權利要求

1.一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟一：回轉窯安裝

采用回轉窯作為煅燒的主體設備，所述回轉窯窯長21m，窯體內徑1.3m，窯體材質為不銹鋼，安裝時回轉窯窯尾高、窯頭低，水平傾角為0.5°;在回轉窯窯尾進料端加裝進料料倉、輸送皮帶、螺旋給料器、布袋收塵器以及煅燒尾氣噴淋吸收裝置，在回轉窯窯頭出料端加裝出料料倉、羅茨風機、布袋收塵器、產品料倉、混料機、旋振篩和自動包裝線;

步驟二：回轉窯煅燒

通過天車將稀土碳酸鹽投入所述進料料倉，稀土碳酸鹽通過輸送皮帶和螺旋給料器均勻的進入回轉窯，控制每小時的進料量為1噸稀土碳酸鹽;通過回轉窯的轉動，窯內物料也不停的向窯頭方向前進，經過窯內低溫區(qū)和高溫區(qū)的煅燒以后，稀土碳酸鹽被分解為稀土氧化物;

步驟三：稀土氧化物處理

通過步驟二所得的稀土氧化物從窯頭下落到出料料倉，再被羅茨風機產生的負壓吸入至產品料倉，產品料倉的下端與混料機相連，包裝時稀土氧化物從產品料倉進入混料機，經半小時充分混合以后通過旋振篩進入自動包裝線，最后得到包裝好的稀土氧化物產品;

步驟四：回轉窯煙氣處理

煅燒過程中回轉窯內產生的煅燒煙氣被排煙引風機抽至窯尾進料端的布袋收塵器，除塵后的尾氣再進入煅燒尾氣噴淋吸收裝置，經過凈化以后達標排放，布袋收塵器中產生的布袋收塵料收集以后，與稀土碳酸鹽以不超過15%的比例混合，然后靜態(tài)復燒，復燒后的稀土氧化物進入步驟三中的混料機，與回轉窯燒出來的稀土氧化物混合后一并處理。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，其特征在于：步驟二中，回轉窯煅燒過程中控制回轉窯的轉速為0.6-0.8rad/min，回轉窯窯爐高溫區(qū)的溫度為1030±10℃。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，其特征在于：步驟四中，窯尾進料端的布袋收塵器的壓差小于1kpa;窯尾排煙冷風前溫度為200-250℃。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及稀土氧化物制備技術領域，具體為一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法。

背景技術

[0002]目前工業(yè)上獲得稀土氧化物的主要方式是煅燒稀土碳酸鹽和稀土草酸鹽，煅燒采用的加熱方式有天然氣加熱和電加熱，天然氣加熱因產量大，熱效率高，成本低等諸多優(yōu)勢，使用的范圍更廣一些。目前主流的以天然氣加熱煅燒稀土碳酸鹽或草酸鹽，窯爐有臺車窯、輥道窯、隧道窯以及回轉窯，因靜態(tài)焙燒對產品質量影響較小，所有多數(shù)廠家采取臺車窯等方式進行生產。

