一种混合型稀土硫酸焙烧系统的制作方法

本技术属于稀土矿硫酸焙烧，尤其涉及一种混合型稀土硫酸焙烧系统。

背景技术：

1、随着稀土资源开发利用技术的飞速发展，稀土矿物中稀土及有价元素高效提取的工艺越来越受到重视。由于稀土元素具有一系列特殊的性能，因而稀土已广泛应用于国防、冶金、石油、纺织、农业等各行业。稀土矿的类型主要有单一氟碳铈矿、独居石型和混合型稀土矿以及离子吸附型稀土矿和磷钇稀土矿。其中经传统选矿分离后的混合型稀土精矿以共生的氟碳铈矿和独居石为主，稀土品位40~65%。浓硫酸强化焙烧法因其具有流程短、可连续化生产、对稀土矿物品位要求低等优点而成为混合型稀土精矿主流冶炼工艺。

2、现有的硫酸稀土在焙烧的时候直接将稀土和硫酸简单混合后以浆料状态流入焙烧炉的内部进行焙烧，在焙烧过程中稀土容易堆积在一起，导致稀土不能和硫酸充分接触，从而稀土无法与稀土进行充分的反应，影响稀土的回收率。此外，焙烧过程中稀土和硫酸的混合浆料容易堆积、飞溅而粘附在窑内，造成回转窑结圈堵塞，从而降低产量、增加设备负荷，浪费能源。为了提高稀土的回收率，减少回转窑结圈现象，通常需要提高矿酸比，导致酸用量远超理论用量。过量的酸大部分在焙烧过程中分解产生大量的so2、so3等酸性气体，少部分进入到焙烧渣中。而so2、so3等酸性气体需要进行回收或者处置，进入到焙烧渣中的硫酸在皂化萃取前，需消耗大量的氧化镁或氨水等碱进行中和。因此，矿酸比的增加不仅增加了稀土的生产成本，导致设备腐蚀的加剧，且造成了资源的浪费。

3、基于现有技术存在的上述问题，因此，亟需一种混合型稀土硫酸焙烧系统来解决。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种混合型稀土硫酸焙烧系统，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、一种混合型稀土硫酸焙烧系统，包括：

4、混合搅拌装置；

5、进料机构，出料端与所述混合搅拌装置的进料端连通，所述进料机构包括硫酸储罐；所述进料机构用于将混合型稀土精矿粉、浓硫酸、铁粉、助剂输送至所述混合搅拌装置内，其中，所述硫酸储罐用于存储浓硫酸；

6、造粒机构，进料端与所述混合搅拌装置的出料端连通；

7、焙烧机构，进料端与所述造粒机构的出料端连通，所述焙烧机构用于颗粒预热干燥和焙烧；

8、尾气处理机构，进口与所述焙烧机构的尾气出口连通，所述尾气处理机构的出口与所述硫酸储罐的进口连通。

9、可选的，所述进料机构还包括筛分机、铁粉储罐和助剂储罐，所述筛分机、所述铁粉储罐和所述助剂储罐的出料端均与所述混合搅拌装置的进料端连通。

10、可选的，所述造粒机构包括造粒机，所述造粒机的进料端与所述混合搅拌装置的出料端连通。

11、可选的，所述焙烧机构包括预热干燥装置和回转焙烧窑；

12、所述预热干燥装置的进料端与所述造粒机的出料端连通；

13、所述预热干燥装置的出料端与所述回转焙烧窑的进料端连通；

14、所述预热干燥装置和所述回转焙烧窑均设置尾气出口，所述预热干燥装置和所述回转焙烧窑的尾气出口均与所述尾气处理机构的进口连通。

15、可选的，所述尾气处理机构包括尾气处理回收硫酸单元，所述尾气处理回收硫酸单元的进口与所述预热干燥装置和所述回转焙烧窑的尾气出口连通。

16、可选的，所述混合搅拌装置设有第一进料口、第二进料口、第三进料口、第四进料口和第一出料口；

17、所述第一进料口与所述筛分机连通；

18、所述第二进料口与所述硫酸储罐连通；

19、所述第三进料口与所述铁粉储罐连通；

20、所述第四进料口与所述助剂储罐连通；

21、所述第一出料口与所述造粒机连通。

22、可选的，所述预热干燥装置的一端设有第五进料口，所述第五进料口与所述造粒机的出料端连通，所述预热干燥装置的另一端设有第二出料口和第三出料口，所述第三出料口与所述回转焙烧窑的进料端连通，所述第二出料口与所述尾气处理回收硫酸单元的进口连通。

