[发明专利]稀土溶液连续除硫酸根的装置及方法

说明书

本发明公开了一种稀土溶液连续除硫酸根的装置，其结构包括：上料设备、多个相串联的连续沉淀槽、温度传感器、过滤设备、热交换器、流量控制器、总控制器。本发明还公开了一种稀土溶液连续除硫酸根的方法。本发明能够实现去除硫酸根的连续生产，提高了设备利用率和产品一次合格率。

技术领域

本发明涉及一种稀土湿法冶金技术，具体说，涉及一种稀土溶液连续除硫酸根的装置及方法。

背景技术

在稀土湿法冶金过程中，稀土精矿分解通常采用浓硫酸高温焙烧，经水浸转型后得到氯化稀土溶液(SO₄^2-/REO百分比浓度0.1％-5％)，氯化稀土溶液在后续的稀土萃取分离生产过程中容易发生乳化现象，影响萃取的正常进行，也会造成最终稀土产品的SO₄^2-偏高。为了消除稀土溶液中SO₄^2-的影响，根据Ba²⁺+SO₄^2-＝BaSO₄↓的反应原理，稀土行业一直采用向溶液中加钡离子去除硫酸根，具体操作过程为：

将氯化稀土溶液打入单级反应槽体中，启动搅拌并通蒸汽加热，使反应槽中溶液温度控制在70-90℃。将氯化钡(碳酸钡)通过人工搬运的方式加入反应槽中，氯化钡(碳酸钡)的加入量为理论计算量的1.0-1.5倍。

续搅拌反应2h以上，反应完全后在70℃左右高温条件下用泵将反应槽中浆液打入过滤设备进行过滤分离，得到低硫酸根的氯化稀土溶液，作业周期在5-10小时。

采用上述工艺存在以下问题：一是能耗高且用能不均衡；二是劳动强度大；三是操作方式采用间歇式，自动化水平低；四是设备的利用率较低；五是人工加氯化钡存在重金属中毒危险。

鉴于上述工艺方法存在的问题，力求通过工艺设备的科学组合，发明一种能耗低，能够实现连续化生产，且实现过程控制和稳定质量的工艺方法及装备系统非常必要。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种稀土溶液连续除硫酸根的装置及方法，能够实现去除硫酸根的连续生产，提高了设备利用率和产品一次合格率。

技术方案如下：

一种稀土溶液连续除硫酸根的装置，包括：

上料设备，用于将固体粉料定量连续送入连续沉淀槽；

连续沉淀槽，用于加热稀土溶液，并提供稀土溶液和固体粉料的反应空间，将反应后的稀土溶液送入热交换器降温；连续沉淀槽设置有进料口和出料口；级连续沉淀槽设置有温度传感器和蒸气入口，蒸气入口上设置有蒸气控制阀；温度传感器通过信号线连接总控制器，将连续沉淀槽内的温度信号传送到总控制器；

过滤设备，通过管路连接热交换器，用于接收并过滤稀土溶液中的硫酸钡；包括：第一过滤器、第二过滤器、第一进料阀门、第二进料阀门，第一过滤器、第二过滤器相并联，第一进料阀门设置在第一过滤器的进料端，第二进料阀门设置在第二过滤器的进料端；第一过滤器、第二过滤器设置有压力传感器，压力传感器通过信号线连接总控制器，将第一过滤器、第二过滤器内的压力信号发送给总控制器；

热交换器，通过管路分别连接第一级和最后一级的连续沉淀槽，以及过滤设备和流量控制器；将反应后的稀土溶液送入热交换器与反应前的稀土溶液进行换热降温；

流量控制器，用于控制进入热交换器的稀土溶液流量，包括：变频泵、电磁流量计、变频器，电磁流量计、变频器通过信号线连接总控制器；变频器控制变频泵的转速，进而控制进入热交换器的流量；电磁流量计将变频泵的流量信号发送给总控制器，总控制器控制变频器的输出频率；