本發(fā)明涉及稀土冶金領(lǐng)域，具體而言，涉及一種稀土礦的提取裝置及提取方法。
背景技術(shù)：
：中國是稀土大國，其中80％以上的稀土是混合稀土礦和氟碳鈰稀土礦。上述稀土礦的提取方法主要高溫硫酸焙燒法，即在硫酸的環(huán)境中將稀土礦進(jìn)行高溫焙燒，然后經(jīng)過浸出和凈化除雜等工序制備各種稀土產(chǎn)品。這種生產(chǎn)方法存在一些問題：(1)高溫焙燒時(shí)溫度需要設(shè)置在600℃以上，這會(huì)導(dǎo)致硫酸快速分解形成煙氣，而煙氣中硫和氟化物混合后較難處理，且尾氣的處理成本較高。(2)高溫焙燒會(huì)導(dǎo)致浸出渣中釷以焦磷酸釷的形式存在，從而造成提取后殘?jiān)看螅派湫猿瑯?biāo)，且釷不能得到有效利用等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提供一種稀土礦的提取裝置及提取方法，以解決現(xiàn)有的稀土提取方法中尾氣處理成本高及稀土元素利用率低的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種稀土礦的提取裝置，該提取裝置包括：焙燒單元，焙燒單元設(shè)置有硫酸入口和稀土礦入口，焙燒單元具有依次相連的多個(gè)爐膛以及控制各爐膛焙燒溫度的溫度監(jiān)控器，設(shè)置有硫酸入口和稀土礦入口的爐膛為初始爐膛，稀土礦為氟碳鈰稀土礦和/或混合稀土礦，其中，混合稀土礦包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。進(jìn)一步地，焙燒單元為多層爐，優(yōu)選多層爐設(shè)置有依次相連的6～19層爐膛。進(jìn)一步地，焙燒單元還設(shè)置有第一煙氣出口，具有第一煙氣出口的爐膛為末端爐膛，提取裝置還包括煙氣淋洗單元，煙氣淋洗單元與第一煙氣出口通過第一煙氣輸送管路相連。進(jìn)一步地，煙氣淋洗單元包括：硫酸淋洗裝置，設(shè)置有第一煙氣入口和第二煙氣出口，第一煙氣入口與第一煙氣出口通過第一煙氣輸送管路相連；及優(yōu)選水洗裝置，水洗裝置與第二煙氣出口通過第二煙氣管路相連。進(jìn)一步地，硫酸淋洗裝置還設(shè)置有硫酸出口和硫酸循環(huán)入口，煙氣淋洗單元還包括硫酸儲(chǔ)槽，硫酸出口與硫酸儲(chǔ)槽通過硫酸輸出管路相連，硫酸循環(huán)入口與硫酸儲(chǔ)槽與硫酸循環(huán)管路相連。進(jìn)一步地，焙燒單元還設(shè)置有硫酸補(bǔ)給口，設(shè)置于爐膛上，且上述爐膛不包含初始爐膛，硫酸補(bǔ)給口與硫酸儲(chǔ)槽通過硫酸補(bǔ)給管路相連。進(jìn)一步地，焙燒單元設(shè)置有硫酸霧化裝置，設(shè)置于爐膛內(nèi)部，且與硫酸入口和硫酸補(bǔ)給口相連；和/或焙燒單元還設(shè)置有可調(diào)式自動(dòng)清理耙臂裝置，設(shè)置于爐膛內(nèi)部，用于調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)稀土礦的高度。本發(fā)明另一方面還提供了一種稀土礦的提取方法，提取方法包括：將稀土礦與硫酸混合后進(jìn)行焙燒，得到煙氣和稀土焙燒礦，焙燒過程包括使用多層爐將稀土礦與硫酸的混合物依次在不同的溫度段下進(jìn)行連續(xù)焙燒的過程，硫酸為濃度大于等于97wt％的硫酸，稀土礦為氟碳鈰稀土礦和/或混合稀土礦，其中，混合稀土礦包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。進(jìn)一步地，焙燒過程包括：將稀土礦與硫酸混合后在80～150℃下進(jìn)行第一焙燒過程，焙燒時(shí)間為T1，得到第一中間產(chǎn)物；將第一中間產(chǎn)物在250～300℃下進(jìn)行第二焙燒過程，焙燒時(shí)間為T2，得到第二中間產(chǎn)物；及將第二中間產(chǎn)物冷卻至180～220℃下，冷卻時(shí)間為T3，得到稀土焙燒礦和煙氣，T1：T2：T3為1～4：1～11：1～4。進(jìn)一步地，稀土礦與硫酸的重量比為1：0.6～1.0。