[发明专利]用于制备稀土氧化物的焙烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工领域，特别是涉及一种用于制备稀土氧化物的焙烧装置。

背景技术

目前工业主要采用将稀土氯化物溶液进行草酸沉淀或碳酸氢铵沉淀后再焙烧稀土沉淀的方法生产稀土氧化物，而两个过程产生的废水、废气都存在回收成本高、排放又严重环境污染的问题。在当代节能减排的大前提下，寻求一种稀土氧化物高效、经济、环保生产的新工艺已迫在眉睫。

奥地利人Ruthner首先发明了喷雾氧化焙烧方法从盐酸溶解氧化铁后的氯化亚铁溶液中回收HCl，并且取得了成功。而该工艺除可以回收HCl外，其副产品为Fe₂O₃粉。这一反应与稀土氧化物焙烧原料及产品极为相似，结合Ruthner法在钢铁工业中的应用，探索出了一条适合于稀土氧化物生产的高效、经济、环保的新工艺成为可能。然而现有的生产设备并不能满足喷雾热分解制备稀土氧化物的工艺要求。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于制备稀土氧化物的焙烧装置

本发明提供一种用于制备稀土氧化物的焙烧装置，包括：

炉体结构；

所述炉体结构内，由底部至顶部依次形成供热区域、调温区域和雾化反应区域；所述供热区域的截面尺寸大于所述调温区的截面尺寸；并且所述供热区域至调温区域截面尺寸渐缩；

所述供热区域设置有燃气入口机构，所述燃气入口机构用于形成燃气以螺旋状进入供热区域的通道；

所述调温区域设置有空气入口机构和水雾入口机构；所述空气入口机构用于形成空气以螺旋状进入调温区域的通道；所述水雾入口机构用于形成水雾以螺旋状进入调温区域的通道；

所述雾化反应区域设置有溶液雾化入口机构和晶种颗粒入口机构；所述溶液雾化入口机构用于形成雾化溶液以螺旋状进入雾化反应区域的通道；所述晶种颗粒入口机构用于形成晶种颗粒以螺旋状进入雾化反应区域的通道。

进一步地，所述燃气入口机构包括至少两个燃气喷入口，所述两个燃气喷入口设置于同一水平面内，且两个燃气喷入口共圆外切；

所述空气入口机构包括至少两个空气喷入口，所述两个空气喷入口设置于同一水平面内，且两个空气喷入口共圆外切；

所述水雾入口机构包括至少两个水雾喷入口，所述两个水雾喷入口设置于同一水平面内，且两个水雾喷入口共圆外切；

所述溶液雾化入口机构包括至少两个溶液雾化喷入口，所述两个溶液雾化喷入口设置于同一水平面内，且两个溶液雾化喷入口共圆外切；

所述晶种颗粒入口机构包括至少两个晶种颗粒喷入口，所述两个晶种颗粒喷入口设置于同一水平面内，且两个晶种颗粒喷入口共圆外切。

进一步地，所述空气喷入口、水雾喷入口、溶液雾化喷入口和晶种颗粒喷入口中的一个或多个喷入口设置有喷嘴，所述喷嘴与所述喷入口之间的角度可调。

进一步地，所述炉体结构的底部设置有检修口和/或排渣口。

进一步地，所述炉体内还形成有出料区域，所述出料区域位于雾化反应区域上部且与雾化反应区域连通；所述出料区域的截面尺寸小于所述雾化反应区域，并且所述雾化反应区域至出料区域截面尺寸渐缩。

进一步地，所述炉体结构为复合结构，其由外至内依次包括钢板层、隔热层、第一耐火层、第二耐火层和耐腐蚀层。

进一步地，所述水雾入口机构设置于空气入口机构的上方。

本发明提供的焙烧装置适用于稀土萃取工艺流程中氯化稀土溶液直接焙烧制取稀土氧化物颗粒。该焙烧装置通过设置相应的入口机构，可以使物料旋流喷入，不仅能提高反应物在炉内的停留时间，同时也可以增加反应之间的混合均匀性。设置的调温区域不仅可实现多种稀土氧化物生成的温度要求，同时提前汽化反应水蒸汽、均匀反应物的浓度，实现同一个装置生产不同稀土氧化物的要求；设置溶液雾化喷入雾化反应区域生成晶种颗粒，实现多规格颗粒度生产要求。并且，本发明提供的焙烧装置结构简单，阻力损失小，能量利用效率高，维护容易。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于制备稀土氧化物的焙烧装置的剖面结构示意图；

图2为图1沿B-B面的截面示意图；

图3为图1沿C-C面的截面示意图；

图4为图1沿D-D面的截面示意图；

图5为图1沿E-E面的截面示意图；

图6为多个喷入口为多圆外切设置的布置示意图。

附图标记说明：