权利要求
步骤一：回转窑安装
采用回转窑作为煅烧的主体设备，所述回转窑窑长21m，窑体内径1.3m，窑体材质为不锈钢，安装时回转窑窑尾高、窑头低，水平倾角为0.5°;在回转窑窑尾进料端加装进料料仓、输送皮带、螺旋给料器、布袋收尘器以及煅烧尾气喷淋吸收装置，在回转窑窑头出料端加装出料料仓、罗茨风机、布袋收尘器、产品料仓、混料机、旋振筛和自动包装线;
步骤二：回转窑煅烧
通过天车将稀土碳酸盐投入所述进料料仓，稀土碳酸盐通过输送皮带和螺旋给料器均匀的进入回转窑，控制每小时的进料量为1吨稀土碳酸盐;通过回转窑的转动，窑内物料也不停的向窑头方向前进，经过窑内低温区和高温区的煅烧以后，稀土碳酸盐被分解为稀土氧化物;
步骤三：稀土氧化物处理
通过步骤二所得的稀土氧化物从窑头下落到出料料仓，再被罗茨风机产生的负压吸入至产品料仓，产品料仓的下端与混料机相连，包装时稀土氧化物从产品料仓进入混料机，经半小时充分混合以后通过旋振筛进入自动包装线，最后得到包装好的稀土氧化物产品;
步骤四：回转窑烟气处理
煅烧过程中回转窑内产生的煅烧烟气被排烟引风机抽至窑尾进料端的布袋收尘器，除尘后的尾气再进入煅烧尾气喷淋吸收装置，经过净化以后达标排放，布袋收尘器中产生的布袋收尘料收集以后，与稀土碳酸盐以不超过15%的比例混合，然后静态复烧，复烧后的稀土氧化物进入步骤三中的混料机，与回转窑烧出来的稀土氧化物混合后一并处理。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法，其特征在于：步骤二中，回转窑煅烧过程中控制回转窑的转速为0.6-0.8rad/min，回转窑窑炉高温区的温度为1030±10℃。
3.根据权利要求1所述的一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法，其特征在于：步骤四中，窑尾进料端的布袋收尘器的压差小于1kpa;窑尾排烟冷风前温度为200-250℃。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及稀土氧化物制备技术领域，具体为一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法。
背景技术
[0002]目前工业上获得稀土氧化物的主要方式是煅烧稀土碳酸盐和稀土草酸盐，煅烧采用的加热方式有天然气加热和电加热，天然气加热因产量大，热效率高，成本低等诸多优势，使用的范围更广一些。目前主流的以天然气加热煅烧稀土碳酸盐或草酸盐，窑炉有台车窑、辊道窑、隧道窑以及回转窑，因静态焙烧对产品质量影响较小，所有多数厂家采取台车窑等方式进行生产。
[0003]现有煅烧稀土碳酸盐的主要设备有台车窑，台车窑在煅烧稀土碳酸盐时，需将稀土碳酸盐装填到坩埚内，再将坩埚放置在台车上，台车通过助推装置沿着轨道在窑内移动，依次经过低温区、高温区和冷却区以后，台车上坩埚内的稀土碳酸盐受热分解为稀土氧化物，再经卸料、混料、过筛、包装等操作变成产品。可以看出，台车窑煅烧过程物料静止不动，属于静态煅烧，因此台车窑煅烧存在天然气耗量大，坩埚耗量大，操作人员多，生产周期长等缺点，总的煅烧成本比较高。具体的，台车窑煅烧存在以下缺点：(1)天然气耗量大：台车窑煅烧过程物料相对于坩埚静止不动，在煅烧过程中，天然气燃烧产生的高温气流首先与物料表面接触，通过热交换使得物料吸热，物料表面温度升高并发生物理和化学变化，物料表面温度升高以后，由于物料内外存在温度差，因此热量逐渐向物料内部传递，由于热量向物料内部的传递过程伴随着物料的分解，而物料的分解需要大量的热量，因此在煅烧过程中需要持续不断地提供高温气流，由于热量由物料表面向内部的传递是一个缓慢的过程，因此煅烧的时间比较长。