[0003]現(xiàn)有煅燒稀土碳酸鹽的主要設備有臺車窯，臺車窯在煅燒稀土碳酸鹽時，需將稀土碳酸鹽裝填到坩堝內，再將坩堝放置在臺車上，臺車通過助推裝置沿著軌道在窯內移動，依次經過低溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)以后，臺車上坩堝內的稀土碳酸鹽受熱分解為稀土氧化物，再經卸料、混料、過篩、包裝等操作變成產品。可以看出，臺車窯煅燒過程物料靜止不動，屬于靜態(tài)煅燒，因此臺車窯煅燒存在天然氣耗量大，坩堝耗量大，操作人員多，生產周期長等缺點，總的煅燒成本比較高。具體的，臺車窯煅燒存在以下缺點：(1)天然氣耗量大：臺車窯煅燒過程物料相對于坩堝靜止不動，在煅燒過程中，天然氣燃燒產生的高溫氣流首先與物料表面接觸，通過熱交換使得物料吸熱，物料表面溫度升高并發(fā)生物理和化學變化，物料表面溫度升高以后，由于物料內外存在溫度差，因此熱量逐漸向物料內部傳遞，由于熱量向物料內部的傳遞過程伴隨著物料的分解，而物料的分解需要大量的熱量，因此在煅燒過程中需要持續(xù)不斷地提供高溫氣流，由于熱量由物料表面向內部的傳遞是一個緩慢的過程，因此煅燒的時間比較長?？梢钥闯觯耘_車窯為代表的靜態(tài)煅燒，熱量傳遞緩慢，熱能利用率不高，煅燒時間長，因此導致臺車窯的天然氣耗量大，在工業(yè)生產中，臺車窯煅燒稀土碳酸鹽的天然氣單耗一般為360-380m3/tREO。(2)坩堝耗量大：不管是臺車窯還是輥道窯，都要用到坩堝作為載體裝填物料進行煅燒。坩堝一般由某種耐火材料制成，在一個煅燒周期內，在煅燒前要裝鍋，即在坩堝內裝填需要煅燒的物料，在煅燒后要卸鍋，即倒出坩堝內煅燒好的物料，由此可以看出，坩堝在使用過程中不可避免的存在損耗，在工業(yè)生產中，坩堝的單耗一般控制在2-4個/tREO，每個坩堝的成本約為100元左右，則每噸稀土氧化物煅燒坩堝的成本就能達到200-400元。(3)操作人員多：臺車窯煅燒過程需要人工裝填物料和卸料，因此需要的操作人員較多，以每日產出10噸稀土氧化物的臺車窯為例，需要的人員大約為15-20人。(4)生產周期長：臺車窯屬于靜態(tài)煅燒過程，熱效率低，因此物料在窯爐內的停留時間一般都比較長，從而保證物料分解的比較徹底。但是也帶來一個問題，那就是物料從進窯到出窯經歷的時間比較長，一般能達到20-30個小時，再加上裝料和卸料的過程，整個臺車窯的煅燒周期特別長，這就導致了中間物料的結存或者積壓較多，生產的效率不高。

[0004]針對臺車窯煅燒存在的問題，本發(fā)明旨在通過更換煅燒設備及工藝，從而改變物料煅燒過程的狀態(tài)，提高物料煅燒過程的熱能利用，降低天然氣消耗，降低坩堝消耗和人員數(shù)量，降低煅燒生產周期，降低總的煅燒成本。

發(fā)明內容

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，其采用回轉窯為煅燒設備，通過設定特定的煅燒工藝條件，可以成功的制備出C l-<500ppm的稀土氧化物，稀土氧化物的其他指標也都滿足現(xiàn)有產品質量要求，同時該工藝顯著降低了稀土碳酸鹽的煅燒成本。從而解決上述背景技術中提出的問題。

[0006]本發(fā)明采用的技術方案如下：

[0007]一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，包括以下步驟，

[0008]步驟一：回轉窯安裝

[0009]采用回轉窯作為煅燒的主體設備，所述回轉窯窯長21m，窯體內徑1.3m，窯體材質為不銹鋼，安裝時回轉窯窯尾高、窯頭低，水平傾角為0.5°;在回轉窯窯尾進料端加裝進料料倉、輸送皮帶、螺旋給料器、布袋收塵器以及煅燒尾氣噴淋吸收裝置，在回轉窯窯頭出料端加裝出料料倉、羅茨風機、布袋收塵器、產品料倉、混料機、旋振篩和自動包裝線;

[0010]步驟二：回轉窯煅燒

[0011]通過天車將稀土碳酸鹽投入所述進料料倉，稀土碳酸鹽通過輸送皮帶和螺旋給料器均勻的進入回轉窯，控制每小時的進料量為1噸稀土碳酸鹽;通過回轉窯的轉動，窯內物料也不停的向窯頭方向前進，經過窯內低溫區(qū)和高溫區(qū)的煅燒以后，稀土碳酸鹽被分解為稀土氧化物;

[0012]步驟三：稀土氧化物處理

[0013]通過步驟二所得的稀土氧化物從窯頭下落到出料料倉，再被羅茨風機產生的負壓吸入至產品料倉，產品料倉的下端與混料機相連，包裝時稀土氧化物從產品料倉進入混料機，經半小時充分混合以后通過旋振篩進入自動包裝線，最后得到包裝好的稀土氧化物產品;

