本發(fā)明涉及一種稀土礦堿法分解的設(shè)備及方法，具體的說(shuō)是具有攪拌和研磨于雙重功能的用于稀土礦堿分解的設(shè)備，屬于稀土礦冶煉生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工業(yè)上，處理獨(dú)居石、磷釔礦、甚至氟碳鈰礦、包頭混合型稀土礦等稀土礦常采用燒堿分解法，為保證分解和提高分解速度，增加單位產(chǎn)能，傳統(tǒng)工藝先干法或濕法磨料獲得-200目，甚至-325目的稀土礦與采用燒液堿配制進(jìn)入分解槽，分解槽使用蒸汽夾套加熱使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行。連續(xù)的加料和出料，保證分解溫度下反應(yīng)，堿轉(zhuǎn)化達(dá)到稀土與磷分離的目的。

傳統(tǒng)裝備和工藝的主要缺點(diǎn)在于：需要單獨(dú)進(jìn)行研磨，研磨和堿分解獨(dú)立進(jìn)行，同時(shí)分解反應(yīng)所需的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，堿分解反應(yīng)過(guò)程依賴(lài)攪拌使液堿與礦物進(jìn)行混合，因液固反應(yīng)過(guò)程中存在傳質(zhì)問(wèn)題，需要通過(guò)采用增加反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)溫度，降低稀土礦入料粒度等方法解決，帶來(lái)設(shè)備單體效率偏低、能耗增加等問(wèn)題，也有采用提高攪拌速度的方式提高固液傳質(zhì)效率，但實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)按照攪拌槳邊緣速度計(jì)，當(dāng)達(dá)到2m/s以上時(shí)，液固反應(yīng)不再隨攪拌速度的提高而加快，因此,亟待采用一種新型的稀土礦堿分解反應(yīng)設(shè)備和工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種稀土礦堿法分解的設(shè)備及方法，如圖所示設(shè)備具備研磨和攪拌反應(yīng)雙重功能，該裝備和工藝具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

所述的分解設(shè)備為一個(gè)圓柱型的研磨容器，研磨容器內(nèi)設(shè)一個(gè)高速攪拌器(1)并裝有裝研磨介質(zhì)(2)，研磨容器外側(cè)設(shè)置外置加熱(3)，研磨容器設(shè)有進(jìn)料口(4)和出料口(5)。

所述的研磨介質(zhì)為不銹鋼、碳鋼材質(zhì)、玻璃、陶瓷材料球形物中的至少一種。

所述外置加熱采用的加熱方式可以為蒸汽外加熱、油浴外加熱、渦流、遠(yuǎn)紅外加熱中至少一種，優(yōu)選采用遠(yuǎn)紅外加熱方式。

所述的稀土礦堿法分解過(guò)程如下：

1)將稀土礦和液堿裝入研磨容器，在研磨和攪拌作用下發(fā)生反應(yīng)；

2)液堿與稀土礦精礦液固比為1.5:1-10:1，反應(yīng)溫度為80℃-350℃；

3)反應(yīng)的攪拌速度在攪拌槳最外緣線速度為1-5m/s，反應(yīng)時(shí)間為0.5小時(shí)-48小時(shí)；

4)研磨介質(zhì)填充量為占研磨容器液面下總體積的10％—50％；

5)反應(yīng)結(jié)束后出料口出料得到分解后的稀土溶液。

所述的稀土礦包括獨(dú)居石、包頭混合型稀土精礦、磷釔礦、褐釔鈮礦、氟碳鈰礦中的至少一種，稀土含量為30％REO-65％REO。

所述的液堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種，濃度為20％-75％。

所述的堿法處理稀土礦過(guò)程中，研磨介質(zhì)填充量為占研磨容器液面下總體積的10％—30％。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、充分利用機(jī)械力活化作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)稀土礦高效堿分解，降低了液堿和能源消耗，提高了總分解率。

2、將堿分解過(guò)程和稀土礦研磨相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)研磨和堿分解兩個(gè)工序一體化，減少了設(shè)備和占地，簡(jiǎn)化了操作工序。

3、研磨反應(yīng)在濕法反應(yīng)狀態(tài)下進(jìn)行，避免了干法研磨過(guò)程中存在的稀土礦伴生放射性粉塵污染。

附圖說(shuō)明

圖1示出一種稀土礦堿法分解的設(shè)備，其包括1.高速攪拌、2.研磨介質(zhì)、3.外置加熱、4.進(jìn)料口、5.出料口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

