專利名稱：酸法分解包頭稀土礦新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸法分解包頭稀土礦生產(chǎn)工藝。
稀土是現(xiàn)代科技和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)必不可少的材料。我國稀土儲量占全世界總儲量80％以上，而包頭稀土礦占我國總儲量90％以上，因此，包頭稀土礦是全世界稀土材料的主要來源。包頭稀土礦是獨居石和氟碳鈰鑭礦的混合礦，包頭礦的分解有酸法和堿法兩種，由于堿法引入的雜質(zhì)多，現(xiàn)主要采用酸法分解，其工藝為把現(xiàn)成的包頭精礦放入密封攪拌器，再加入1.1-1.7倍的硫酸攪拌均勻，流入密封池，將密封池中的硫酸拌礦放入隧道窯，用500-600℃的高溫進行培燒，出口流出的硫酸鹽混合物為燒結(jié)礦，其工藝中的主要化學(xué)反應(yīng)是(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)反應(yīng)中釋放出大量二氧化硫SO2與氟化氫HF等氣體，給環(huán)境造成巨大的危害，在工藝上采用噴淋等使二氧化硫SO2、氟化氫HF等氣體進入液相再進行處理，如噴淋中采用氫氧化鈉NaOH溶液吸收二氧化硫SO2、氟化氫HF等氣體，反應(yīng)式為
但是由于硫酸拌礦中硫酸的過量巨大，硫酸分解成二氧化硫SO2的量巨大，即使采用三道噴淋，二氧化硫SO2與氟化氫HF氣體吸收也不完全，仍有很多的二氧化硫SO2與氟化氫HF氣體進入大氣中污染空氣，而且這種噴淋工藝投資巨大，成本高，因此酸法分解包頭稀土礦的工藝已難以實施。
本發(fā)明就是克服了上述工藝的缺點，提供了一種抑制二氧化硫SO2氣體的產(chǎn)生，吸收產(chǎn)生的氧化氫HF氣體的工藝，達到不污染大氣環(huán)境的酸法分解包頭礦新工藝。
從現(xiàn)有工藝中的化學(xué)反應(yīng)式(6)可知，H2SO4分解為二氧化硫SO2的反應(yīng)溫度條件為大于338℃，而反應(yīng)式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(7)的反應(yīng)溫度條件為大于150℃，所以可以降低培燒溫度到不大于338℃，從而達到抑制二氧化硫SO2產(chǎn)生。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的包頭精礦與硫酸按重量比1∶1.1-1.7的比例混合攪拌均勻形成硫酸拌礦，將硫酸拌礦從進口放入培燒窯中，150-337℃的溫度尤其為200-300℃的高溫進行培燒，培燒窯出口流出的硫酸鹽混合物即是燒結(jié)礦，在煙道內(nèi)加一產(chǎn)生氨氣的裝置，以吸收氟化氫HF氣體，此種工藝中，硫酸拌礦培燒時產(chǎn)生的主要化學(xué)反應(yīng)為(9)(10)(11)(12)(13)(14)而在煙囪中發(fā)生的反應(yīng)為(15)由于本發(fā)明酸法分解包頭稀土礦由原工藝中的培燒溫度500-600℃降低到150-337℃，從而抑制了二氧化硫SO2氣體的產(chǎn)生，而培燒反應(yīng)中產(chǎn)生的氟化氫HF氣體又被產(chǎn)生氨氣的裝置所吸收，形成固體廢渣，不進入大氣中；產(chǎn)生氨氣的裝置的成本低廉，與噴淋工藝相比，大大降低了成本。由于本發(fā)明工藝中只是原有工藝中降低了培燒溫度，對設(shè)備強度的要求大大降低，所有原設(shè)備都能使用，且保留了硫酸法分解包頭礦的優(yōu)點，且稀土礦物的分解率不低于原有工藝中稀土礦物的分解率。
下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述

圖1為本發(fā)明的工藝流程如圖1所示，包頭精礦與1∶1.1-1.7倍的硫酸加入密封攪拌器1中攪拌均勻形成硫酸拌礦，流入密封池2中，密封池2用一管道3與煙道5相通，將密封池2中的硫酸拌礦放入隧道窯4中，用150-337℃的高溫進行培燒，出口流出的硫酸鹽混合物即是燒結(jié)礦，隧道窯4上有一煙道5，在煙道5內(nèi)加一產(chǎn)生氨氣的裝置6，如一裝有溫度保持在40-80℃的碳酸氫銨飽合水溶液的開口容器，容器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式為，這樣氟化氫HF或可能產(chǎn)生的微量二氧化硫SO2等酸性氣體在進入煙囪排放前與氨氣反應(yīng)生成固體銨鹽而不進入大氣中，本工藝的尤選溫度為200-300℃，因為溫度越低，反應(yīng)速度越慢，培燒時間越長；溫度越高，產(chǎn)生二氧化硫SO2的可能性越大，所以200-300℃溫度區(qū)間最好。本工藝中稀土礦物的分解率不低于原有工藝中稀土礦物的分解率。
本發(fā)明工藝也可用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，將包頭精礦與硫酸按1∶1.1-1∶1.7的配比加入回轉(zhuǎn)窯中，用150-337℃的溫度，尤其200-300℃的高溫培燒，回轉(zhuǎn)窯出口流出的硫酸鹽混合物為燒結(jié)礦，在煙道內(nèi)加一產(chǎn)生氨氣的裝置。
權(quán)利要求
1.酸法分解包頭稀土礦工藝，將包頭精礦與硫酸按重量比1∶1.1-1.7的比例混合攪拌均勻形成硫酸拌礦，將硫酸拌礦從培燒窯進口放入培燒窯中，其特征是用150-337℃的高溫進行培燒，培燒窯出口流出的硫酸鹽等混合物為燒結(jié)礦，煙道內(nèi)設(shè)置一產(chǎn)生氨氣的裝置，此種工藝中硫酸拌礦培燒時，產(chǎn)生的主要化學(xué)反應(yīng)為而在煙道中發(fā)生的反應(yīng)為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸法分解包頭稀土礦工藝，其特征是最佳培燒溫度為200-300℃。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸法分解包頭礦工藝，其特征是所述的產(chǎn)生氨氣的裝置是一裝有溫度維持在40-80℃的碳酸氫銨飽合水溶液的開口容器，開口容器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酸法分解包頭稀土礦工藝,將硫酸拌礦放入焙燒窯用150—337℃的高溫進行焙燒,焙燒窯出口流出的硫酸鹽混合物即為燒結(jié)礦,在焙燒窯煙道內(nèi)設(shè)置一產(chǎn)生氨氣的裝置,將燒結(jié)產(chǎn)生的氟化氫HF等毒性氣體吸收,從而達到不污染大氣環(huán)境的目的,而且大大降低了吸收氟化氫HF等酸性氣體的成本,對焙燒窯的強度要求也大大降低,而且稀土礦物的分解率不低于原有工藝中的分解率。
文檔編號C22B1/00GK1246540SQ9811815
公開日2000年3月8日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月28日
發(fā)明者胡克強 申請人:胡克強