一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺

文档序号:149578 发布日期:2021-10-26 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺 (Roasted ore cold leaching process for improving rare earth recovery rate ) 是由 周灿伟 潘陆 廖霜 于 2021-05-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺,包括,步骤S1,将焙烧矿通过进料口注入冷却装置,同时启动风力装置,焙烧矿在风力装置的带动下沿冷却管移动;步骤S2,冷却水通过进水口注入冷却管内,对焙烧矿进行冷却;步骤S3,出料口温度符合预设标准的焙烧矿通过出料口排出冷却装置,出料口温度不符合预设标准的焙烧矿通过风力装置将不合格焙烧矿传送至预设位置重复冷却,直至焙烧矿温度符合预设标准。本发明设置有中控单元,用于调控各部件工作状态;中控单元通过调节冷却管内水水流速度、第一动力装置动力参数、第二风力机构传送角度和各透气阀的透气量,以使排出的焙烧矿温度符合预设标准。(The invention relates to a roasted ore cold leaching process for improving the recovery rate of rare earth, which comprises the following steps of S1, injecting roasted ore into a cooling device through a feed inlet, starting a wind power device at the same time, and moving the roasted ore along a cooling pipe under the driving of the wind power device; step S2, cooling water is injected into the cooling pipe through the water inlet to cool the roasted ore; and step S3, discharging the roasted ore of which the discharge port temperature meets the preset standard out of the cooling device through the discharge port, and conveying the unqualified roasted ore to a preset position through a wind power device for repeated cooling until the roasted ore temperature meets the preset standard. The invention is provided with a central control unit for regulating and controlling the working state of each part; the central control unit enables the temperature of the discharged roasted ore to meet the preset standard by adjusting the water flow speed of the water in the cooling pipe, the power parameters of the first power device, the transmission angle of the second wind mechanism and the ventilation quantity of each ventilation valve.)

一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺

技术领域

本发明涉及焙烧矿冷浸领域,尤其涉及一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺。

背景技术

目前稀土冶炼主要采用湿法冶金属化工冶金方式和火法冶炼,其中,湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,采用稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。火法冶金工艺过程简单,生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

目前稀土矿的主要冶炼生产工艺为采用浓硫酸高温焙烧,焙烧后的稀土矿温度高达300℃以上,焙烧后的稀土与水溶解后形成稀土溶液,但焙烧矿热浸温度高影响稀土浸出率,导致生产效率低下,降低硫酸稀土溶液浓度和产品产量,目前焙烧矿的冷却大多采用直接投入水中进行冷却,该方法导致稀土溶解率降低,产出的稀土质量低。

发明内容

为此,本发明提供一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺,可以解决无法控制焙烧矿出料温度的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供一种提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺,包括:

步骤S1,将焙烧矿通过冷却装置的进料口注入冷却装置,同时启动风力装置,以使焙烧矿在所述风力装置的带动下沿冷却管移动;

步骤S2,冷却水通过进水口注入所述冷却管内,以对在所述冷却管上移动的焙烧矿进行冷却;

步骤S3,将所述冷却装置的出料口处温度符合预设标准的焙烧矿排出所述冷却装置,所述出料口处温度不符合预设标准的焙烧矿通过所述风力装置将不合格焙烧矿传送至预设位置重复冷却,直至焙烧矿温度符合预设标准;

还设置有中控单元,用于调控各部件工作状态,所述中控单元预设温度标准值,所述中控单元通过设置于出料口的温度检测装置获取出料口处焙烧矿温度,当出料口处焙烧矿温度小于等于温度标准值时,所述中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,并排出当前焙烧矿,当出料口处焙烧矿温度大于温度标准值时,所述中控单元判定当前焙烧矿不符合预设标准,中控单元对当前焙烧矿再次冷却;

所述风力装置包括设置于进料口下方的第一风力机构,第一风力机构用于移动和冷却进料口处的焙烧矿,所述风力装置还包括第二风力机构,第二风力机构用于将焙烧矿传送至预设位置;若出料口处的当前焙烧矿温度符合预设标准,所述第二风力机构将当前焙烧矿传送至出料口,若出料口处当前焙烧矿温度不符合预设标准,所述第二风力机构将当前焙烧矿传送至所述冷却装置预设位置,对当前焙烧矿进行再次冷却;

