本發(fā)明屬于稀土化合物制取領(lǐng)域，具體涉及一種稀土化合物沉淀的連續(xù)制取裝置。

背景技術(shù)：

稀土金屬又稱(chēng)稀土元素，是元素周期表ⅲb族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱(chēng)，常用r或re表示。從1794年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)稀土元素釔，到1972年發(fā)現(xiàn)自然界的稀土元素钷，歷經(jīng)178年，人們才把17種稀土元素全部在自然界中找到。稀土金屬的光澤介于銀和鐵之間，稀土金屬的化學(xué)活性很強(qiáng)。

稀土金屬具有極為重要的用途，是當(dāng)代高科技新材料的重要組成部分。由稀土金屬與有色金屬組成的一系列化合物半導(dǎo)體、電子光學(xué)材料、特殊合金、新型功能材料及有機(jī)金屬化合物等，均需使用獨(dú)特性能的稀土金屬。用量雖說(shuō)不大，但至關(guān)重要，缺它不可。因而廣泛用于當(dāng)代通訊技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、宇航開(kāi)發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生、感光材料、光電材料、能源材料和催化劑材料等。中國(guó)稀土金屬礦產(chǎn)豐富，為發(fā)展稀土金屬工業(yè)提供了較好的資源條件。

中國(guó)稀土資源十分豐富，工業(yè)儲(chǔ)量占世界第一位。除內(nèi)蒙古自治區(qū)白云鄂博稀土共生礦和贛南離子吸附型礦外，廣東、廣西、江西、山東、湖南、臺(tái)灣等省區(qū)還有獨(dú)居石、磷釔礦、褐釔鈮礦、氟碳鈰鑭礦等。

稀土金屬的化學(xué)活性很強(qiáng)，當(dāng)和氧作用時(shí)，生成穩(wěn)定性很高的r2o3型氧化物。稀土金屬氧化物的熔點(diǎn)在2000℃以上。銪的原子半徑最大，性質(zhì)最活潑，在室溫下暴露于空氣中立即失去金屬光澤，很快氧化成粉末。鑭、鈰、鐠、釹也易于氧化，在表面生成氧化物薄膜。金屬釔、釓、镥的抗腐蝕性強(qiáng)，能較長(zhǎng)時(shí)間地保持其金屬光澤。稀土金屬能以不同速率與水反應(yīng)。銪與冷水劇烈反應(yīng)釋放出氫。鈰組稀土金屬在室溫下與水反應(yīng)緩慢，溫度增高則反應(yīng)加快。釔組稀土金屬則較為穩(wěn)定。稀土金屬在高溫下與鹵素反應(yīng)生成+2、+3、+4價(jià)的鹵化物。無(wú)水鹵化物吸水性很強(qiáng)，很容易水解生成rox(x表示鹵素)型鹵氧化物。稀土金屬還能和硼、碳、硫、磷、氫、氮反應(yīng)生成相應(yīng)的化合物。

現(xiàn)今，制取某些稀土化合物沉淀常用到化學(xué)沉淀法，即先通過(guò)離子交換法或有機(jī)溶劑萃取法將稀土礦中的稀土離子提取出來(lái)，再通過(guò)加入一定的沉淀劑和相應(yīng)的沉淀晶種，在一定的條件下，使其與稀土離子發(fā)生反應(yīng)，生成稀土化合物沉淀，再通過(guò)純化和過(guò)濾等步驟將稀土化合物分離出來(lái)，從而完成稀土化合物的制取，常見(jiàn)的稀土化合物有碳酸鑭等。以碳酸鑭為例，該類(lèi)稀土化合物沉淀大致是通過(guò)以下步驟制取的：先通過(guò)萃取將稀土礦中的鑭離子提取出來(lái)生成氯化鑭，再在氯化鑭溶液中加入一定量的沉淀劑碳酸鈉和相應(yīng)的沉淀晶種，通過(guò)鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的ph，使其在弱酸性的情況下發(fā)生反應(yīng)，并利用晶種的作用進(jìn)行結(jié)晶，再經(jīng)過(guò)一定的純化和沉淀，將沉淀澄清，再通過(guò)過(guò)濾將沉淀分離出來(lái)，從而得到碳酸鑭，完成相應(yīng)的制取。

