本发明涉及一种碱法分解独居石稀土矿的工艺及其设备，具体的说是一种采用远红外加热的碱法分解独居石稀土矿的工艺及其设备，属于稀土冶炼生产领域。
背景技术：
独居石是一种工业稀土磷酸盐矿物，一般易于选别，得到的精矿中独居石矿物含量可达95％以上。工业上一般采用烧碱分解法处理独居石精矿。(《稀土》，第一版上册，冶金工业出版社1978，P221-237。)
工业上，传统工艺是采用烧碱液与精矿按照比例配制进入分解槽，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，通过碱转化达到稀土与磷分离的目的,得到氢氧化稀土和磷酸三钠的混合浆液，然后进入下面工序生产。
传统独居石分解反应设备流程比较长，蒸汽加热方式存在不足：不易于自动控制，当蒸汽压力不足或不稳定时，分解率有波动，分解消耗的能源比较多，工业上独居石的分解率不高(一般为96％左右)，而且不稳定，造成稀土损失。近年来，导热油反应槽逐渐用于独居石分解工艺中，专利CN201110358861.3公开了一种导热油加热反应槽系统，该系统加热相对均匀，但由于导热油加热耗电量大，最高温度受导热油材质影响温度提高有限，且导热油内需添加联苯 混合物、当在高温下油气泄漏且有毒、且容易爆炸等诸多缺点。
传统独居石分解反应系统未能解决分解反应进程控制问题，一般通过大幅度延长分解反应时间的方式来实现尽可能高的分解效率，带来能耗增加和设备利用率低等问题。
传统碱法分解方式存在系统生产不密闭，易于带来放射性粉尘污染问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种采用远红外加热的独居石分解系统，通过远红外加热方式对反应槽进行加热，多级反应槽之间通过管道串联，本发明的技术方案为：
所述的设备包括配料部分和反应部分，所述的配料部分包括：配料搅拌、精矿螺旋称重计量进料器、固碱螺旋称重计量进料器、液碱计量、浆液出料管、浆料泵、浆料流量控制装置；所述的反应部分包括多级反应槽和比重检测器，所述的反应槽包括：浆液进料口、反应槽搅拌、远红外加热器、级间连接管路、温度检测控制装置、反应槽放料口。
所述的反应部分包括的多级反应槽采用串联方式通过级间连接管路连接，通过自流或槽内压力实现槽间浆料输送。
所述的反应部分中，末级反应槽级间连接管路的出料口配有比重监测器，首级反应槽和配料部分之间配有浆料泵和浆料流量控制装置，浆料流量控制装置接收末级比重监测器反馈后通过浆料泵进行流量控制。
所述的温度自动控制装置包括有热电温度计和温度反馈及控制装置。
所述的远红外加热器与温度自动控制装置联合使用，监控测反应槽的温度。
所述的远红外加热可加热至800℃，反应槽内温度可在30-350℃之间调整温度。
所述的反应槽是在常压或或高压操作。
所述的工艺具体包括以下步骤：
(1)在配料部分(A)将液碱、固体碱与独居石稀土矿按照比例加入，经过搅拌(1)混合得到均匀浆料。
(2)使用浆料泵(6)将浆料打入采用远红外加热的多级串联的反应部分(B)进行反应，级间通过自流或槽内压力实现槽间浆料输送。
(3)出料口处的比重检测装置设置比重参数，反馈到加料口的流量自动调节装置(7)控制浆料泵进行加料控制。
所述的独居石为30％REO-65％REO的独居石精矿。
所述的液碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
所述的工艺采用远红外加热器(10)与温度自动控制装置(12)将分解温度在80℃-350℃之间控制。
所述的碱采用固体与液碱，用固碱螺旋称重计量进料器(3)和液碱计量(4)配制控制在碱浓度为20％-75％。