可以看出，以台车窑为代表的静态煅烧，热量传递缓慢，热能利用率不高，煅烧时间长，因此导致台车窑的天然气耗量大，在工业生产中，台车窑煅烧稀土碳酸盐的天然气单耗一般为360-380m3/tREO。(2)坩埚耗量大：不管是台车窑还是辊道窑，都要用到坩埚作为载体装填物料进行煅烧。坩埚一般由某种耐火材料制成，在一个煅烧周期内，在煅烧前要装锅，即在坩埚内装填需要煅烧的物料，在煅烧后要卸锅，即倒出坩埚内煅烧好的物料，由此可以看出，坩埚在使用过程中不可避免的存在损耗，在工业生产中，坩埚的单耗一般控制在2-4个/tREO，每个坩埚的成本约为100元左右，则每吨稀土氧化物煅烧坩埚的成本就能达到200-400元。(3)操作人员多：台车窑煅烧过程需要人工装填物料和卸料，因此需要的操作人员较多，以每日产出10吨稀土氧化物的台车窑为例，需要的人员大约为15-20人。(4)生产周期长：台车窑属于静态煅烧过程，热效率低，因此物料在窑炉内的停留时间一般都比较长，从而保证物料分解的比较彻底。但是也带来一个问题，那就是物料从进窑到出窑经历的时间比较长，一般能达到20-30个小时，再加上装料和卸料的过程，整个台车窑的煅烧周期特别长，这就导致了中间物料的结存或者积压较多，生产的效率不高。
[0004]针对台车窑煅烧存在的问题，本发明旨在通过更换煅烧设备及工艺，从而改变物料煅烧过程的状态，提高物料煅烧过程的热能利用，降低天然气消耗，降低坩埚消耗和人员数量，降低煅烧生产周期，降低总的煅烧成本。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法，其采用回转窑为煅烧设备，通过设定特定的煅烧工艺条件，可以成功的制备出C l-<500ppm的稀土氧化物，稀土氧化物的其他指标也都满足现有产品质量要求，同时该工艺显著降低了稀土碳酸盐的煅烧成本。从而解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下：
[0007]一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法，包括以下步骤，
[0008]步骤一：回转窑安装
[0009]采用回转窑作为煅烧的主体设备，所述回转窑窑长21m，窑体内径1.3m，窑体材质为不锈钢，安装时回转窑窑尾高、窑头低，水平倾角为0.5°;在回转窑窑尾进料端加装进料料仓、输送皮带、螺旋给料器、布袋收尘器以及煅烧尾气喷淋吸收装置，在回转窑窑头出料端加装出料料仓、罗茨风机、布袋收尘器、产品料仓、混料机、旋振筛和自动包装线;
[0010]步骤二：回转窑煅烧
[0011]通过天车将稀土碳酸盐投入所述进料料仓，稀土碳酸盐通过输送皮带和螺旋给料器均匀的进入回转窑，控制每小时的进料量为1吨稀土碳酸盐;通过回转窑的转动，窑内物料也不停的向窑头方向前进，经过窑内低温区和高温区的煅烧以后，稀土碳酸盐被分解为稀土氧化物;
[0012]步骤三：稀土氧化物处理
[0013]通过步骤二所得的稀土氧化物从窑头下落到出料料仓，再被罗茨风机产生的负压吸入至产品料仓，产品料仓的下端与混料机相连，包装时稀土氧化物从产品料仓进入混料机，经半小时充分混合以后通过旋振筛进入自动包装线，最后得到包装好的稀土氧化物产品;
[0014]步骤四：回转窑烟气处理