針對(duì)現(xiàn)有的稀土化合物制取裝置，制取過(guò)程必須間歇性地進(jìn)行反應(yīng)，即按反應(yīng)容器一次接一次的來(lái)完成，不能連續(xù)進(jìn)行，這種裝置的制取方式不僅使得勞動(dòng)生產(chǎn)率低，并且能耗高，而且還導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品一致性差；因此，隨著加工精細(xì)化、自動(dòng)化的日益深入，各行各業(yè)都必須進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，因此亟需對(duì)上述的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(1)要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種稀土化合物沉淀的連續(xù)制取裝置，該裝置能實(shí)現(xiàn)稀土化合物沉淀的連續(xù)制取，作業(yè)連續(xù)性好，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，并且能耗低，同時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性強(qiáng)。

(2)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了這樣一種稀土化合物沉淀的連續(xù)制取裝置，包括有喇叭形反應(yīng)室、自吸式攪拌裝置、進(jìn)料管ⅰ、進(jìn)料管ⅱ、回流管、純化管、澄清室、溢流管和泵ⅰ；喇叭形反應(yīng)室內(nèi)頂部固定安裝有自吸式攪拌裝置，喇叭形反應(yīng)室內(nèi)下部連接有進(jìn)料管ⅰ和進(jìn)料管ⅱ，喇叭形反應(yīng)室一側(cè)設(shè)有澄清室，澄清室下部為錐形，澄清室的錐形底部還固定安裝有泵ⅰ，澄清室的上部連接有溢流管，澄清室的中部連接有純化管，純化管的另一端連接在喇叭形反應(yīng)室的上部，純化管與喇叭形反應(yīng)室的連接處水平高度高于純化管與澄清室的連接處，澄清室的下部連接有回流管，回流管的另一端連接在喇叭形反應(yīng)室的底部。

優(yōu)選地，所述純化管上還固定安裝有泵ⅱ。

(3)有益效果

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)進(jìn)料管ⅰ和進(jìn)料管ⅱ對(duì)沉淀室持續(xù)供料，并利用安裝在喇叭形反應(yīng)室中的自吸式攪拌裝置對(duì)混合液進(jìn)行攪拌，通過(guò)攪拌，在喇叭形反應(yīng)室中產(chǎn)生一股向上的虹吸力，并利用這股虹吸力再結(jié)合回流管，對(duì)澄清室中的沉淀進(jìn)行部分的循環(huán)再利用，通過(guò)回流管將澄清室中的部分沉淀吸回喇叭形反應(yīng)室中，使原料在喇叭形反應(yīng)室中完全反應(yīng)，并結(jié)合沉淀進(jìn)行結(jié)晶，再通過(guò)這股向上的虹吸力使反應(yīng)后的混合液再自溢進(jìn)入純化管內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)純化，使混合液進(jìn)行自我再結(jié)晶，并進(jìn)入到澄清室中進(jìn)行靜置沉淀，再對(duì)其中的沉淀進(jìn)行部分的循環(huán)再利用，即通過(guò)虹吸作用，將部分沉淀吸入喇叭形反應(yīng)室中，用于作為晶種，其他部分則通過(guò)泵ⅰ進(jìn)行收集得到稀土化合物；從而在整體上實(shí)現(xiàn)了稀土化合物沉淀的連續(xù)制取，達(dá)到了作業(yè)連續(xù)性好，勞動(dòng)生產(chǎn)率高的效果，同時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng)的循環(huán)過(guò)程基本都靠自吸式攪拌裝置攪拌產(chǎn)生的虹吸作用提供動(dòng)力，又因?yàn)榧兓芘c喇叭形反應(yīng)室的連接處水平高度高于純化管與澄清室的連接處，使喇叭形反應(yīng)室內(nèi)反應(yīng)后的混合液通過(guò)自溢進(jìn)入純化管到達(dá)澄清室更加順暢，無(wú)需外加動(dòng)力，還可以延長(zhǎng)混合液在純化管內(nèi)進(jìn)行自我再結(jié)晶的時(shí)間，使再結(jié)晶更加精細(xì)，所以，在整個(gè)過(guò)程中能耗低，而且，正因?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，反應(yīng)具有極強(qiáng)的連貫性，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-喇叭形反應(yīng)室，2-自吸式攪拌裝置，3-進(jìn)料管ⅰ，4-進(jìn)料管ⅱ，5-回流管，6-純化管，7-澄清室，8-溢流管，9-泵ⅰ，10-泵ⅱ。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種稀土化合物沉淀的連續(xù)制取裝置，如圖1-圖2所示，包括有喇叭形反應(yīng)室1、自吸式攪拌裝置2、進(jìn)料管ⅰ3、進(jìn)料管ⅱ4、回流管5、純化管6、澄清室7、溢流管8和泵ⅰ9；喇叭形反應(yīng)室1內(nèi)頂部固定安裝有自吸式攪拌裝置2，喇叭形反應(yīng)室1內(nèi)下部連接有進(jìn)料管ⅰ3和進(jìn)料管ⅱ4，喇叭形反應(yīng)室1一側(cè)設(shè)有澄清室7，澄清室7下部為錐形，澄清室7的錐形底部還固定安裝有泵ⅰ9，澄清室7的上部連接有溢流管8，澄清室7的中部連接有純化管6，純化管6的另一端連接在喇叭形反應(yīng)室1的上部，純化管6與喇叭形反應(yīng)室1的連接處水平高度高于純化管6與澄清室7的連接處，澄清室7的下部連接有回流管5，回流管5的另一端連接在喇叭形反應(yīng)室1的底部。

