抛光粉用户急切盼望解决这一问题。而随着我国稀土资源的逐年大量开发，有必要将稀土废料进行回收，再生利用。目前已有专利涉及的废稀土抛光粉的回收处理方法有：

1、将废稀土抛光粉用酸溶解可溶物，经800℃以上高温焙烧除掉油污，再细磨，达到一定粒度，重新用于抛光。这种方法处理后的再生稀土抛光粉，晶型结构不好，在实际使用中抛光效率低，使用寿命短，只能成为简单地手工抛光低水平的使用，无法满足大规模，正常抛光工业的使用，所以至今无人采用这种方法。

2、将废稀土抛光粉置入高速分散机中，采用每分钟3000-5000转高速分散，然后分离除杂，最后获得稀土抛光剂成品。这种方法只能在实验室里尝试一下，无法在大规模工业化生产中应用。其原因是在每分钟3000-5000转的高速运转下混料分散，工业生产难以实现，其次要经过四次分散除杂后可获得浓缩的稀土抛光剂成品，并且品质不高，只能得到一个混合型的产品，因而在规模化生产中也是不可取的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器。

本实用新型的目的由如下技术方案实施，一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器，其包括搅拌桶，所述搅拌桶内设有搅拌轴，所述搅拌轴的一端向上或向下由所述搅拌桶的顶部或底部延伸至所述搅拌桶外部，位于所述搅拌桶内的所述搅拌轴上设有搅拌叶片，位于所述搅拌桶外的所述搅拌轴的端部与电机连接，所述搅拌桶的上部设有所述溢流出口，所述搅拌桶的中部设有所述主料出口，所述搅拌桶的下部设有所述废弃物出口，所述搅拌桶的上部设有进料口。

所述溢流出口设置于距离所述搅拌桶顶部20％所述搅拌桶高度处，所述主料出口设置于距离所述搅拌桶顶部70％所述搅拌桶高度处，所述废弃物出口沿所述搅拌桶底部设置。

废稀土抛光粉经富集，制取稀土元素的富集物料，按如下步骤实施：

a、制备料浆：将稀土总量REO＝35wt％的废稀土抛光粉混合物，加入水浸泡5-10分钟制成料浆，所述浆料质量浓度为20％，再向所述料浆中加入盐酸，将所述料浆pH值调为3-4，然后将所述浆料在混合搅拌器中搅拌20-25分钟后由导管进入螺旋分级器；控制好pH值，酸度太强，溶解渡过高，将造成物料糊状，不易过滤沉淀。

b、料浆经螺旋分级器富集分离：含轻浮料10％的质量流量经所述螺旋分级器上部的溢流出口溢出，经200目滤网过滤，过滤后的清水经泵管回流至所述混合搅拌器循环使用，滤网上的杂物为废弃物；其中，质量流量单位时间里，流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。轻浮料包括树脂成份、钙、分散剂。

分离出的非稀土重元素由所述螺旋分级器下部废弃物出口排出，所述非稀土重元素有铝(Al₂O₃)、硅(SiO₂)还有2％左右的稀土元素混合其中，所述非稀土重元素作为副产品经静止沉淀后富集存放待处理；

分离出的所述稀土元素的富集物料由所述螺旋分级器中部的主料出口排出，60％质量百分比的所述料浆由所述主料出口回收，回收的所述稀土元素的富集物料经24小时自然滤干后，水分含量在10-15％，所述稀土元素的富集物料中稀土元素含量为60-80％。

螺旋分级器以螺旋重力分流，利用稀土元素特有的比重，控制好浆液的流量，有效地分离出硅、铝、铁等杂质。

本实用新型的优点在于，(1)通过螺旋分级器对物料进行富集，形成稀土元素的富集物料中稀土元素含量为60-80％，水分含量在10-15％，然后再对稀土元素的富集物料进行分离制备混合稀土氧化物或单一稀土氧化物，分离效率大大提高，稀土(REO)总收率在95％以上；(2)回收利用废弃稀土抛光粉，一方面解决了废弃稀土抛光粉造成环境污染问题，另一方面，废弃稀土抛光粉循环利用，大大减少对我国稀土资源的开发，减少资源损耗和浪费；(3)本实用新型操作简单，制造成本低，产品质量有保障，可以实现工业化生产；(4)目前我国稀土抛光粉的总用量25000吨/年左右，并以年15％的增速在逐年递增，与此相应的是每年产生的废弃稀土抛光粉在70000-80000吨左右。由于废弃稀土抛光粉中含有氟、铝、硅等杂质，对地面土壤都具有污染性，造成环境恶劣化，是典型的工业废弃物。对这一废物进行大量的回收，对改善环境有着明显的效果；(5)稀土作为不可再生的资源，储量有限，实现工业化规模的大量回收，有效地节约资源，重复利用，将会产生巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器结构示意图。

