本发明涉及一种稀土矿碱法分解的设备及方法，具体的说是具有搅拌和研磨于双重功能的用于稀土矿碱分解的设备，属于稀土矿冶炼生产领域。
背景技术：
工业上，处理独居石、磷钇矿、甚至氟碳铈矿、包头混合型稀土矿等稀土矿常采用烧碱分解法，为保证分解和提高分解速度，增加单位产能，传统工艺先干法或湿法磨料获得-200目，甚至-325目的稀土矿与采用烧液碱配制进入分解槽，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，碱转化达到稀土与磷分离的目的。
传统装备和工艺的主要缺点在于：需要单独进行研磨，研磨和碱分解独立进行，同时分解反应所需的反应时间长，碱分解反应过程依赖搅拌使液碱与矿物进行混合，因液固反应过程中存在传质问题，需要通过采用增加反应时间，提高反应温度，降低稀土矿入料粒度等方法解决，带来设备单体效率偏低、能耗增加等问题，也有采用提高搅拌速度的方式提高固液传质效率，但实际操作发现按照搅拌桨边缘速度计，当达到2m/s以上时，液固反应不再随搅拌速度的提高而加快，因此,亟待采用一种新型的稀土矿碱分解反应设备和工艺。
技术实现要素：
本发明提供了一种稀土矿碱法分解的设备及方法，如图所示设备具备研磨和搅拌反应双重功能，该装备和工艺具有如下的优点：
所述的分解设备为一个圆柱型的研磨容器，研磨容器内设一个高速搅拌器(1)并装有装研磨介质(2)，研磨容器外侧设置外置加热(3)，研磨容器设有进料口(4)和出料口(5)。
所述的研磨介质为不锈钢、碳钢材质、玻璃、陶瓷材料球形物中的至少一种。
所述外置加热采用的加热方式可以为蒸汽外加热、油浴外加热、涡流、远红外加热中至少一种，优选采用远红外加热方式。
所述的稀土矿碱法分解过程如下：
1)将稀土矿和液碱装入研磨容器，在研磨和搅拌作用下发生反应；
2)液碱与稀土矿精矿液固比为1.5:1-10:1，反应温度为80℃-350℃；
3)反应的搅拌速度在搅拌桨最外缘线速度为1-5m/s，反应时间为0.5小时-48小时；
4)研磨介质填充量为占研磨容器液面下总体积的10％—50％；
5)反应结束后出料口出料得到分解后的稀土溶液。
所述的稀土矿包括独居石、包头混合型稀土精矿、磷钇矿、褐钇铌矿、氟碳铈矿中的至少一种，稀土含量为30％REO-65％REO。
所述的液碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，浓度为20％-75％。
所述的碱法处理稀土矿过程中，研磨介质填充量为占研磨容器液面下总体积的10％—30％。
本发明的有益效果如下：
1、充分利用机械力活化作用，实现对稀土矿高效碱分解，降低了液碱和能源消耗，提高了总分解率。
2、将碱分解过程和稀土矿研磨相互结合，实现了对传统研磨和碱分解两个工序一体化，减少了设备和占地，简化了操作工序。
3、研磨反应在湿法反应状态下进行，避免了干法研磨过程中存在的稀土矿伴生放射性粉尘污染。
附图说明
图1示出一种稀土矿碱法分解的设备，其包括1.高速搅拌、2.研磨介质、3.外置加热、4.进料口、5.出料口。
具体实施方式
实施例1
通过在设备进料口(4)中将-100目的51.2％的独居石，同时加入浓度为45％的液碱，液固比为3:1，通过外置远红外加热装置(3)加热到140℃下，高速搅拌器(1)搅拌速度按照搅拌桨最外缘线速度为4.9m/s，研磨介质填充量为占槽体内液面下总体积的15％，通过高速搅拌器(1)驱动研磨介质(2)进行搅拌和研磨反应，反应时间8.5小时，最后由出料口(5)出料，独居石分解率为98.3％。
对比实施例1
将-325目的51.2％REO的独居石加入传统的搅拌罐中，同时加入浓度为45％的液碱调浆，液固比为3:1，搅拌速度按照搅拌桨最外缘计算线速度为1.5m/s，采用蒸汽加热，槽体温度在140℃，反应17.5小时后出料，独居石分解率为95.8％。
对比实施例2
将-325目的51.2％REO的独居石加入传统的搅拌罐中，同时加入浓度为45％的液碱调浆，液固比为3:1，采用蒸汽加热，搅拌速度按照搅拌桨最外缘计算 线速度为1.5m/s，槽体温度在140℃，反应8.5小时后，最后得到分解后反应浆料经过滤洗涤，分析碱饼中氢氧化稀土的含量后计算，独居石分解率为76.3％。
实施例1和对比实施例1、对比实施例2比较，本技术方案的设备进行碱分解反应因为采用高速搅拌和研磨方式，在稀土矿入料粒度较粗大的情况下，实现在更短反应时间内的稀土矿高效碱分解。
实施例2
通过在设备进料口(4)中直接加入-50目稀土含量63.5％REO氟碳铈矿，同时加入浓度为20％的液碱，液固比为10:1，通过外置蒸汽加热装置(3)加热到80℃下，搅拌速度在搅拌桨最外缘线速度为2.5m/s，研磨介质填充量为占槽体内液面下总体积的50％，通过高速搅拌器(1)驱动研磨介质(2)进行搅拌和研磨反应，反应时间7小时，最后由出料口(5)出料，氟碳铈矿分解率为97.6％。
实施例3
通过在设备进料口(4)中直接加入-200目品位31.2％REO磷钇矿，同时加入浓度为35％的液碱，液固比为1.5:1，通过外置涡流加热装置(3)加热到350℃下，搅拌速度在搅拌桨最外缘线速度为1.5m/s，研磨介质填充量为占槽体内液面下总体积的30％，通过高速搅拌器(1)驱动研磨介质(2)进行搅拌和研磨反应，反应时间5小时，最后由出料口(5)出料，磷钇矿分解率为98.2％。
实施例4
通过在设备进料口(4)中直接加入-325目品位53.3％REO包头混合型稀土精矿，同时加入浓度为60％的液碱，液固比为5:1，通过外置油浴加热装置 (3)加热到120℃下，搅拌速度在搅拌桨最外缘线速度为3.5m/s，研磨介质填充量为占槽体内液面下总体积的20％，通过高速搅拌器(1)驱动研磨介质(2)进行搅拌和研磨反应，反应时间8小时，最后由出料口(5)出料，包头混合型稀土精矿分解率为97.7％。