進(jìn)一步地，提取方法還包括將煙氣進(jìn)行淋洗得到凈化煙氣的步驟，優(yōu)選淋洗的過程包括將煙氣依次經(jīng)過硫酸洗滌和水洗的步驟。進(jìn)一步地，提取方法還包括硫酸循環(huán)利用的過程，硫酸循環(huán)利用的過程包括將淋洗過程中的硫酸進(jìn)行回收，然后將回收后的硫酸重新作為淋洗過程的淋洗液使用。進(jìn)一步地，硫酸循環(huán)利用過程還包括硫酸補(bǔ)給過程，硫酸補(bǔ)給過程為將回收后的硫酸補(bǔ)給至焙燒過程。進(jìn)一步地，硫酸補(bǔ)給過程中稀土礦與硫酸的重量比為1：0.2～0.5。進(jìn)一步地，提取方法還包括在焙燒過程中進(jìn)行硫酸霧化和/或料層厚度調(diào)整的過程。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠使稀土礦的焙燒過程在較低的溫度下進(jìn)行，而在較低的溫度下對(duì)稀土礦進(jìn)行焙燒有利于抑制硫酸大量分解，從而降低煙氣中的硫和氟化物混合的幾率，進(jìn)而降低尾氣處理成本。同時(shí)將稀土礦在較低的溫度下進(jìn)行焙燒過程還能夠降低焙燒后得到的稀土焙燒礦中焦磷酸鹽的產(chǎn)率，進(jìn)而有利于降低焦磷酸鹽的含量有利于降低稀土礦提取過程中固渣的產(chǎn)量和提高釷元素的利用率。附圖說明構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種典型的實(shí)施方式提供的一種稀土礦的提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：10、焙燒單元；101、第一煙氣出口；102、稀土焙燒礦出口；103、硫酸補(bǔ)給口；20、煙氣淋洗單元；21、硫酸淋洗裝置；211、第一煙氣入口；212、第二煙氣出口；213、硫酸出口；214、硫酸循環(huán)入口；22、水洗裝置；221、氟硅酸溶液儲(chǔ)槽；23、硫酸儲(chǔ)槽；30、浸提單元；40、混合單元；50、熱源供應(yīng)裝置。具體實(shí)施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。稀土礦的提取過程通常包括稀土礦的焙燒過程、煙氣處理過程以及稀土元素的浸取過程。正如
背景技術(shù)：
所描述的，現(xiàn)有的稀土提取方法的焙燒過程中多采用高溫焙燒法，這會(huì)導(dǎo)致稀土礦提取過程中尾氣處理成本高及稀土元素利用率低的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種稀土礦的提取裝置，如圖1所示，該提取裝置包括焙燒單元10，焙燒單元10設(shè)置有硫酸入口和稀土礦入口，上述焙燒單元10具有依次相連的多個(gè)爐膛以及控制各爐膛焙燒溫度的溫度監(jiān)控器，設(shè)置有硫酸入口和稀土礦入口的爐膛為初始爐膛，上述稀土礦為氟碳鈰稀土礦和/或混合稀土礦，其中混合稀土礦包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。上述稀土提取裝置通過多層爐進(jìn)行焙燒過程，這能夠精確控制稀土礦的焙燒溫度，使稀土礦在多層爐的多個(gè)爐膛中的焙燒實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)，并能夠合理控制焙燒的時(shí)間以達(dá)到將稀土礦逐步分解的目的。這兩方面的原因使得稀土礦的焙燒過程能夠在較低的溫度下進(jìn)行。在較低的溫度下對(duì)稀土礦進(jìn)行焙燒有利于抑制硫酸大量分解，從而降低煙氣中的硫和氟化物混合的幾率，進(jìn)而降低尾氣處理成本。此外將稀土礦在較低的溫度下進(jìn)行焙燒過程還能夠降低焙燒后得到的稀土焙燒礦中焦磷酸鹽的產(chǎn)率，而由于大多數(shù)焦磷酸鹽難溶物，因而降低焦磷酸鹽的含量有利于降低稀土礦提取過程中固渣的產(chǎn)量，同時(shí)還有利于降低焦磷酸釷的產(chǎn)率，進(jìn)而有利于提高釷元素的利用率。