所述冷却管上设置有若干透气阀,以控制冷却管排出的透气量,对焙烧矿进行冷却,相邻所述透气阀之间设置有温度传感器,用于获取焙烧矿温度;所述出料口设置有温度检测装置,用于获取出料口处焙烧矿温度;所述冷却装置还包括风力装置,设置于所述进料口处,用于移动和冷却焙烧矿;

所述中控单元内设置有各所述温度传感器温度标准值,所述中控单元获取当前温度传感器实时温度,当实时温度在预设值范围内,中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,中控单元不对下一透气阀透气量进行调节;若实时温度超出或低于当前预设标准,所述中控单元对下一透气阀透气量进行调节;所述中控单元获取上一温度传感器实时温度和当前温度传感器实时温度差值,中控单元根据温度差值与预设值相比较获取下一透气阀透气量的调节量,以使排出的焙烧矿温度符合预设标准;

所述中控单元通过出料口处温度传感器获取的温度与预设值相比较,当出料口处温度小于等于预设值,中控单元判定当前焙烧矿冷却温度符合预设标准,中控单元按照预设角度调节所述第二风力机构将合格的焙烧矿传送至出料口,当出料口处温度大于预设值,中控单元判定当前焙烧矿不符合预设标准,中控单元根据出料口焙烧矿温度对所述第二风力机构的角度进行调节,以使不合格的焙烧矿传送至所述冷却装置的预设位置,对当前焙烧矿再次冷却,以使产出的焙烧矿温度符合预设温度。

进一步地,所述中控单元获取焙烧矿进料量m,中控单元将获取的焙烧矿进料量与预设值相比较,选取对应的所述冷却管水流速度、所述透气阀透气量和所述风力装置第一动力装置动力参数,其中,

当m≤M1,所述中控单元选取第一预设水流速度V1为所述冷却管水流速度参数、第一预设透气量Q1为所述透气阀透气量参数和第一预设第一动力装置动力参数F1所述第一动力装置动力参数;

当M1<m≤M2,所述中控单元选取第二预设水流速度V2为所述冷却管水流速度参数、第二预设透气量Q2为所述透气阀透气量参数和第二预设第一动力装置动力参数F2所述第一动力装置动力参数;

当M2<m≤M3,所述中控单元选取第三预设水流速度V3为所述冷却管水流速度参数、第三预设透气量Q3为所述透气阀透气量参数和第三预设第一动力装置动力参数F3所述第一动力装置动力参数;

当m>M3,所述中控单元选取第四预设水流速度V4为所述冷却管水流速度参数、第四预设透气量Q4为所述透气阀透气量参数和第四预设第一动力装置动力参数F4所述第一动力装置动力参数;

其中,所述中控单元预设焙烧矿进料量M,设定,第一预设焙烧矿进料量M1、第二预设焙烧矿进料量M2、第三预设焙烧矿进料量M3,中控单元预设水流速度V,设定,第一预设水流速度V1、第二预设水流速度V2、第三预设水流速度V3、第四预设水流速度V4,中控单元预设透气量Q,设定,第一预设透气量Q1、第二预设透气量Q2、第三预设透气量Q3、第四预设透气量Q4,中控单元预设第一动力装置动力参数F,设定,第一预设第一动力装置动力参数F1、第二预设第一动力装置动力参数F2、第三预设第一动力装置动力参数F3、第四预设第一动力装置动力参数F4。

进一步地,所述中控单元通过温度检测装置获取出料口焙烧矿温度W,中控单元根据获取的出料口焙烧矿温度W与预设温度值相比较,对所述冷却管的水流速度进行调节,其中,

当W≤T1,所述中控单元判定当前焙烧矿温度符合预设标准,所述中控单元选取第一预设角度θ1为所述第二风力机构的传送角度,排出当前焙烧矿;

当T1<W<T2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度超出预设标准,所述中控单元选取第二预设角度θ2为所述第二风力机构的传送角度,将不合格的焙烧矿传送至第一预设距离B1为将当前焙烧矿传送至出料口的距离;