搅拌桶1，搅拌轴2，搅拌叶片3，电机4，溢流出口5，主料出口6，废弃物出口7，进料口8。

具体实施方式：

一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器，其包括搅拌桶1，搅拌桶1内设有搅拌轴2，搅拌轴2的一端向上由搅拌桶1的顶部延伸至搅拌桶1外部，位于搅拌桶1内的搅拌轴2上设有搅拌叶片3，位于搅拌桶1外的搅拌轴2的端部与电机4连接，搅拌桶1的上部设有溢流出口5，溢流出口5设置于距离搅拌桶1顶部20％搅拌桶1高度处；搅拌桶1的中部设有主料出口6，主料出口6设置于距离搅拌桶1顶部70％搅拌桶1高度处；搅拌桶1的下部设有废弃物出口7，废弃物出口7沿搅拌桶1底部设置；搅拌桶1的上部设有进料口8。

废稀土抛光粉经富集，制取稀土元素的富集物料，按如下步骤实施：

a、制备料浆：将100kg稀土总量REO＝35wt％的废稀土抛光粉混合物，加入400kg水浸泡10分钟制成料浆，浆料质量浓度为20％，再向料浆中加入工业盐酸，工业盐酸的浓度大于36wt％，将料浆pH值调为3-4，控制好pH值，酸度太强，溶解渡过高，将造成物料糊状，不易过滤沉淀。然后将浆料在混合搅拌器中搅拌20分钟后由导管进入螺旋分级器，混合搅拌器的转速为30-50转/分钟；在搅拌混合过程中，转速不易过高，达到浆料均匀不分层为宜，充分混合，利于过滤除杂。

b、料浆经螺旋分级器富集分离：含轻浮料10％的质量流量经螺旋分级器上部的溢流出口5溢出，经200目滤网过滤，过滤后的清水经泵管回流至混合搅拌器循环使用，滤网上的杂物为废弃物；其中，质量流量单位时间里，流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。轻浮料包括树脂成份、钙、分散剂。

分离出的非稀土重元素由螺旋分级器下部废弃物出口7排出，非稀土重元素有铝(Al₂O₃)、硅(SiO₂)还有2％左右的稀土元素混合其中，非稀土重元素作为副产品经静止沉淀后富集存放待处理；

分离出的稀土元素的富集物料由螺旋分级器中部的主料出口6排出，60％质量百分比的料浆由主料出口6回收，回收的稀土元素的富集物料经24小时自然滤干后，水分含量在10-15％，稀土元素的富集物料为70kg,稀土元素的富集物料中稀土元素含量为80％。

螺旋分级器以螺旋重力分流，利用稀土元素特有的比重，控制好浆液的流量，有效地分离出硅、铝、铁等杂质。

Claims (2)

1.一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器，其特征在于，其包括搅拌桶，所述搅拌桶内设有搅拌轴，所述搅拌轴的一端向上或向下由所述搅拌桶的顶部或底部延伸至所述搅拌桶外部，位于所述搅拌桶内的所述搅拌轴上设有搅拌叶片，位于所述搅拌桶外的所述搅拌轴的端部与电机连接，所述搅拌桶的上部设有溢流出口，所述搅拌桶的中部设有主料出口，所述搅拌桶的下部设有废弃物出口，所述搅拌桶的上部设有进料口。

2.根据权利要求1所述的一种用于富集分离废稀土抛光粉的螺旋分级器，其特征在于，所述溢流出口设置于距离所述搅拌桶顶部20％所述搅拌桶高度处，所述主料出口设置于距离所述搅拌桶顶部70％所述搅拌桶高度处，所述废弃物出口沿所述搅拌桶底部设置。