[0015]煅烧过程中回转窑内产生的煅烧烟气被排烟引风机抽至窑尾进料端的布袋收尘器，除尘后的尾气再进入煅烧尾气喷淋吸收装置，经过净化以后达标排放，布袋收尘器中产生的布袋收尘料收集以后，与稀土碳酸盐以不超过15%的比例混合，然后静态复烧，复烧后的稀土氧化物进入步骤三中的混料机，与回转窑烧出来的稀土氧化物混合后一并处理。
[0016]进一步的，步骤二中，回转窑煅烧过程中控制回转窑的转速为0.6-0.8rad/min，回转窑窑炉高温区的温度为1030±10℃。
[0017]进一步的，步骤四中，窑尾进料端的布袋收尘器的压差小于1kpa;窑尾排烟冷风前温度为200-250℃。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0019]1.本发明中回转窑转速控制在0.6-0.8rad/min之间，其煅烧的效果最好，稀土氧化物能够达产达标。
[0020]2.本发明中回转窑高温区煅烧温度控制在1030±10℃，此温度条件既能够将稀土碳酸盐分解完全，又能避免对窑炉材质产生较大的影响。
[0021]3.本发明中混合静态复烧处理窑尾布袋收尘料，如此窑头出料端的稀土氧化物的氯根含量会小于500ppm，达到产品质量标准;同时对于氯根高达10000ppm的布袋收尘料，具体的处理方式为将该布袋收尘料与稀土碳酸盐以不高于15%的质量比例混合，然后通过静态煅烧的方式将混合样转化为稀土氧化物，煅烧后的稀土氧化物的氯根指标也能小于500ppm，再将这部分稀土氧化物与回转窑煅烧产生的稀土氧化物混合，得到最终合格的稀土氧化物产品。
[0022]综上，本发明天然气耗量小：回转窑煅烧属于动态煅烧，热能利用率高，因此天然气耗量在180m3/tREO左右，比台车窑等静态煅烧窑的耗量低50%。本发明无坩埚消耗：回转窑煅烧属于动态煅烧，稀土碳酸盐通过料仓和进料螺旋可直接进入窑内，不需要坩埚，因此煅烧过程坩埚消耗为0。本发明自动化程度高：配套上自动进料、自动出料和自动包装，回转窑煅烧过程自动化程度高，其需要的操作人员比台车窑煅烧需要的操作人员少50%。本发明生产周期短：回转窑煅烧时间是台车窑煅烧时间的1/5，生产周期短，有利于生产效率的提升。
附图说明
[0023]图1是本发明的流程图;
具体实施方式
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图及实施例中的具体数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]因此，以下对在本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]实施例
[0027]如图1，本实施例提供一种回转窑煅烧稀土碳酸盐制备低氯根稀土氧化物的方法，包括以下步骤，
[0028]步骤一：回转窑安装
[0029]采用回转窑作为煅烧的主体设备，所述回转窑窑长21m，窑体内径1.3m，窑体材质为不锈钢，安装时回转窑窑尾高、窑头低，水平倾角为0.5°;在回转窑窑尾进料端加装进料料仓、输送皮带、螺旋给料器、布袋收尘器以及煅烧尾气喷淋吸收装置，在回转窑窑头出料端加装出料料仓、罗茨风机、布袋收尘器、产品料仓、混料机、旋振筛和自动包装线;
[0030]步骤二：回转窑煅烧