当W≥T2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度严重超标,所述中控单元选取第三预设角度θ3为所述第二风力机构的传送角度,将不合格的焙烧矿传送至第二预设距离B2为将当前焙烧矿传送至出料口的距离,同时提高所述冷却管水流速度;

其中,所述中控单元预设温度值T,设定,第一预设温度T1、第二预设温度T2,中控单元预设第二风力机构传送角度θ,其中,第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、第三预设角度θ3,中控单元预设传送至出料口距离B,其中第一预设距离B1,第二预设距离B2。

所述中控单元通过温度检测装置获取的出料口焙烧矿温度大于等于第二预设温度值,中控单元判定当前焙烧矿温度严重超标,所述中控单元将所述冷却管水流速度Vi提高至Vi1,设定Vi1=Vi×(1+((T2-W)/T2)。

当所述中控单元获取第二风力机构的传送角度为θi时,所述中控单元选取第i预设第二动力装置动力参数Li为第二动力装置动力参数和第i预设第三动力装置动力参数Gi为第三动力装置动力参数,其中,所述中控单元预设第二动力装置动力参数L,其中,第一预设第二动力装置动力参数L1、第二预设第二动力装置动力参数L2、第三预设第二动力装置动力参数L3,中控单元预设第三动力装置动力参数G,其中,第一预设第三动力装置动力参数G1、第二预设第三动力装置动力参数G2、第三预设第三动力装置动力参数G3。

所述中控单元预设第一温度标准值T10,和第二温度标准值T20,其中,

当T1<W≤T10,所述中控单元将第二预设第二动力装置动力参数L2降低至L21,设定L21=L2×(1-(T10-W)/T1),将第二预设第三动力装置动力参数G2提高至G21,设定G21=G2×(1+(T10-W)/T1);

当T10≤W<T2,所述中控单元将第一预设第二动力装置动力参数L2增加至L22,设定L22=L2×(1+(T2-W)×(W-T10)/(T2×T10)),将第一预设第三动力装置动力参数G2降低至G22,设定G22=G2×(1-(T2-W)×(W-T10)/(T2×T10));

当T2≤W≤T20,所述中控单元将第三预设第二动力装置动力参数L3增加至L31,设定L31=L3×(1+(W-T2)/T2),将第三预设第三动力装置动力参数G1降低至G11,设定G31=G3×(1-(W-T2)/T2);

当W>T20,所述中控单元将第三预设第二动力装置动力参数L3增加至L32,设定L32=L3×(1+(W-T20)/T2),将第三预设第三动力装置动力参数G3降低至G32,设定G32=G3×(1+(W-T20)/T2)。

所述中控单元预设进料量标准参数M0,中控单元根据获取的实时进料量与进料量标准参数相比较,调节所述风力装置动力参数,其中,

当m1≥M0时,所述中控单元将所述风力装置动力参数Fi增加至Fi1,设定Fi1=Fi×(1+(m1-M0)/M0);

当m1<M0时,所述中控单元将所述风力装置动力参数Fi降低至Fi2,设定Fi2=Fi×(1-(M0-m1)/M0)。

所述冷却管上设置有若干温度传感器,其中第一温度传感器设置于第一透气阀与第二透气阀中间,第二温度传感器设置于所述第二透气阀和第三透气阀之间,第i温度传感器设置于第i透气阀和第(i+1)透气阀之间,其中,n为所述透气阀数量;所述中控单元获取所述第i温度传感器实时温度值ti,中控单元根据获取所述第i温度传感器实时温度值ti与预设第i温度传感器温度标准值相比较,获取所述第(i+1)透气阀调节方式,其中,

当ti≤Ti1,所述中控单元判定当前焙烧矿温度不符合当前预设标准,所述中控单元降低所述第(i+1)透气阀的透气量Qi至Qi1,设定Qi1=Qi×(1-(Ti1-ti)/Ti1×QJ);

当Ti1<ti<Ti2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度符合当前预设标准,所述中控单元不对所述第(i+1)透气阀的透气量进行调节;

