[实用新型]一种电加热内热法分解混合型稀土精矿的电热分解槽

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于混合型稀土精矿分解的电热分解槽，属于稀土冶金领域。 

背景技术：

我国包头混合型稀土精矿含有氟碳铈矿(REFCO₃)、独居石(REPO₄)和萤石(CaF₂)，独居石中含有放射性元素钍超过0.2％，属于伴生放射性矿。现有的混合型稀土精矿分解方法为浓硫酸焙烧分解法，即先把浓硫酸与混合型稀土精矿按照质量比1∶1.1～1.7混合，在回转窑内高温(低于900℃)或低温(低于300℃)条件下进行焙烧，使稀土矿物转换为水溶性的硫酸盐，再经过对焙烧产物的浸出、净化除杂等工序生产各种稀土产品。 

上述浓硫酸高温焙烧分解工艺又称为三代酸法，是目前国内生产中应用的主要方法。此法在环保和资源利用方面存在如下问题：(1)废气量大且很难达标排放。由于回转窑依靠燃烧化学燃料提供热量，需引入大量助燃空气；在焙烧过程中硫酸挥发，至300℃以上硫酸大量分解产生二氧化硫；硫酸与矿物作用产生氟化氢和氟化硅等氟化物。燃烧重油时，一般每处理1吨(REO50％)混合型稀土精矿约产生6000Nm³的焙烧废气，其中含硫酸雾150～200kg，二氧化硫、三氧化硫～200kg，氟化物～80kg，烟尘30～50kg。焙烧废气采用水喷淋处理，余热难回用，排放物实排值都远高于国家排放标准(分别为：SO₂＜850mg/m³；硫酸雾＜45mg/m³；氟化物＜6mg/m³)，严重污染环境。(2)废水量大且处理费用高。上述喷淋排放废气产生大量酸性废水，每处理1吨混合型稀土精矿要排出15吨酸性废水，其中含硫酸、氢氟酸等混酸0.5吨。由于其排出量大、成份复杂、杂质量高、腐蚀严重，处理难度很大。采用石灰中和或碱中和，不能回收酸且增加运行成本；采用酸浓缩回收技术后，可回收70％的硫酸和15％的氢氟酸，但投资规模大，设备材料要求特殊，不易操作。(3)产生放射性废渣。焙烧温度在200℃以上时，硫酸钍与磷酸脱水生成的焦磷酸作用转变成难溶的焦磷酸钍。浸出时焦磷酸钍进入浸出渣，既损失了钍资源，又使浸出渣放射性超标(其放射性 比活度为2.1×10⁵Bg/kg，超过国家标准GB9133-88的7.4×10⁴Bg/kg的2.8倍)，属于放射性渣，需建放射性废物库贮存，存在环保安全隐患。 

由上述浓硫酸低温焙烧分解方法可知，降低焙烧温度后可回收钍和氟，从而克服了高温焙烧不能回收利用钍、氟等有价元素的难题。低温焙烧存在的问题是，采用回转窑和燃烧化学燃料加热，焙烧温度降低至300℃左右，但焙烧时间由高温法的1～2小时延长至7～16小时，产生的废气量和废水量超过高温法，达标排放的处理运行费用高昂。 

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，可以很好的用于混合型稀土精矿分解、电加热低温分解的温度可控的电热分解槽。 

本实用新型的目的主要是通过下述技术方案得以实现的：一种电热分解槽，该槽体为方形容器，在其内壁的两侧相对位置有两块导电极板，在槽体上端分别设有稀土精矿加入口和硫酸加入口，在所述槽体的内设有搅拌器，所述搅拌器的轴从在槽体上端入口延伸至槽体底部与所述搅拌器的主体连接，在所述导电极板的上部的槽体侧壁开有尾气引出口。 

该电热分解槽的所述槽体为耐酸耐火材料砌筑而成。 

该电热分解槽，所述两块导电极板的材质为低碳钢或石墨。通电时由极板——混合物——另一极板形成导电回路，依靠电流流过物料产生的电阻热使物料本身得到加热，物料的温度分布均匀一致，控制输入电流的大小即可精确控制物料的升温速度和温度高低。 

本实用新型的优点在于：采用本实用新型的电热分解槽，可精确控制焙烧温度，从而使物料的温度分布均匀，强化了稀土矿物分解。且该电热分解槽焙烧温度可精确控制，在电热分解槽中间歇式焙烧，物料的温度分布均匀一致，温度高低可控，保证稀土精矿稳定分解，获得高的分解率。 

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本发明电热分解槽俯视图。 

附图标记如下：槽体1，导电极板2，稀土精矿加入口3，硫酸加入口4，搅拌器5，轴6，尾气引出口7。 

具体实施方式：

如图1所示：一种电热分解槽，该槽体1为方形容器，在其内壁的两侧相对位置有两块导电极板2，在槽体1上端分别设有稀土精矿加入口3和硫酸加入口4，在槽体1的内设有搅拌器5，搅拌器5的轴6从在槽体1上端入口延伸至槽体1底部与搅拌器5的主体连接，在导电极板2的上部的槽体1侧壁开有尾气引出口7。槽体1为耐酸耐火材料砌筑而成。两块导电极板2的材质为低碳钢或石墨。通电时由极板——混合物——另一极板形成导电回路，依靠电流流过物料产生的电阻热使物料本身得到加热，物料的温度分布均匀一致，控制输入电流的大小即可精确控制物料的升温速度和温度高低。