所述的液碱为分解独居石矿反应后循环回收的液碱，浓度在10％-30％之间。
本发明的有益效果如下：
1、配料部分通过采用螺旋称重计量进料器和液体流量计实现按量添加独居石矿粉、固碱和碱液，在配料槽搅拌混合后，浆液计量打入反应部分中。该配料部分方式可保证碱液、固碱与精矿根据精矿品位的波动按照比例配制，易于实现配料连续自动控制。
2、远红外加热方式可实现上、中、下分段控制槽温，具有加热面积大，温度控制方便的特点；同时该加热方式使用寿命长，运行无噪音，比蒸汽加热节约能耗30％-50％，比导热油加热更环保、控温反应更及时。远红外加热和与温度检测控制装置联合使用，可随时监控槽温，解决了其它加热方法存在的温度精确控制困难。
4、采用反应槽末级出料口浆液比重监测器来控制浆液的流量，实现分解反应 在线控制中反应监，避免分解不足或过长时间分解，提供设备使用效率。
5、反应过程在全封闭体系进行，特别是计量式螺旋加料方式，解决了独居石碱法处理中的放射性粉尘的污染问题和精确配料问题。
附图说明
图1示出一种采用远红外加热的独居石稀土矿碱法分解系统。其包括
反应部分A：1.配料搅拌、2.精矿螺旋称重计量进料器、3.固体螺旋称重计量进料器、4.液碱计量、5.浆液出料管、6.浆料泵、7.浆料流量控制装置。
反应部分B：8.浆液进料口、9.反应槽搅拌、10.远红外加热器、11.级间连接管路、12.温度检测控制装置、13.比重监测器、14.反应槽放料口。
具体实施方式
实施例1
从配料部分的将设定好的配比自动进料加入-325目的51.2％的独居石(ThO2含量3.9％)，同时在固体和液碱进料口加入碱调节其浓度为45％的碱液调浆液固比为3:1，搅拌混匀后，浆液依次通过4级远红外加热的反应槽，在140℃下反应，通过对浆液比重监控控制浆液泵实现对浆液加料量和加料速度的控制，浆液在在反应槽的停留时间在11.5小时后，由末级出料口连续稳定获得分解浆料，经过滤洗涤，分析得到精矿分解率为97.7％。
对比实施例1
将-325目的51.2％的独居石(ThO2含量3.9％)加入传统的搅拌罐中，同时加入浓度为45％的碱液调浆，液固比为3:1，采用蒸汽加热搅拌混匀后，槽体温度在130-150℃波动，反应17.5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，精矿分解率为95.8％。
和对比实施例1对比，表明采用本发明的反应系统和相配套的工艺后，直接通过比重监控装置来控制反应时间，精矿分解时间减少，分解率有所提高。同时，整个反应过程实现了过程可控，自动化程度提高，在密闭体系中进行，无放射性粉尘污染。
实施例2
从配料部分的将设定好的配比自动进料加入-325目的30％的独居石(ThO2含量3.1％)，同时在固体和液碱进料口加入碱调节其浓度为65％的碱液调浆液 固比为1.5:1，搅拌混匀后，浆液依次通过4级远红外加热的反应槽，在80℃下反应，通过对浆液比重监控控制浆液泵实现对浆液加料量和加料速度的控制，浆液在在反应槽的停留时间在12.5小时后，由末级出料口连续稳定获得分解浆料，经过滤洗涤，分析得到精矿分解率为96.5％。
实施例3
从配料部分的将设定好的配比自动进料加入-325目的51.3％的独居石(ThO2含量3.9％)，同时在固体和液碱进料口加入碱调节其浓度为50％的碱液调浆液固比为3:1，搅拌混匀后，浆液依次通过4级远红外加热的反应槽，在200℃下反应，通过对浆液比重监控控制浆液泵实现对浆液加料量和加料速度的控制，浆液在在反应槽的停留时间在11.0小时后，由末级出料口连续稳定获得分解浆料，经过滤洗涤，分析得到精矿分解率为98.7％。