当ti≥Ti2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度不符合当前预设标准,所述中控单元增加所述第(i+1)透气阀的透气量Qi至Qi2,设定Qi2=(1+(ti-Ti2)/Ti2×QJ);

其中,所述中控单元预设第i温度传感器温度标准值Ti,设定,第一预设第i温度传感器温度标准值Ti1、第二预设第i温度传感器温度标准值Ti2。

所述中控单元获取第i温度传感器实时温度值ti在预设第i温度传感器温度标准值范围内,所述中控单元对所述冷却管水流速度进行调节,所述中控单元预设温度差标准值△T,中控单元根据第i温度传感器实时温度ti与第(i-1)温度传感器实时温度t(i-1)的差值与预设温度差标准值相比较,选取所述透气阀透气量补偿参数,其中,

当t(i-1)-ti≥△T,所述中控单元选取第一预设透气量补偿参数QJ1为所述第(i+1)透气阀透气量补偿参数;

当t(i-1)-ti<△T,所述中控单元选取第二预设透气量补偿参数QJ2为所述第(i+1)透气阀透气量补偿参数;

其中,所述中控单元预设透气量补偿参数QJ,设定,第一预设透气量补偿参数QJ1、第二预设透气量补偿参数QJ2。

所述中控单元预设动力参数标准值F0,中控单元根据所述风力装置实时动力参数Fiq与预设动力参数标准值相比较,对选取的透气量补偿参数进行调节,其中,

当Fiq≥F0时,所述中控单元增加透气量补偿参数QJm至QJm1,设定QJm1=QJm×(1+(1-(Vi1-Vi)/Vi)×(1-(Fiq-F0)/F0));

当Fiq<F0时,所述中控单元减少透气量补偿参数QJm至QJm2,设定QJm2=QJm×(1-(1-(Vi1-Vi)/Vi)×(1-(F0-Fiq)/F0));

其中,i=1,2,3,4,q=1,2,m=1,2。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过设置中控单元,所述中控单元通过出料口处温度传感器获取的温度与预设值相比较,当出料口处温度小于等于预设值,中控单元判定当前焙烧矿冷却温度符合预设标准,中控单元判定排出当前焙烧矿;当出料口处温度大于预设值,中控单元判定当前焙烧矿不符合预设标准,中控单元控制第二风力机构角度,将当前焙烧矿传送至预设位置,其中,若出料口处温度在预设值范围内,所述中控单元仅调节第二风力机构角度,若出料口处温度超过预设值,所述中控单元调节第二风力机构角度的同时调节水流速度,以使排出的焙烧矿温度符合预设标准;所述中控单元内设置有各所述温度传感器温度标准值,所述中控单元获取当前温度传感器实时温度,当实时温度在预设值范围内,中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,中控单元不对下一透气阀透气量进行调节;若实时温度超出或低于当前预设标准,所述中控单元对下一透气阀透气量进行调节;所述中控单元获取上一温度传感器实时温度和当前温度传感器实时温度差值,中控单元根据温度差值与预设值相比较获取下一透气阀透气量的调节量,以使排出的焙烧矿温度符合预设标准。

尤其,本发明预设焙烧矿进料量、冷却管水流速度、透气阀透气量和风力装置中第一动力装置动力参数,根据不同进料量与预设焙烧矿进料量相比较,选取最优的水流速度为冷却管水流速度、选取最优的透气量为透气阀透气量、选取最优的动力参数为风力装置第一动力装置动力参数,以使冷却水水流速度、透气阀透气量和第一动力装置动力参数与实时进料量向匹配,以提高焙烧矿冷却效率。

尤其,本发明预设温度标准值,通过获取的出料口焙烧矿温度与预设温度标准值相比较,判定出料口焙烧矿是否符合预设标准,若出料口处焙烧矿温度低于预设标准值,中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,中控单元选取第一预设角度θ1为所述第二风力机构的传送角度,排出当前焙烧矿,若出料口处焙烧矿温度高于预设标准值,中控单元根据出料口处的焙烧矿温度,控制第二风力机构的传送角度将不合格的焙烧矿传送至预设位置,对当前焙烧矿再次冷却;同时,若出料口焙烧矿温度在超出预设值,说明当前中控单元选取的水流速度无法将当前焙烧矿冷却至预设温度标准值,中控单元将当前焙烧矿传送至预设位置的同时提高冷却管中水流速度,该提高的水流速度以实时焙烧矿温度与第二预设标准值的差为动态调节的基准,以使下一时刻出料口的焙烧矿温度符合预设标准。