通過(guò)在設(shè)備進(jìn)料口(4)中將-100目的51.2％的獨(dú)居石，同時(shí)加入濃度為45％的液堿，液固比為3:1，通過(guò)外置遠(yuǎn)紅外加熱裝置(3)加熱到140℃下，高速攪拌器(1)攪拌速度按照攪拌槳最外緣線速度為4.9m/s，研磨介質(zhì)填充量為占槽體內(nèi)液面下總體積的15％，通過(guò)高速攪拌器(1)驅(qū)動(dòng)研磨介質(zhì)(2)進(jìn)行攪拌和研磨反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間8.5小時(shí)，最后由出料口(5)出料，獨(dú)居石分解率為98.3％。

對(duì)比實(shí)施例1

將-325目的51.2％REO的獨(dú)居石加入傳統(tǒng)的攪拌罐中，同時(shí)加入濃度為45％的液堿調(diào)漿，液固比為3:1，攪拌速度按照攪拌槳最外緣計(jì)算線速度為1.5m/s，采用蒸汽加熱，槽體溫度在140℃，反應(yīng)17.5小時(shí)后出料，獨(dú)居石分解率為95.8％。

對(duì)比實(shí)施例2

將-325目的51.2％REO的獨(dú)居石加入傳統(tǒng)的攪拌罐中，同時(shí)加入濃度為45％的液堿調(diào)漿，液固比為3:1，采用蒸汽加熱，攪拌速度按照攪拌槳最外緣計(jì)算 線速度為1.5m/s，槽體溫度在140℃，反應(yīng)8.5小時(shí)后，最后得到分解后反應(yīng)漿料經(jīng)過(guò)濾洗滌，分析堿餅中氫氧化稀土的含量后計(jì)算，獨(dú)居石分解率為76.3％。

實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例1、對(duì)比實(shí)施例2比較，本技術(shù)方案的設(shè)備進(jìn)行堿分解反應(yīng)因?yàn)椴捎酶咚贁嚢韬脱心シ绞?，在稀土礦入料粒度較粗大的情況下，實(shí)現(xiàn)在更短反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的稀土礦高效堿分解。

實(shí)施例2

通過(guò)在設(shè)備進(jìn)料口(4)中直接加入-50目稀土含量63.5％REO氟碳鈰礦，同時(shí)加入濃度為20％的液堿，液固比為10:1，通過(guò)外置蒸汽加熱裝置(3)加熱到80℃下，攪拌速度在攪拌槳最外緣線速度為2.5m/s，研磨介質(zhì)填充量為占槽體內(nèi)液面下總體積的50％，通過(guò)高速攪拌器(1)驅(qū)動(dòng)研磨介質(zhì)(2)進(jìn)行攪拌和研磨反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間7小時(shí)，最后由出料口(5)出料，氟碳鈰礦分解率為97.6％。

實(shí)施例3

通過(guò)在設(shè)備進(jìn)料口(4)中直接加入-200目品位31.2％REO磷釔礦，同時(shí)加入濃度為35％的液堿，液固比為1.5:1，通過(guò)外置渦流加熱裝置(3)加熱到350℃下，攪拌速度在攪拌槳最外緣線速度為1.5m/s，研磨介質(zhì)填充量為占槽體內(nèi)液面下總體積的30％，通過(guò)高速攪拌器(1)驅(qū)動(dòng)研磨介質(zhì)(2)進(jìn)行攪拌和研磨反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)，最后由出料口(5)出料，磷釔礦分解率為98.2％。

實(shí)施例4

通過(guò)在設(shè)備進(jìn)料口(4)中直接加入-325目品位53.3％REO包頭混合型稀土精礦，同時(shí)加入濃度為60％的液堿，液固比為5:1，通過(guò)外置油浴加熱裝置 (3)加熱到120℃下，攪拌速度在攪拌槳最外緣線速度為3.5m/s，研磨介質(zhì)填充量為占槽體內(nèi)液面下總體積的20％，通過(guò)高速攪拌器(1)驅(qū)動(dòng)研磨介質(zhì)(2)進(jìn)行攪拌和研磨反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，最后由出料口(5)出料，包頭混合型稀土精礦分解率為97.7％。