[0031]通过天车将稀土碳酸盐投入所述进料料仓，稀土碳酸盐通过输送皮带和螺旋给料器均匀的进入回转窑，控制每小时的进料量为1吨稀土碳酸盐;通过回转窑的转动，窑内物料也不停的向窑头方向前进，经过窑内低温区和高温区的煅烧以后，稀土碳酸盐被分解为稀土氧化物;回转窑煅烧过程中控制回转窑的转速为0.6-0.8rad/min，回转窑窑炉高温区的温度为1030±10℃。
[0032]步骤三：稀土氧化物处理
[0033]通过步骤二所得的稀土氧化物从窑头下落到出料料仓，再被罗茨风机产生的负压吸入至产品料仓，产品料仓的下端与混料机相连，包装时稀土氧化物从产品料仓进入混料机，经半小时充分混合以后通过旋振筛进入自动包装线，最后得到包装好的稀土氧化物产品;
[0034]步骤四：回转窑烟气处理
[0035]煅烧过程中回转窑内产生的煅烧烟气被排烟引风机抽至窑尾进料端的布袋收尘器，除尘后的尾气再进入煅烧尾气喷淋吸收装置，经过净化以后达标排放，布袋收尘器中产生的布袋收尘料收集以后，与稀土碳酸盐以不超过15%的比例混合，然后静态复烧，复烧后的稀土氧化物进入步骤三中的混料机，与回转窑烧出来的稀土氧化物混合后一并处理。窑尾进料端的布袋收尘器的压差小于1kpa;窑尾排烟冷风前温度为200-250℃。
[0036]本发明通过混合静态复烧处理窑尾布袋收尘料。窑尾进料端布袋收尘器中的布袋收尘料，经检测70%是稀土氧化物，剩余30%是稀土氯氧化物，稀土氯氧化物在窑内生成，不可避免，在窑体转动以及窑内负压的条件下，随着煅烧烟气进入窑尾的布袋收尘器，形成布袋收尘料。该布袋收尘料的稀土总量约为90%，氯根含量约为10000ppm，如果使用回转窑煅烧分解稀土碳酸盐时布袋收尘器与进料仓相连，布袋收尘料直接下落至进料仓，与稀土碳酸盐混合后继续进入回转窑，导致窑头出料端出来的稀土氧化物中的氯根含量偏高，产品质量不合格。本发明将布袋收尘料与进料仓断开，使其不再进入回转窑，而是单独处理，如此窑头出料端的稀土氧化物的氯根含量会小于500ppm，达到产品质量标准。对于氯根高达10000ppm的布袋收尘料，具体的处理方式为将该布袋收尘料与稀土碳酸盐以不高于15%的质量比例混合，然后通过静态煅烧的方式将混合样转化为稀土氧化物，煅烧后的稀土氧化物的氯根指标也能小于500ppm，再将这部分稀土氧化物与回转窑煅烧产生的稀土氧化物混合，得到最终合格的稀土氧化物产品。
[0037]本发明中回转窑高温区煅烧温度控制在1030±10℃。因回转窑的材质是不锈钢，回转窑内的温度分布是煅烧的关键所在，温度条件既要保证能够将稀土碳酸盐分解完全，又要避免对窑炉材质产生较大的影响，经过本公司的研究，发现在内燃模式下窑内高温区煅烧温度的最佳控制范围为1030±10℃，温度过高，会导致回转窑(不锈钢材质)产生较大尺度的形变，严重影响窑炉的正常运行，温度过低，则会导致稀土碳酸盐分解不完全，产出的稀土氧化物的各项指标不达标，因此在内燃模式下保持窑内高温区煅烧温度在1030±10℃效果最佳。
[0038]本发明中回转窑转速控制在0.6-0.8rad/min。回转窑的转速主要影响两个方面，一是影响物料在回转窑内的停留时间，二是影响温度在回转窑内的分布。回转窑转速太快，则回转窑内物料的停留时间越短，物料与天然气燃烧产生的热量的交换时间就越短，物料可能分解不完全。同时，窑炉转速越快，则窑内的物料的厚度比较薄，传热比较迅速，则回转窑窑体的温度也比较高，有利于物料的分解;回转窑转速太慢，则回转窑内物料的停留时间比较充裕，但是料层会比较厚，也影响传热过程。因此回转窑转速是工艺控制的核心要素之一，根据本公司的研究，当回转窑转速控制在0.6-0.8rad/min之间，则煅烧的效果最好，稀土氧化物能够达产达标。
说明书附图(1)