尤其,本发明设置第二风力机构上第二动力装置和第三动力装置动力参数,根据第二风力机构的传送角度选取最优的动力参数。在此基础上,中控单元在第一预设温度值和第二预设温度温度值范围内设置第一温度标准值,在第二预设温度值范围外,设置第二温度标准值,当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度小于等于第一温度标准值时,说明需将当前焙烧矿传送至距出料口小于第一预设距离的位置处,因此需降低中控单元选取的第二预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为降低传送角度,中控单元降低第二动力装置动力参数,提高第二动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度在第一温度标准值和第二预设温度范围内时,说明需将当前焙烧矿传送至距出料口第一预设距离和第二预设距离之间的位置处,因此需提高中控单元选取的第二预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元增加第二动力装置动力参数,降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度在第二温度标准值和第二预设温度范围内时,说明需将当前焙烧矿传送至大于距出料口第二预设距离的位置处,因此需提高中控单元选取的第三预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元增加第二动力装置动力参数,降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度超过第二温度标准值时,说明需将当前焙烧矿传送至大于距出料口第二预设距离更远的位置处,因此需更大范围的提高中控单元选取的第三预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元更大范围的增加第二动力装置动力参数,更大范围的降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的。

尤其,中控单元预设进料量标准参数,所述中控单元对进料量进行调节时,风力装置的动力参数根据调节后的进料量与标准进料量相比较,增加或降低风力装置的第一动力装置的动力参数,以使风力装置的第一动力装置动力参数与调节后的进料量向匹配。

尤其,本发明设置若干温度传感器,同时在中控单元内设置有各传感器温度标准值,中控单元获取当前温度传感器实时温度与该温度传感器的温度标准值相比较,调节下一透气阀的透气量,若实时温度低于预设该温度传感器的温度标准值,为避免产生过量的水蒸气,影响后续冷却后的焙烧矿的溶解度,中控单元降低下一透气阀透气量,以使下一温度传感器获取的温度符合预设标准,若实时温度高于预设该温度传感器的温度标准值,中控单元增加下一透气阀透气量,以增加水蒸气量,加速降温,以使下一温度传感器获取的温度符合预设标准,若实时温度在预设该温度传感器的温度标准值范围内,实时温度符合预设标准,中控单元不对透气阀透气量做调节。

尤其,所述中控单元预设透气量补偿参数,更进一步的,设置两个透气量补偿参数,根据当前温度传感器与上一温度传感器的获取的温度差与预设的温度差标准值相比较,选取最优的透气量补偿参数作为下一透气阀透气量补偿参数,以使下一透气阀透气量达到最优值。同时,本发明根据调节后风力装置的动力参数与预设的标准值相比较,对选取的透气量补偿参数进行调节,当调节后风力装置动力参数大于等于预设标准值,为避免风力过大造成水蒸气与当前焙烧矿接触不充分,故而根据水流速度的变化和风力装置动力参数与标准值的差值增加透气量补偿参数,当调节后风力装置动力参数小于预设标准值,为避免风力过小,导致冷却装置内水蒸气含量过多,影响后续焙烧矿的溶解度,故而根据水流速度的变化和风力装置动力参数与标准值的差值降低透气量补偿参数,以使透气阀的透气量达到最优。

附图说明

图1为发明实施例提高稀土回收率的焙烧矿冷浸方法示意图;

图2为发明实施例提高稀土回收率的焙烧矿冷却装置结构示意图;

