技术详细介绍
用于制备稀土氧化物的焙烧装置。
项目简介：
本发明涉及冶金化工领域，具体公开一种用于制备稀土氧化物的焙烧装置。该焙烧装置包括：炉体结构；炉体结构内，由底部至顶部依次形成供热区域、调温区域和雾化反应区域；供热区域的截面尺寸大于调温区的截面尺寸；并且供热区域至调温区域截面尺寸渐缩；供热区域设置有燃气入口机构，燃气入口机构用于形成燃气以螺旋状进入供热区域的通道；调温区域设置有空气入口机构和水雾入口机构；雾化反应区域设置有溶液雾化入口机构和晶种颗粒入口机构。采用该装置可以实现反应温度可控，反应物浓度可控，完成多种稀土氧化物的制备，并且产物颗粒大小可控。
项目核心创新点：
炉体结构；所述炉体结构内，由底部至顶部依次形成供热区域、调温区域和雾化反应区域；所述供热区域的截面尺寸大于所述调温区的截面尺寸；并且所述供热区域至调温区域截面尺寸渐缩；
所述供热区域设置有燃气入口机构，所述燃气入口机构用于形成燃气以螺旋状进入供热区域的通道；
所述调温区域设置有空气入口机构和水雾入口机构；所述空气入口机构用于形成空气以螺旋状进入调温区域的通道；所述水雾入口机构用于形成以螺旋状进入调温区域的通道；
所述雾化反应区域设置有溶液雾化入口机构和晶种颗粒入口机构；所述溶液雾化入口机构用于形成雾化溶液以螺旋状进入雾化反应区域的通道；所述晶种颗粒入口机构用于形成晶种颗粒以螺旋状进入雾化反应区域的通道。
进一步地，所述燃气入口机构包括至少两个燃气喷入口，所述两个燃气喷入口设置于同一水平面内，且两个燃气喷入口共圆外切；
所述空气入口机构包括至少两个空气喷入口，所述两个空气喷入口设置于同一水平面内，且两个空气喷入口共圆外切；
所述水雾入口机构包括至少两个水雾喷入口，所述两个水雾喷入口设置于同一水平面内，且两个水雾喷入口共圆外切；
所述溶液雾化入口机构包括至少两个溶液雾化喷入口，所述两个溶液雾化喷入口设置于同一水平面内，且两个溶液雾化喷入口共圆外切；
所述晶种颗粒入口机构包括至少两个晶种颗粒喷入口，所述两个晶种颗粒喷入口设置于同一水平面内，且两个晶种颗粒喷入口共圆外切。
进一步地，所述共圆外切的圆面积为区域截面面积的分之一至三分之二；所述区域截面面积为与所述圆共面的相应区域的截面面积。
进一步地，所述空气喷入口、水雾喷入口、溶液雾化喷入口和晶种颗粒喷入口中的一个或多个喷入口设置有喷嘴，所述喷嘴与所述喷入口之间的角度可调。
进一步地，所述炉体结构的底部设置有检修口和/或排渣口。
进一步地，所述炉体内还形成有出料区域，所述出料区域位于雾化反应区域上部且与雾化反应区域连通；所述出料区域的截面尺寸小于所述雾化反应区域，并且所述雾化反应区域至出料区域截面尺寸渐缩。
项目详细用途：
稀土氯化物除铈氯化物不经氯氧化物可在400℃时直接转化为二氧化铈外其他氯化物在焙烧过程中首先转变成相应的氯氧化物，镨和钕氯氧化物在950℃和1200℃下可部分转变为氧化物，而氯氧化镧在1200℃下仍不能分解为氧化物。但随即对氯化镧溶液进行了简单的喷雾焙烧实验，结果却发现氯化镧液滴迅速接触高温火焰(约1200℃)时也可以部分化为氧化镧的现象，也就是说在保证合适的温度、浓度及液滴粒径等良好的动力学条件能够促进热分解速度和提高氧化物转化率。不同稀土氯化物在喷雾热解转化稀土氧化物过程生成温度范围比较宽、均匀性要求较高，反应物浓度低及雾化颗粒均匀性均对反应有影响。有鉴于此，本发明实施例提供一种用于制备稀土氧化物的焙烧装置，以稀土萃取工艺流程中氯化稀土溶液直接焙烧制取氧化物颗粒的工艺所需装置。
预期效益说明：
本发明提供的焙烧装置适用于稀土萃取工艺流程中氯化稀土溶液直接焙烧制取稀土氧化物颗粒。该焙烧装置通过设置相应的入口机构，可以使物料旋流喷入，不仅能提高反应物在炉内的停留时间，同时也可以增加反应之间的混合均匀性。设置的调温区域不仅可实现多种稀土氧化物生成的温度要求，同时提前汽化反应水蒸汽、均匀反应物的浓度，实现同一个装置生产不同稀土氧化物的要求；设置溶液雾化喷入雾化反应区域生成晶种颗粒，实现多规格颗粒度生产要求。并且，本发明提供的焙烧装置结构简单，阻力损失小，能量利用效率高，维护容易。