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，焙燒單元10為多層爐。采用上述稀土礦提取裝置對(duì)稀土礦進(jìn)行焙燒不僅能夠使上述焙燒過程在較低的溫度下進(jìn)行降低尾氣的處理成本，還能夠提高提取裝置的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值。通常情況下，可以根據(jù)稀土礦的重量及種類調(diào)整多層爐的爐膛的數(shù)量。優(yōu)選所述多層爐設(shè)置有依次相連的6～19層爐膛。將多層爐爐膛的數(shù)目控制在上述范圍內(nèi)，有利于在可控的范圍內(nèi)減小提取裝置的體積。焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)稀土元素的浸出率具有較大的影響。優(yōu)選地，每層爐膛爐溫度范圍為40～300℃，每層焙燒溫度波動(dòng)范圍為±20℃。稀土礦總的連續(xù)焙燒時(shí)間優(yōu)選為8～12h。這有利于實(shí)現(xiàn)釷的浸出，使稀土元素浸出率＞95wt％，同時(shí)有利于降低礦渣的放射性，實(shí)現(xiàn)無害化處理。每層多膛爐溫度在焙燒過程中是恒定的，溫度變差不超過±20℃。用上述稀土礦提取裝置對(duì)稀土礦進(jìn)行焙燒能夠使上述焙燒過程在較低的溫度下進(jìn)行，進(jìn)而降低尾氣的處理成本。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，焙燒單元10還設(shè)置有第一煙氣出口101，具有第一煙氣出口的爐膛為末端爐膛，提取裝置還包括煙氣淋洗單元20，煙氣淋洗單元20與第一煙氣出口101通過第一煙氣輸送管路相連。焙燒單元10與煙氣淋洗單元20通過第一煙氣輸送管路相連能夠?qū)Ρ簾矚膺M(jìn)行淋洗，以提高稀土礦提取裝置的環(huán)保性。上述稀土提取裝置中，煙氣淋洗單元20可以采用本領(lǐng)域常用的淋洗裝置。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，煙氣淋洗單元20包括硫酸淋洗裝置21和水洗裝置22。硫酸淋洗裝置21，設(shè)置有第一煙氣入口211和第二煙氣出口212，第一煙氣入口211與第一煙氣出口101通過第一煙氣輸送管路相連；及優(yōu)選水洗裝置22，水洗裝置22與第二煙氣出口212通過第二煙氣管路相連。煙氣淋洗單元20設(shè)置兩級(jí)淋洗裝置有利于提高煙氣的淋洗效果。上述焙燒過程產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過硫酸淋洗裝置21的洗滌后能夠脫除煙氣中的微量煙塵，同時(shí)淋洗過程中煙氣還能將硫酸預(yù)熱。經(jīng)硫酸淋洗裝置21洗滌后的煙氣再進(jìn)入水洗裝置進(jìn)行洗滌能夠得到氟硅酸溶液，這能夠作為氟化工原料進(jìn)行儲(chǔ)備，進(jìn)而提高本申請(qǐng)?zhí)峁┑南⊥恋V提取裝置的經(jīng)濟(jì)性。上述水洗裝置22優(yōu)選為臥式洗滌器，采用工業(yè)水多級(jí)噴淋洗滌。在實(shí)際使用過程中，上述水洗裝置22優(yōu)選包含氟硅酸溶液儲(chǔ)槽221，該氟硅酸溶液儲(chǔ)槽221與水洗裝置22通過氟硅酸溶液輸送管路相連。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，硫酸淋洗裝置21還設(shè)置有硫酸出口213和硫酸循環(huán)入口214，煙氣淋洗單元20還包括硫酸儲(chǔ)槽23，硫酸出口213與硫酸儲(chǔ)槽23通過硫酸輸出管路相連，硫酸循環(huán)入口214與硫酸儲(chǔ)槽23與硫酸循環(huán)管路相連。硫酸淋洗過程中排出的硫酸液從硫酸出口213排入硫酸儲(chǔ)槽23進(jìn)行收集，然后將硫酸儲(chǔ)槽23中的硫酸通過硫酸循環(huán)管路在送回硫酸淋洗裝置21作為淋洗液使用，這有利于提高硫酸的利用率，降低淋洗液的使用成本。