利用本裝置進(jìn)行連續(xù)制取稀土金屬化合物時(shí)，根據(jù)不同稀土離子料液與沉淀劑反應(yīng)量的比例，通過(guò)進(jìn)料管ⅰ3和進(jìn)料管ⅱ4按一定的添加速度向喇叭形反應(yīng)室1中分別加入一定濃度的稀土離子料液和沉淀劑，并持續(xù)進(jìn)行傳輸，并利用安裝在喇叭形反應(yīng)室1中的自吸式攪拌裝置2對(duì)混合液進(jìn)行攪拌，通過(guò)攪拌，在喇叭形反應(yīng)室1中產(chǎn)生一股向上的虹吸力，并利用這股虹吸力再結(jié)合回流管5，對(duì)澄清室7中的沉淀進(jìn)行部分的循環(huán)再利用，通過(guò)回流管5將澄清室7中的部分沉淀吸回喇叭形反應(yīng)室1中，使原料在喇叭形反應(yīng)室1中完全反應(yīng)，并結(jié)合沉淀進(jìn)行結(jié)晶，再通過(guò)這股向上的虹吸力使反應(yīng)后的混合液再自溢進(jìn)入純化管6內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)純化，使混合液進(jìn)行自我再結(jié)晶，并進(jìn)入到澄清室7中進(jìn)行靜置沉淀，再對(duì)其中的沉淀進(jìn)行部分的循環(huán)再利用，即通過(guò)虹吸作用，將部分沉淀吸入喇叭形反應(yīng)室1中，用于作為晶種，其他部分則通過(guò)泵ⅰ9進(jìn)行收集得到稀土化合物；從而在整體上實(shí)現(xiàn)了稀土化合物沉淀的連續(xù)制取，達(dá)到了作業(yè)連續(xù)性好，勞動(dòng)生產(chǎn)率高的效果，同時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng)的循環(huán)過(guò)程基本都靠自吸式攪拌裝置2攪拌產(chǎn)生的虹吸作用提供動(dòng)力，又因?yàn)榧兓?與喇叭形反應(yīng)室1的連接處水平高度高于純化管6與澄清室7的連接處，使喇叭形反應(yīng)室1內(nèi)反應(yīng)后的混合液通過(guò)自溢進(jìn)入純化管6到達(dá)澄清室7更加順暢，無(wú)需外加動(dòng)力，還可以延長(zhǎng)混合液在純化管6內(nèi)進(jìn)行自我再結(jié)晶的時(shí)間，使再結(jié)晶更加精細(xì)，所以，在整個(gè)過(guò)程中能耗低，而且，正因?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，反應(yīng)具有極強(qiáng)的連貫性，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性強(qiáng)。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施方式，所述純化管6上還可以固定安裝有泵ⅱ10。通過(guò)調(diào)節(jié)泵ⅱ10的轉(zhuǎn)速，可是適當(dāng)?shù)丶涌煺麄€(gè)裝置的循環(huán)過(guò)程，從而使本裝置在保證生產(chǎn)的稀土化合物精細(xì)化的同時(shí)，加快生產(chǎn)效率，提高裝置的實(shí)用性。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，還可以做出其他各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。