[0014]步驟四：回轉窯煙氣處理

[0015]煅燒過程中回轉窯內產生的煅燒煙氣被排煙引風機抽至窯尾進料端的布袋收塵器，除塵后的尾氣再進入煅燒尾氣噴淋吸收裝置，經過凈化以后達標排放，布袋收塵器中產生的布袋收塵料收集以后，與稀土碳酸鹽以不超過15%的比例混合，然后靜態(tài)復燒，復燒后的稀土氧化物進入步驟三中的混料機，與回轉窯燒出來的稀土氧化物混合后一并處理。

[0016]進一步的，步驟二中，回轉窯煅燒過程中控制回轉窯的轉速為0.6-0.8rad/min，回轉窯窯爐高溫區(qū)的溫度為1030±10℃。

[0017]進一步的，步驟四中，窯尾進料端的布袋收塵器的壓差小于1kpa;窯尾排煙冷風前溫度為200-250℃。

[0018]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

[0019]1.本發(fā)明中回轉窯轉速控制在0.6-0.8rad/min之間，其煅燒的效果最好，稀土氧化物能夠達產達標。

[0020]2.本發(fā)明中回轉窯高溫區(qū)煅燒溫度控制在1030±10℃，此溫度條件既能夠將稀土碳酸鹽分解完全，又能避免對窯爐材質產生較大的影響。

[0021]3.本發(fā)明中混合靜態(tài)復燒處理窯尾布袋收塵料，如此窯頭出料端的稀土氧化物的氯根含量會小于500ppm，達到產品質量標準;同時對于氯根高達10000ppm的布袋收塵料，具體的處理方式為將該布袋收塵料與稀土碳酸鹽以不高于15%的質量比例混合，然后通過靜態(tài)煅燒的方式將混合樣轉化為稀土氧化物，煅燒后的稀土氧化物的氯根指標也能小于500ppm，再將這部分稀土氧化物與回轉窯煅燒產生的稀土氧化物混合，得到最終合格的稀土氧化物產品。

[0022]綜上，本發(fā)明天然氣耗量小：回轉窯煅燒屬于動態(tài)煅燒，熱能利用率高，因此天然氣耗量在180m3/tREO左右，比臺車窯等靜態(tài)煅燒窯的耗量低50%。本發(fā)明無坩堝消耗：回轉窯煅燒屬于動態(tài)煅燒，稀土碳酸鹽通過料倉和進料螺旋可直接進入窯內，不需要坩堝，因此煅燒過程坩堝消耗為0。本發(fā)明自動化程度高：配套上自動進料、自動出料和自動包裝，回轉窯煅燒過程自動化程度高，其需要的操作人員比臺車窯煅燒需要的操作人員少50%。本發(fā)明生產周期短：回轉窯煅燒時間是臺車窯煅燒時間的1/5，生產周期短，有利于生產效率的提升。

附圖說明

[0023]圖1是本發(fā)明的流程圖;

具體實施方式

[0024]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明的附圖及實施例中的具體數(shù)據(jù)，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

[0025]因此，以下對在本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

[0026]實施例

[0027]如圖1，本實施例提供一種回轉窯煅燒稀土碳酸鹽制備低氯根稀土氧化物的方法，包括以下步驟，

[0028]步驟一：回轉窯安裝

[0029]采用回轉窯作為煅燒的主體設備，所述回轉窯窯長21m，窯體內徑1.3m，窯體材質為不銹鋼，安裝時回轉窯窯尾高、窯頭低，水平傾角為0.5°;在回轉窯窯尾進料端加裝進料料倉、輸送皮帶、螺旋給料器、布袋收塵器以及煅燒尾氣噴淋吸收裝置，在回轉窯窯頭出料端加裝出料料倉、羅茨風機、布袋收塵器、產品料倉、混料機、旋振篩和自動包裝線;

[0030]步驟二：回轉窯煅燒

[0031]通過天車將稀土碳酸鹽投入所述進料料倉，稀土碳酸鹽通過輸送皮帶和螺旋給料器均勻的進入回轉窯，控制每小時的進料量為1噸稀土碳酸鹽;通過回轉窯的轉動，窯內物料也不停的向窯頭方向前進，經過窯內低溫區(qū)和高溫區(qū)的煅燒以后，稀土碳酸鹽被分解為稀土氧化物;回轉窯煅燒過程中控制回轉窯的轉速為0.6-0.8rad/min，回轉窯窯爐高溫區(qū)的溫度為1030±10℃。