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，焙燒單元10還設(shè)置有硫酸補(bǔ)給口103，設(shè)置于爐膛上，且上述爐膛不包含初始爐膛，硫酸補(bǔ)給口103與硫酸儲(chǔ)槽23通過硫酸補(bǔ)給管路相連。由于酸的損失或包裹，以及酸的混合不均勻等，導(dǎo)致稀土礦反應(yīng)不充分。因而設(shè)置硫酸補(bǔ)給口103有利于根據(jù)需要向焙燒單元10進(jìn)行二次補(bǔ)充硫酸。而將硫酸補(bǔ)給口103與硫酸儲(chǔ)槽23連通有利于進(jìn)一步利用硫酸淋洗裝置21中的硫酸淋洗液，提高其利用率。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在焙燒單元10設(shè)置硫酸霧化裝置，設(shè)置于爐膛內(nèi)部，且與硫酸入口和硫酸補(bǔ)給口相連；和/或焙燒單元10還設(shè)置有可調(diào)式自動(dòng)清理耙臂裝置，設(shè)置于爐膛內(nèi)部，用于調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)稀土礦的高度。硫酸霧化裝置優(yōu)選設(shè)置2～3個(gè)噴槍，更優(yōu)選地噴槍在每層多層爐上均勻布設(shè)。這有利于使焙燒過程更加充分，進(jìn)而提高焙燒轉(zhuǎn)化率。噴入酸量與稀土礦一般按照重量比0.2～0.5：1，具體操作也可以根據(jù)各層稀土礦焙燒取樣結(jié)果確定。在多膛爐底部中軸設(shè)有可調(diào)試自動(dòng)清理耙臂裝置能夠通過調(diào)整耙臂的升降控制爐膛內(nèi)料層厚度。這有利于進(jìn)一步促進(jìn)硫酸與料層接觸，從而進(jìn)一步提高稀土礦的分解效率。在實(shí)際使用過程中，優(yōu)選地，多層爐的煙氣出口設(shè)置在爐頂或頂層1～5層的側(cè)壁上。這有利于含硫酸酸霧氣流在多層爐內(nèi)上升的過程中，對(duì)上一層物料預(yù)熱或提供硫酸補(bǔ)充。在實(shí)際焙燒過程，稀土礦的焙燒溫度和焙燒時(shí)間是重要控制參數(shù)，焙燒溫度可以通過多層爐中燃?xì)馊紵蜖t門冷風(fēng)量控制多膛爐各層焙燒溫度，焙燒時(shí)間可以通過多膛爐中軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和多膛爐層數(shù)進(jìn)行控制。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，焙燒單元10設(shè)置有稀土焙燒礦出口102，上述提取裝置還包括浸提單元30，浸提單元30與稀土焙燒礦出口102相連。本申請(qǐng)中稀土元素的浸提過程在浸提單元30中進(jìn)行，該浸提單元30采用本領(lǐng)域常用的浸提裝置。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，稀土礦提取裝置還設(shè)置有混合單元40，該混合單元40設(shè)置有硫酸入口、稀土礦入口及混合料出口，混合料出口與焙燒單元的原料入口通過原料輸送管路相連。設(shè)置混合單元能夠在焙燒過程之前將焙燒原料混合均勻，從而有利于使焙燒過程中稀土礦的反應(yīng)地更加充分。優(yōu)選地多層爐的爐體的材質(zhì)包括但不限于鋼襯石墨、鋼襯聚四氟乙烯和鋼襯耐酸磚中的一種或多種。上述材料具有良好的耐熱性能，采用上述材料作為多層爐的爐體有利于提高多層爐的耐溫性能，從而適應(yīng)不同程度焙燒的溫度需求。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，提取裝置還包括熱源供應(yīng)裝置50，該熱源供應(yīng)裝置為燃?xì)夤?yīng)裝置，各爐膛分別設(shè)置有燃?xì)鈬娮欤細(xì)鈬娮炫c熱源供應(yīng)裝置50通過熱源輸送管路相連。利用熱源供應(yīng)裝置50中的燃?xì)馊紵懦龅臒崃繛楸簾龁卧?0提供熱源。優(yōu)選地，燃?xì)鈬娮鞂?duì)稱設(shè)置；更優(yōu)選地燃?xì)鈬娮斓臄?shù)目為2～4。