[发明专利]一种强化氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料的回转炉装置及方法

说明书

本发明公开了一种强化氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料的回转炉装置及方法，包括前固定端盖、后固定端盖以及可旋转设置在两固定端盖之间的回转窑炉体；回转窑炉体内部设有至少一根强化曝气管，强化曝气管的前端开口与鼓风机连接；强化曝气管的下表面设有多个曝气孔，在回转窑炉体内部由前向后的方向上，强化曝气管上根据曝气孔的密度分为密集区、过渡区和稀疏区；强化曝气管在密集区、过渡区和稀疏区的管壁上分别设有测温热电偶；每个测温热电偶与设置在回转窑炉体外部的温度曝气量控制系统连接，温度曝气量控制系统根据回转窑炉体内不同区的温度来控制鼓风机的输出气流量。利用本发明，可以优化废料的氧化焙烧，加快废料处置速度。

技术领域

本发明属于废弃物资源化利用领域，尤其是涉及一种带温度控制的强化氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料的回转炉装置及方法。

背景技术

在烧结型钕铁硼合金永磁体生产过程中，因切割、打磨、氧化废弃等原因会产生30％-40％的废料，废料元素组成与合金材料基本相同，其中的稀土元素含量远远高于稀土矿中稀土元素的含量，对这部分加工废料中的稀土元素加以回收利用，具有极高的经济价值与社会环保效益。从废弃钕铁硼合金中回收稀土元素的工艺主要分为直接利用、火法回收、湿法回收、离子液体萃取回收等。钕铁硼合金加工含油废料的直接利用与火法回收要求原料中钕铁硼合金的氧化程度低，对原料要求高，而离子液体萃取等新工艺尚在进一步完善中，湿法回收对物料的适应性强，回收效率及产物纯度较高。目前针对钕铁硼合金加工含油废料，由于废料产自钕铁硼合金加工过程中的不同步骤，不同来源的废料氧化程度不同，组分构成也不尽相同，采用湿法回收利用具有极大的优势。

湿法回收工艺主要方法有盐酸全溶法、盐酸优溶法、复盐沉淀法等，盐酸全溶法回收钕铁硼废料具有流程复杂、化学试剂消耗量大、成本高、二次污染严重、稀土元素分离不彻底等缺点，复盐沉淀法同样有流程复杂、试剂消耗量大、回收效率有待提高等问题，且含油废料中含有的切削油对于盐酸全溶法，复盐沉淀法等工艺的酸溶解效率会产生影响，导致部分稀土元素无法溶解，造成稀土回收率下降。盐酸优溶法即氧化焙烧-盐酸溶解法，指先将废料经过氧化焙烧，去除其中的有机质，铁、钕被氧化成三氧化二铁和三氧化二钕，焙烧产物再与盐酸反应，通过控制溶液PH值，使稀土元素优先溶解，再经过沉淀分离得到纯的三氧化二钕。盐酸优溶法高效回收稀土的关键在于氧化焙烧过程的优化控制，将废料中的铁和钕氧化成三氧化二铁和三氧化二钕，而不发生颗粒高温团聚和避免氧化亚铁的形成。含油废料的氧化焙烧不仅是盐酸优溶法的必备步骤，同时也是其他多种湿法回收工艺所需步骤。

回转炉在氧化处置废弃物上有着广泛的应用，其操作控制简单，炉内无复杂运动部件，对物料适应性好。回转炉氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料是工业上常用方法，在回转窑氧化焙烧含油废料的过程中，由于含油废料的易燃易氧化、密度大等特性，废料在回转炉内极易受热氧化燃烧，导致回转炉前半段接近给料口处温度过高，使得含油废料烧结成块，内部的钕和铁氧化不完全，堆积物料表面氧化产物受热温度过高发生进一步反应和晶相组织变化、团聚等，影响后续回收步骤中钕、铁氧化物的分离，降低钕的回收效率，增加盐酸优溶液中亚铁离子浓度，提高回收成本。

为了控制废料在回转窑进料口附近的氧化燃烧，需要减少给料量与降低回转窑转速，进一步降低了回转窑对含油废料的氧化焙烧处置速度，导致氧化焙烧步骤成为限制盐酸优溶法回收含油废料速度与回收率的重要因素。

发明内容

本发明提供了一种强化氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料的回转炉装置，可以克服现有回转窑处置钕铁硼合金加工含油废料过程中遇到的废料堆积燃烧、物料氧化不完全、物料局部高温过热导致相变等问题，从而优化废料的氧化焙烧，加快废料处置速度。

一种强化氧化焙烧钕铁硼合金加工含油废料的回转炉装置，包括前固定端盖、后固定端盖以及可旋转设置在两固定端盖之间的回转窑炉体；

所述的回转窑炉体内部设有至少一根强化曝气管，所述强化曝气管的前后两端分别固定在前固定端盖、后固定端盖上靠近下端的位置，强化曝气管的前端开口与鼓风机连接；