一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，其特征是：把氫氧化鈉配置成溶液，在氫氧化鈉溶液中加入膨松劑，膨松劑的加入量為稀土精礦質(zhì)量的0.5%-10%，用添加了膨松劑的NaOH溶液與稀土精礦混合調(diào)漿，然后料漿連續(xù)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯焙燒分解。其優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的方法，可以使液堿焙燒分解稀土精礦時(shí)，分解后的焙燒礦呈粉狀，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不結(jié)圈，使焙燒分解能連續(xù)進(jìn)行。從根本上解決了目前混合稀土精礦分解工藝（酸法和堿法）的不足，避免了含硫、含氟廢氣和含氨氮廢水的產(chǎn)生，提高了釷、氟、磷資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了液堿焙燒分解工藝的連續(xù)化生產(chǎn)，從源頭解決了稀土冶煉過程中“三廢”對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)。
【專利說明】一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，屬于稀土冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]包頭的稀土資源得天獨(dú)厚，包頭稀土精礦占我國(guó)冶煉稀土精礦的60%以上。從包頭稀土精礦中提取混合稀土的工藝主要是濃硫酸焙燒工藝。該工藝存在以下幾點(diǎn)難以解決的環(huán)保缺陷:(1)焙燒尾氣是含有大量硫和氟的酸性氣體，采用水噴淋吸收的方法處理，但排放尾氣難以達(dá)到國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)由于噴淋液為硫酸、氟硅酸和氫氟酸的混合酸，難以回收利用，只能采用石灰中和方法處理，不但中和渣量大，且容易造成二次污染。⑵釷元素集于浸出渣中，該浸出渣量很大，占稀土精礦量的70%以上，且放射性強(qiáng)度超過國(guó)家低放射性渣標(biāo)準(zhǔn)，其保存與處理相當(dāng)困難，而且釷作為一種資源由于在焙燒過程中生成焦磷酸釷而難以再回收利用。為解決上述環(huán)境問題及資源綜合利用問題，發(fā)明專利“一種混合稀土精礦液堿焙燒分解提取工藝”(ZL 2010 I 0145840.9)提出了一種新的分解工藝，將稀土精礦與氫氧化鈉溶液混合，在回轉(zhuǎn)窯中焙燒分解，分解后的礦物綜合提取稀土、釷、氟、磷和鈣等資源，工藝過程無(wú)廢氣、廢渣。該技術(shù)的關(guān)鍵是稀土精礦與氫氧化鈉溶液混合后在回轉(zhuǎn)窯中的焙燒分解過程，由于料漿進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后水分很快蒸發(fā)，稀土礦和氫氧化鈉在窯頭低溫段形成硬塊并結(jié)圈，稀土礦和氫 氧化鈉結(jié)圈形成的硬塊硬度很高，常規(guī)的刮板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)窯無(wú)法將形成的結(jié)圈刮下來(lái)，使焙燒無(wú)法連續(xù)進(jìn)行。
[0003]回轉(zhuǎn)窯是冶金領(lǐng)域重要的焙燒設(shè)備，在稀土冶金過程中主要用于稀土礦物的分解過程，在鋼鐵及其他冶金領(lǐng)域也有類似的結(jié)圈問題存在，目前解決結(jié)圈問題的研究重點(diǎn)都在設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn)或改造，如“一種防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的工藝方法”(CN 1032154444 A)是解決稀土精礦硫酸高溫焙燒時(shí)結(jié)圈的方法，在回轉(zhuǎn)窯的低溫段設(shè)置回料孔，在高溫段設(shè)置反料孔，回料孔和反料孔在回轉(zhuǎn)窯外部用輸料管連接，使高溫段的焙燒礦部分返回低溫段重新參與焙燒解決結(jié)圈問題。而“一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯及焙燒方法”(CN 102494535 A)公開了一種回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)備螺旋結(jié)構(gòu)并使用研磨料解決結(jié)圈的方法，“一種防止回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)圈形成的方法”(CN 102706141 A)公布了一種通過調(diào)節(jié)助燃風(fēng)流量和燃?xì)饬髁?，使結(jié)圈的位置在回轉(zhuǎn)窯中規(guī)律移動(dòng)的方法解決結(jié)圈問題。上述方法對(duì)于稀土礦液堿焙燒分解的結(jié)圈問題均不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決液堿焙燒分解稀土礦時(shí)回轉(zhuǎn)窯中因結(jié)圈不能連續(xù)生產(chǎn)的問題，使液堿焙燒的清潔工藝能夠在現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯中連續(xù)進(jìn)行焙燒分解，提供一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，本方法在發(fā)明專利“一種混合稀土精礦液堿焙燒分解提取工藝ZL 2010 I 0145840.9”的工藝基礎(chǔ)上對(duì)稀土精礦液堿焙燒分解提取工藝進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，可以使液堿焙燒分解工藝實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，包括以下過程:
把氫氧化鈉配置成溶液，在氫氧化鈉溶液中加入膨松劑，膨松劑的加入量為稀土精礦質(zhì)量的0.5%-10%，用添加了膨松劑的NaOH溶液與稀土精礦混合調(diào)漿，然后料漿連續(xù)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯焙燒分解。
[0006]所述過程中所述的膨松劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲知的其他可做為膨松劑的陰離子表面活性劑類均可用于實(shí)施本發(fā)明，此處為優(yōu)先選擇而非限制。
[0007]上述過程中所述的膨松劑的優(yōu)選加入量為稀土精礦質(zhì)量的1%_5%。
[0008]分解后的焙燒礦呈粉狀，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不結(jié)圈，使焙燒分解能連續(xù)進(jìn)行。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用本發(fā)明的方法，可以使液堿焙燒分解稀土精礦時(shí)，分解后的焙燒礦呈粉狀，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不結(jié)圈，使焙燒分解能連續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明提供的技術(shù)方案從根本上解決了目前混合稀土精礦分解工藝(酸法和堿法)的不足，避免了含硫、含氟廢氣和含氨氮廢水的產(chǎn)生，提高了釷、氟、磷資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了液堿焙燒分解工藝的連續(xù)化生產(chǎn)，從源頭解決了稀土冶煉過程中“三廢”對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0011]實(shí)施例1:
取25kg氫氧化鈉配成70wt%溶液，在溶液中加入0.25Kg十二烷基磺酸鈉，加入25kg混合稀土精礦(REO 57wt%)，混合后在回轉(zhuǎn)窯中連續(xù)進(jìn)出，在窯內(nèi)停留時(shí)間1.5~2.0小時(shí)，回轉(zhuǎn)窯進(jìn)口溫度180°C，窯內(nèi)溫度260°C，出口溫度230°C。焙燒后的焙燒礦呈灰色粉體狀，自動(dòng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯出口的集料斗中，稀土礦物分解率98.6%。
[0012]實(shí)施例2:
取25kg氫氧化鈉配成70wt%溶液，在溶液中加入0.75Kg十二烷基苯磺酸鈉，加入25kg混合稀土精礦(REO 50wt%)，混合后在回轉(zhuǎn)窯中連續(xù)進(jìn)出，在窯內(nèi)停留時(shí)間1.5~2.0小時(shí)，回轉(zhuǎn)窯進(jìn)口溫度180°C，窯內(nèi)溫度370°C，出口溫度330°C。焙燒后的焙燒礦呈灰黑色粉體狀，自動(dòng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯出口的集料斗中，稀土礦物分解率97.0%。
[0013]實(shí)施例3:
取25kg氫氧化鈉配成70wt%溶液，在溶液中加入1.25kg十二烷基硫酸鈉，加入25kg混合稀土精礦(REO 50wt%)，混合后在回轉(zhuǎn)窯中連續(xù)進(jìn)出，在窯內(nèi)停留時(shí)間1.5~2.0小時(shí)，回轉(zhuǎn)窯進(jìn)口溫度180°C，窯內(nèi)溫度420°C，出口溫度330°C。焙燒后的焙燒礦呈黑色粉體狀，自動(dòng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯出口的集料斗中，稀土礦物分解率97.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，其特征是:把氫氧化鈉配置成溶液，在氫氧化鈉溶液中加入膨松劑，膨松劑的加入量為稀土精礦質(zhì)量的0.5%-10%，用添加了膨松劑的NaOH溶液與稀土精礦混合調(diào)漿，然后料漿連續(xù)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯焙燒分解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，其特征是:所述過程中所述的膨松劑是十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液堿焙燒分解稀土精礦防止結(jié)圈的方法，其特征是:所述膨松劑的加入量為稀土精礦質(zhì)量的1%_5%。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK103725870SQ201410024380
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】許延輝, 劉鈴聲, 孟志軍, 王英杰, 張旭霞, 馬升峰, 趙文怡, 劉海嬌, 田皓, 周建鵬, 胡衛(wèi)紅 申請(qǐng)人:包頭稀土研究院