這有利于使稀土礦在焙燒過程中分解地更加徹底。燃燒過程中燃料優(yōu)選為天然氣、煤氣或其他可燃?xì)怏w。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述提取裝置還包括熱源供應(yīng)裝置50，該熱源供應(yīng)裝置為熱風(fēng)供應(yīng)裝置，各爐膛分別設(shè)置有熱風(fēng)口，熱風(fēng)口與熱源供應(yīng)裝置50通過熱源輸送管路相連。使用熱風(fēng)工藝裝置為本申請(qǐng)?zhí)峁┍簾龁卧?0提供熱源，有利于避免明火出現(xiàn)，從而提高裝置的安全性。優(yōu)選地，熱風(fēng)口對(duì)稱設(shè)置；更優(yōu)選地?zé)犸L(fēng)口的數(shù)目為2～4。這有利于進(jìn)一步提高稀土礦在焙燒過程中分解率。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種稀土礦的提取方法，該提取方法包括：將稀土礦與硫酸混合后進(jìn)行焙燒，得到煙氣和稀土焙燒礦，焙燒過程包括使用多層爐將稀土礦與硫酸的混合物依次在不同的溫度段下進(jìn)行連續(xù)焙燒的過程，硫酸為濃度大于等于97wt％的硫酸，稀土礦為氟碳鈰稀土礦和/或混合稀土礦，其中，混合稀土礦包括60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F。在不同的溫度段下進(jìn)行連續(xù)焙燒能夠精確控制稀土礦的焙燒溫度，使焙燒過程實(shí)現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)的目的并延長焙燒時(shí)間。上述兩方面的原因使得稀土礦能夠逐步分解，從而能夠使稀土礦的焙燒過程在較低的溫度下連續(xù)進(jìn)行。在較低的溫度下對(duì)稀土礦進(jìn)行焙燒有利于抑制硫酸大量分解，從而降低煙氣中的硫和氟化物混合的幾率，進(jìn)而降低尾氣處理成本。此外將稀土礦在較低的溫度下進(jìn)行焙燒過程還能夠降低焙燒后得到的稀土焙燒礦中焦磷酸鹽的產(chǎn)率，而由于大多數(shù)焦磷酸鹽難溶物，因而降低焦磷酸鹽的含量有利于降低稀土礦提取過程中固渣的產(chǎn)量，同時(shí)還有利于降低焦磷酸釷的產(chǎn)率，進(jìn)而有利于提高釷元素的利用率。上述提取方法中，采用多層爐逐層溫度控制能夠使焙燒過程在適宜的溫度下進(jìn)行，進(jìn)而提高稀土提取效率。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述焙燒過程包括：將稀土礦與硫酸混合后在80～150℃下進(jìn)行第一焙燒過程，焙燒時(shí)間為T1，得到第一中間產(chǎn)物；將第一中間產(chǎn)物在250-300℃下進(jìn)行第二焙燒過程，焙燒時(shí)間為T2，得到第二中間產(chǎn)物；及將第二中間產(chǎn)物冷卻至180～220℃下，冷卻時(shí)間為T3，得到稀土焙燒礦和煙氣，T1：T2：T3為1～4：1～11：1～4。將稀土礦與硫酸混合后先在80～150℃下進(jìn)行第一焙燒過程，有利于抑制硫酸與稀土礦反應(yīng)劇烈而導(dǎo)致物料外部包裹嚴(yán)重，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；將第一中間產(chǎn)物在250～300℃下進(jìn)行第二焙燒過程，有利于加快硫酸與稀土礦的反應(yīng)速度；然后將第二中間產(chǎn)物冷卻至180～220℃，得到稀土焙燒礦和煙氣。通過成上述焙燒過程有利于進(jìn)一步提高稀土提取效率。上述提取方法中，可以根據(jù)稀土礦與硫酸的化學(xué)計(jì)量關(guān)系選擇二者之間的比例關(guān)系。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，稀土礦與硫酸的重量比為1：0.6～1.0。稀土礦和硫酸的重量比包括但不限定于上述范圍，而將二者的比例限定在上述范圍內(nèi)有利于提高稀土礦與硫酸的反應(yīng)效率，從而更進(jìn)一步提高稀土元素的提取效率。