23、可选的，所述回转焙烧窑的一端设有第六进料口，所述第六进料口与所述第三出料口连通，所述回转焙烧窑的另一端设有第四出料口和第五出料口，所述第五出料口与所述尾气处理回收硫酸单元的进口连通；

24、所述第四出料口用于排出物料。

25、可选的，所述预热干燥装置的干燥温度为70~80℃。

26、一种混合型稀土硫酸焙烧系统的使用方法，使用上述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，包括如下步骤：

27、将混合型稀土精矿粉、浓硫酸、铁粉、助剂由所述进料机构送入所述混合搅拌装置内混合；

28、所述混合搅拌装置将混合完毕后的物料输送至所述造粒机构进行造粒；

29、所述造粒机构将产出的颗粒输入至所述焙烧机构内预热、焙烧；

30、将在预热、焙烧过程中，产生的硫氧化物气体通入尾气处理机构处理后，回收硫酸至所述硫酸储罐内；

31、预热、焙烧完成后的颗粒由所述焙烧机构排出后送入后续水浸-皂化-萃取单元，提取稀土。

32、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：

33、相较于传统技术，本实用新型通过将硫酸、混合型稀土精矿粉以及铁粉充分混合后再造粒，一方面，实现了硫酸与混合型稀土精矿粉更加充分的接触，可实现折百硫酸用量降低20%以上，so2、so3等酸性气体的排放量减少20%以上，焙烧后焙烧渣中硫酸残留量同样也会降低20%以上，降低了稀土冶炼的成本，减少了硫酸对设备的腐蚀性。另一方面，造粒后避免了硫酸在焙烧机构内局部过量以及稀土精矿粉在焙烧机构内的粘黏，从而减少了焙烧机构内结圈现象的发生，保障了设备运行的稳定性。本实用新型在硫酸、混合型稀土精矿粉以及铁粉混合过程中通过添加助剂，可提高原料间的黏性，增加了造粒后颗粒的强度，实现了颗粒的可运输性，同时助剂的添加还可提高造粒后颗粒的孔隙率，实现了稀土精矿粉与硫酸在焙烧窑内的充分反应，实现了稀土的高回收率，同时降低回转焙烧窑能耗。本实用新型利用焙烧机构对造粒后的颗粒进行预热干燥再进行焙烧，可降低焙烧机构的运行负荷，同时还进一步提高了颗粒的强度，实现颗粒在焙烧机构内的稳定反应。

1.一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于，所述进料机构还包括筛分机（1）、铁粉储罐（4）和助剂储罐（5），所述筛分机（1）、所述铁粉储罐（4）和所述助剂储罐（5）的出料端均与所述混合搅拌装置（2）的进料端连通。

3.根据权利要求2所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于，所述造粒机构包括造粒机（6），所述造粒机（6）的进料端与所述混合搅拌装置（2）的出料端连通。

4.根据权利要求3所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于，所述焙烧机构包括预热干燥装置（7）和回转焙烧窑（8）；

5.根据权利要求4所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于，所述尾气处理机构包括尾气处理回收硫酸单元（9），所述尾气处理回收硫酸单元（9）的进口与所述预热干燥装置（7）和所述回转焙烧窑（8）的尾气出口连通。

6.根据权利要求2所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于：所述混合搅拌装置（2）设有第一进料口（21）、第二进料口（22）、第三进料口（23）、第四进料口（24）和第一出料口（25）；

7.根据权利要求5所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于：所述预热干燥装置（7）的一端设有第五进料口（71），所述第五进料口（71）与所述造粒机（6）的出料端连通，所述预热干燥装置（7）的另一端设有第二出料口（72）和第三出料口（73），所述第三出料口（73）与所述回转焙烧窑（8）的进料端连通，所述第二出料口（72）与所述尾气处理回收硫酸单元（9）的进口连通。

8.根据权利要求7所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于：所述回转焙烧窑（8）的一端设有第六进料口（81），所述第六进料口（81）与所述第三出料口（73）连通，所述回转焙烧窑（8）的另一端设有第四出料口（82）和第五出料口（83），所述第五出料口（83）与所述尾气处理回收硫酸单元（9）的进口连通；

9.根据权利要求4所述的一种混合型稀土硫酸焙烧系统，其特征在于：所述预热干燥装置（7）的干燥温度为70~80℃。