一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法
【专利摘要】本发明涉及一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，其特征是：把氢氧化钠配置成溶液，在氢氧化钠溶液中加入膨松剂，膨松剂的加入量为稀土精矿质量的0.5%-10%，用添加了膨松剂的NaOH溶液与稀土精矿混合调浆，然后料浆连续进入回转窑焙烧分解。其优点是：本发明的方法，可以使液碱焙烧分解稀土精矿时，分解后的焙烧矿呈粉状，在回转窑内不结圈，使焙烧分解能连续进行。从根本上解决了目前混合稀土精矿分解工艺（酸法和碱法）的不足，避免了含硫、含氟废气和含氨氮废水的产生，提高了钍、氟、磷资源的利用率，实现了液碱焙烧分解工艺的连续化生产，从源头解决了稀土冶炼过程中“三废”对环境的污染，实现了清洁化生产。
【专利说明】一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，属于稀土冶金领域。
【背景技术】
[0002]包头的稀土资源得天独厚，包头稀土精矿占我国冶炼稀土精矿的60%以上。从包头稀土精矿中提取混合稀土的工艺主要是浓硫酸焙烧工艺。该工艺存在以下几点难以解决的环保缺陷:(1)焙烧尾气是含有大量硫和氟的酸性气体，采用水喷淋吸收的方法处理，但排放尾气难以达到国家相关排放标准。同时由于喷淋液为硫酸、氟硅酸和氢氟酸的混合酸，难以回收利用，只能采用石灰中和方法处理，不但中和渣量大，且容易造成二次污染。⑵钍元素集于浸出渣中，该浸出渣量很大，占稀土精矿量的70%以上，且放射性强度超过国家低放射性渣标准，其保存与处理相当困难，而且钍作为一种资源由于在焙烧过程中生成焦磷酸钍而难以再回收利用。为解决上述环境问题及资源综合利用问题，发明专利“一种混合稀土精矿液碱焙烧分解提取工艺”(ZL 2010 I 0145840.9)提出了一种新的分解工艺，将稀土精矿与氢氧化钠溶液混合，在回转窑中焙烧分解，分解后的矿物综合提取稀土、钍、氟、磷和钙等资源，工艺过程无废气、废渣。该技术的关键是稀土精矿与氢氧化钠溶液混合后在回转窑中的焙烧分解过程，由于料浆进入回转窑后水分很快蒸发，稀土矿和氢氧化钠在窑头低温段形成硬块并结圈，稀土矿和氢 氧化钠结圈形成的硬块硬度很高，常规的刮板结构设计回转窑无法将形成的结圈刮下来，使焙烧无法连续进行。
[0003]回转窑是冶金领域重要的焙烧设备，在稀土冶金过程中主要用于稀土矿物的分解过程，在钢铁及其他冶金领域也有类似的结圈问题存在，目前解决结圈问题的研究重点都在设备上进行改进或改造，如“一种防止回转窑结圈的工艺方法”(CN 1032154444 A)是解决稀土精矿硫酸高温焙烧时结圈的方法，在回转窑的低温段设置回料孔，在高温段设置反料孔，回料孔和反料孔在回转窑外部用输料管连接，使高温段的焙烧矿部分返回低温段重新参与焙烧解决结圈问题。而“一种防结圈焙烧回转窑及焙烧方法”(CN 102494535 A)公开了一种回转窑内设备螺旋结构并使用研磨料解决结圈的方法，“一种防止回转窑烧结圈形成的方法”(CN 102706141 A)公布了一种通过调节助燃风流量和燃气流量，使结圈的位置在回转窑中规律移动的方法解决结圈问题。上述方法对于稀土矿液碱焙烧分解的结圈问题均不适用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决液碱焙烧分解稀土矿时回转窑中因结圈不能连续生产的问题，使液碱焙烧的清洁工艺能够在现有的回转窑中连续进行焙烧分解，提供一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，本方法在发明专利“一种混合稀土精矿液碱焙烧分解提取工艺ZL 2010 I 0145840.9”的工艺基础上对稀土精矿液碱焙烧分解提取工艺进行了重新设计，可以使液碱焙烧分解工艺实现连续化工业生产。