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，提取方法還包括將煙氣進(jìn)行淋洗得到凈化煙氣的步驟，優(yōu)選淋洗的過程包括將煙氣依次經(jīng)過硫酸洗滌和水洗的步驟。將焙燒過程得到的煙氣進(jìn)行淋洗能夠使稀土礦提取工藝的尾氣進(jìn)行凈化，從而以提高該的環(huán)保性。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，提取方法還包括硫酸循環(huán)利用的過程，硫酸循環(huán)利用的過程包括將淋洗過程中的硫酸進(jìn)行回收，然后將回收后的硫酸重新作為淋洗過程的淋洗液使用。硫酸淋洗過程中排出的硫酸液進(jìn)行回收，然后將回收的硫酸重新作為淋洗液使用，這有利于提高硫酸的利用率，進(jìn)而降低淋洗液的使用成本。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，硫酸循環(huán)利用過程還包括硫酸補(bǔ)給過程，硫酸補(bǔ)給過程為將回收后的硫酸補(bǔ)給至焙燒過程。將回收的硫酸作為焙燒過程的補(bǔ)給液一方面可以提高硫酸的利用率，另一方面還能夠使焙燒過程中稀土礦與硫酸反應(yīng)的更加充分，提高稀土元素的提取效率。上述稀土礦的提取方法中，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整硫酸補(bǔ)給過程中硫酸的補(bǔ)給量。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，硫酸補(bǔ)給過程中稀土礦與硫酸的重量比為1：0.2～0.5。將硫酸的補(bǔ)給量控制在上述范圍內(nèi)有利于在保證硫酸酸化效果精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)上同時(shí)節(jié)約硫酸的用量。本申請(qǐng)中稀土元素的浸提過程采用本領(lǐng)域常規(guī)的浸提方法。上述提取方法中，可以選擇本領(lǐng)域常用的焙燒熱源供給方式。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，焙燒過程的熱源為燃?xì)馊紵蛲ㄈ霟犸L(fēng)。燃燒過程中燃料優(yōu)選為天然氣、煤氣或其他可燃?xì)怏w。熱風(fēng)溫度優(yōu)選為200～500℃。上述提取方法還包括在焙燒過程中進(jìn)行硫酸霧化和/或料層厚度調(diào)整的過程。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。實(shí)施例1至4及對(duì)比例1中稀土礦的組成為60～68.40wt％ReO，4～5wt％CaO，0.94～5wt％BaO，4.8～8wt％Fe2O3，0.45～5wt％SiO2，5～6wt％P2O5，0.18～0.21wt％ThO2和0～7.2wt％F；稀土元素浸出實(shí)驗(yàn)的測試方法為：GB/T18114.1-2010稀土礦化學(xué)分析方法第1部分：稀土氧化物總量的測定重量法。實(shí)施例1至4采用如圖1所示的提取裝置提取稀土礦中的稀土元素。實(shí)施例1取500kg稀土礦與硫酸按照重量比1：0.8混合后，連續(xù)加入焙燒單元10(多層爐)內(nèi)，得到稀土焙燒礦。多層爐中各層的焙燒溫度見表1。表1多膛爐層數(shù)12345678910焙燒溫度8080150150250250250300250200整個(gè)過程中，各層焙燒時(shí)間相同，且焙燒總時(shí)間為6h，在第4、5、6、7層進(jìn)行硫酸補(bǔ)給，硫酸的補(bǔ)給量約為加入的稀土礦量的30wt％。焙燒煙氣經(jīng)過硫酸淋洗裝置21的硫酸洗滌及水洗裝置22(臥式洗滌器)的多次水洗，得到氫氟酸溶液，氟硅酸濃度10.2wt％左右。尾氣中氟含量小于2mg/Nm3，符合國家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。