[0032]步驟三：稀土氧化物處理

[0033]通過步驟二所得的稀土氧化物從窯頭下落到出料料倉，再被羅茨風機產生的負壓吸入至產品料倉，產品料倉的下端與混料機相連，包裝時稀土氧化物從產品料倉進入混料機，經半小時充分混合以后通過旋振篩進入自動包裝線，最后得到包裝好的稀土氧化物產品;

[0034]步驟四：回轉窯煙氣處理

[0035]煅燒過程中回轉窯內產生的煅燒煙氣被排煙引風機抽至窯尾進料端的布袋收塵器，除塵后的尾氣再進入煅燒尾氣噴淋吸收裝置，經過凈化以后達標排放，布袋收塵器中產生的布袋收塵料收集以后，與稀土碳酸鹽以不超過15%的比例混合，然后靜態(tài)復燒，復燒后的稀土氧化物進入步驟三中的混料機，與回轉窯燒出來的稀土氧化物混合后一并處理。窯尾進料端的布袋收塵器的壓差小于1kpa;窯尾排煙冷風前溫度為200-250℃。

[0036]本發(fā)明通過混合靜態(tài)復燒處理窯尾布袋收塵料。窯尾進料端布袋收塵器中的布袋收塵料，經檢測70%是稀土氧化物，剩余30%是稀土氯氧化物，稀土氯氧化物在窯內生成，不可避免，在窯體轉動以及窯內負壓的條件下，隨著煅燒煙氣進入窯尾的布袋收塵器，形成布袋收塵料。該布袋收塵料的稀土總量約為90%，氯根含量約為10000ppm，如果使用回轉窯煅燒分解稀土碳酸鹽時布袋收塵器與進料倉相連，布袋收塵料直接下落至進料倉，與稀土碳酸鹽混合后繼續(xù)進入回轉窯，導致窯頭出料端出來的稀土氧化物中的氯根含量偏高，產品質量不合格。本發(fā)明將布袋收塵料與進料倉斷開，使其不再進入回轉窯，而是單獨處理，如此窯頭出料端的稀土氧化物的氯根含量會小于500ppm，達到產品質量標準。對于氯根高達10000ppm的布袋收塵料，具體的處理方式為將該布袋收塵料與稀土碳酸鹽以不高于15%的質量比例混合，然后通過靜態(tài)煅燒的方式將混合樣轉化為稀土氧化物，煅燒后的稀土氧化物的氯根指標也能小于500ppm，再將這部分稀土氧化物與回轉窯煅燒產生的稀土氧化物混合，得到最終合格的稀土氧化物產品。

[0037]本發(fā)明中回轉窯高溫區(qū)煅燒溫度控制在1030±10℃。因回轉窯的材質是不銹鋼，回轉窯內的溫度分布是煅燒的關鍵所在，溫度條件既要保證能夠將稀土碳酸鹽分解完全，又要避免對窯爐材質產生較大的影響，經過本公司的研究，發(fā)現(xiàn)在內燃模式下窯內高溫區(qū)煅燒溫度的最佳控制范圍為1030±10℃，溫度過高，會導致回轉窯(不銹鋼材質)產生較大尺度的形變，嚴重影響窯爐的正常運行，溫度過低，則會導致稀土碳酸鹽分解不完全，產出的稀土氧化物的各項指標不達標，因此在內燃模式下保持窯內高溫區(qū)煅燒溫度在1030±10℃效果最佳。

[0038]本發(fā)明中回轉窯轉速控制在0.6-0.8rad/min?；剞D窯的轉速主要影響兩個方面，一是影響物料在回轉窯內的停留時間，二是影響溫度在回轉窯內的分布?；剞D窯轉速太快，則回轉窯內物料的停留時間越短，物料與天然氣燃燒產生的熱量的交換時間就越短，物料可能分解不完全。同時，窯爐轉速越快，則窯內的物料的厚度比較薄，傳熱比較迅速，則回轉窯窯體的溫度也比較高，有利于物料的分解;回轉窯轉速太慢，則回轉窯內物料的停留時間比較充裕，但是料層會比較厚，也影響傳熱過程。因此回轉窯轉速是工藝控制的核心要素之一，根據(jù)本公司的研究，當回轉窯轉速控制在0.6-0.8rad/min之間，則煅燒的效果最好，稀土氧化物能夠達產達標。

說明書附圖(1)