[0005]为实现本发明的目的，本发明提供的一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，包括以下过程:
把氢氧化钠配置成溶液，在氢氧化钠溶液中加入膨松剂，膨松剂的加入量为稀土精矿质量的0.5%-10%，用添加了膨松剂的NaOH溶液与稀土精矿混合调浆，然后料浆连续进入回转窑焙烧分解。
[0006]所述过程中所述的膨松剂是十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种的组合。本领域技术人员能够获知的其他可做为膨松剂的阴离子表面活性剂类均可用于实施本发明，此处为优先选择而非限制。
[0007]上述过程中所述的膨松剂的优选加入量为稀土精矿质量的1%_5%。
[0008]分解后的焙烧矿呈粉状，在回转窑内不结圈，使焙烧分解能连续进行。
[0009]本发明的优点是:采用本发明的方法，可以使液碱焙烧分解稀土精矿时，分解后的焙烧矿呈粉状，在回转窑内不结圈，使焙烧分解能连续进行。本发明提供的技术方案从根本上解决了目前混合稀土精矿分解工艺(酸法和碱法)的不足，避免了含硫、含氟废气和含氨氮废水的产生，提高了钍、氟、磷资源的利用率，实现了液碱焙烧分解工艺的连续化生产，从源头解决了稀土冶炼过程中“三废”对环境的污染，实现了清洁化生产。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例详细解释本发明所提供的技术方案，但不作为对本发明权利要求保护范围的限制。
[0011]实施例1:
取25kg氢氧化钠配成70wt%溶液，在溶液中加入0.25Kg十二烷基磺酸钠，加入25kg混合稀土精矿(REO 57wt%)，混合后在回转窑中连续进出，在窑内停留时间1.5~2.0小时，回转窑进口温度180°C，窑内温度260°C，出口温度230°C。焙烧后的焙烧矿呈灰色粉体状，自动进入回转窑出口的集料斗中，稀土矿物分解率98.6%。
[0012]实施例2:
取25kg氢氧化钠配成70wt%溶液，在溶液中加入0.75Kg十二烷基苯磺酸钠，加入25kg混合稀土精矿(REO 50wt%)，混合后在回转窑中连续进出，在窑内停留时间1.5~2.0小时，回转窑进口温度180°C，窑内温度370°C，出口温度330°C。焙烧后的焙烧矿呈灰黑色粉体状，自动进入回转窑出口的集料斗中，稀土矿物分解率97.0%。
[0013]实施例3:
取25kg氢氧化钠配成70wt%溶液，在溶液中加入1.25kg十二烷基硫酸钠，加入25kg混合稀土精矿(REO 50wt%)，混合后在回转窑中连续进出，在窑内停留时间1.5~2.0小时，回转窑进口温度180°C，窑内温度420°C，出口温度330°C。焙烧后的焙烧矿呈黑色粉体状，自动进入回转窑出口的集料斗中，稀土矿物分解率97.5%。
【权利要求】
1.一种液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，其特征是:把氢氧化钠配置成溶液，在氢氧化钠溶液中加入膨松剂，膨松剂的加入量为稀土精矿质量的0.5%-10%，用添加了膨松剂的NaOH溶液与稀土精矿混合调浆，然后料浆连续进入回转窑焙烧分解。
2.根据权利要求1所述的液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，其特征是:所述过程中所述的膨松剂是十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的液碱焙烧分解稀土精矿防止结圈的方法，其特征是:所述膨松剂的加入量为稀土精矿质量的1%_5%。
【文档编号】C22B1/02GK103725870SQ201410024380
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】许延辉, 刘铃声, 孟志军, 王英杰, 张旭霞, 马升峰, 赵文怡, 刘海娇, 田皓, 周建鹏, 胡卫红 申请人:包头稀土研究院