稀土焙燒礦經(jīng)過水浸出驗(yàn)證，稀土浸出率為96.2wt％，釷浸出率為84.2wt％，渣放射性比活度1554Bq/Kg，略高于國家標(biāo)準(zhǔn)1000Bq/Kg的放射性要求。實(shí)施例2取500kg稀土礦與硫酸按照重量比1：1混合后，連續(xù)加入焙燒單元10(多層爐)內(nèi)，得到稀土焙燒礦。多層爐中各層的焙燒溫度見表2。表2多膛爐層數(shù)12345678910焙燒溫度80100150250250250280300250200整個(gè)過程中，各層焙燒時(shí)間相同，且焙燒總時(shí)間為10h，在第3、4、5、6、7層進(jìn)行硫酸補(bǔ)給，硫酸的補(bǔ)給量約為加入的稀土礦量的30wt％。焙燒煙氣經(jīng)過硫酸淋洗裝置21的硫酸洗滌及水洗裝置22(臥式洗滌器)的多次水洗，得到氫氟酸溶液，氟硅酸濃度11wt％左右。尾氣中氟含量小于2mg/Nm3，符合國家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。稀土焙燒礦經(jīng)過水浸出驗(yàn)證，稀土浸出率為97.6wt％，釷浸出率為95.3wt％，渣放射性比活度為468Bq/Kg，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施例3在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，維持其他反應(yīng)條件不變，將稀土礦與硫酸按照重量比1：0.3混合連續(xù)加入多層爐內(nèi)。稀土焙燒礦經(jīng)過水浸出驗(yàn)證，稀土浸出率為66wt％，釷浸出率為63.7wt％，渣放射性比活度為3625Bq/Kg。實(shí)施例4取500kg稀土礦與硫酸按照重量比1：1混合后，連續(xù)加入焙燒單元10(多層爐)內(nèi)，得到稀土焙燒礦。多層爐中各層的焙燒溫度見表3。表3多膛爐層數(shù)12345678910焙燒溫度5050120120180180200220120080整個(gè)過程中，各層焙燒時(shí)間相同，焙燒總時(shí)間為4h，在第3、4、5、6、7層進(jìn)行硫酸補(bǔ)給，硫酸的補(bǔ)給量約為加入的稀土礦量的30wt％。稀土焙燒礦經(jīng)過水浸出驗(yàn)證，稀土浸出率為72wt％，釷浸出率為68wt％，渣放射性比活度為3172Bq/Kg。對(duì)比例1將上述稀土礦與硫酸按1：1.3～1.4的重量比在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行焙燒，得到尾氣和稀土焙燒礦，焙燒溫度為700℃，焙燒時(shí)間為2h。焙燒后，稀土浸出率＞95％，釷以焦磷酸釷的形式存在渣中，渣為放射性渣；焙燒尾氣含有大量SO2、氟化物等，難于處理。尾氣采用多級(jí)水洗滌，加入氧化劑將水溶液中亞硫酸根轉(zhuǎn)化為硫酸根，然后蒸發(fā)濃縮得到70％以上的硫酸返回焙燒使用，蒸發(fā)出的低濃度氫氟酸溶液廢水處理或生產(chǎn)其他產(chǎn)品。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：通過比較實(shí)施例1至3及對(duì)比例1中數(shù)據(jù)可知，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆椒ㄌ崛∠⊥林械脑?，焙燒溫度大幅降低，焙燒的尾氣也得到凈化，更重要的是?shí)現(xiàn)了對(duì)稀土礦的連續(xù)化作業(yè)。通過比較實(shí)施例1、2和4中數(shù)據(jù)可知，將多層爐中各階段的溫度及焙燒時(shí)間控制在一定范圍內(nèi)有利于提高稀土礦中稀土元素的浸出率；同時(shí)比較實(shí)施例2和3可知，當(dāng)稀土礦與硫酸的重量比低于0.6時(shí)，稀土礦只有部分被分解，從而導(dǎo)致稀土元素的浸出率明顯降低。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3