图3为发明实施例提高稀土回收率的焙烧矿冷却装置中风力装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示,其为本发明实施例的提高稀土回收率的焙烧矿冷浸工艺示意图,其包括,步骤S1,将焙烧矿通过进料口注入冷却装置,同时启动风力装置,以使焙烧矿在所述风力装置的带动下沿冷却管移动;步骤S2,冷却水通过进水口注入所述冷却管内,以对在所述冷却管上移动的焙烧矿进行冷却;步骤S3,将所述冷却装置的出料口处温度符合预设标准的焙烧矿排出所述冷却装置,出料口处温度不符合预设标准的焙烧矿通过所述风力装置将不合格焙烧矿传送至预设位置重复冷却,直至焙烧矿温度符合预设标准;

还设置有中控单元,用于调控各部件工作状态;所述中控单元预设温度标准值,所述中控单元通过设置于出料口的温度检测装置获取出料口处焙烧矿温度,当出料口处焙烧矿温度小于等于温度标准值时,所述中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,并排出当前焙烧矿;当出料口处焙烧矿温度大于温度标准值时,所述中控单元判定当前焙烧矿不符合预设标准,中控单元对当前焙烧矿再次冷却;

所述风力装置包括设置于进料口下方的第一风力机构,第一风力机构用于移动和冷却进料口处的焙烧矿,所述风力装置还包括第二风力机构,第二风力机构用于将焙烧矿传送至预设位置;若出料口处的当前焙烧矿温度符合预设标准,所述第二风力机构将当前焙烧矿传送至出料口,若出料口处当前焙烧矿温度不符合预设标准,所述第二风力机构将当前焙烧矿传送至所述冷却装置预设位置,对当前焙烧矿进行再次冷却;

所述冷却管上设置有若干透气阀,以控制冷却管排出的透气量,对焙烧矿进行冷却,相邻所述透气阀之间设置有温度传感器,用于获取焙烧矿温度;所述出料口设置有温度检测装置,用于获取出料口处焙烧矿温度;所述冷却装置还包括风力装置,设置于所述进料口处,用于移动和冷却焙烧矿;

所述中控单元内设置有各所述温度传感器温度标准值,所述中控单元获取当前温度传感器实时温度,当实时温度在预设值范围内,中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,中控单元不对下一透气阀透气量进行调节;若实时温度超出或低于当前预设标准,所述中控单元对下一透气阀透气量进行调节;所述中控单元获取上一温度传感器实时温度和当前温度传感器实时温度差值,中控单元根据温度差值与预设值相比较获取下一透气阀透气量的调节量,以使排出的焙烧矿温度符合预设标准;

所述中控单元通过出料口处温度传感器获取的温度与预设值相比较,当出料口处温度小于等于预设值,中控单元判定当前焙烧矿冷却温度符合预设标准,中控单元按照预设角度调节所述第二风力机构将合格的焙烧矿传送至出料口;当出料口处温度大于预设值,中控单元判定当前焙烧矿不符合预设标准,中控单元根据出料口焙烧矿温度对所述第二风力机构的角度进行调节,以使不合格的焙烧矿传送至所述冷却装置的预设位置,对当前焙烧矿再次冷却,以使产出的焙烧矿温度符合预设温度。

请参阅图2所示,其为本发明实施例提高稀土回收率的焙烧矿冷却装置结构示意图,其包括冷却装置,冷却装置包括冷却室14,用于盛放焙烧矿;所述冷却室一侧设置有进料口2,用于投放待冷却的焙烧矿;所述进料口处设置有第一电磁阀1,用于控制进料口进料量;所述冷却室另一侧设置有出料口5,用于排出符合预设标准的焙烧矿;所述出料口处设置有输送泵4,用于排出符合标准的焙烧矿;所述冷却室底部设置有冷却管6,用于冷却焙烧矿;所述冷却管一端设置有进水口11,用于向冷却管注入水;所述进水口出设置有第二电磁阀10,用于控制冷却管内进水量;所述冷却管另一端设置有出水管13,用于回收冷却管内的水;所述冷却室顶部设置有出气口3,用于排出水蒸气;所述冷却管上设置有若干透气阀8,用于排出冷却管内水蒸气,同时利用水蒸气降低焙烧矿温度,相邻透气阀之间设置有温度传感器7,用于获取焙烧矿实时温度,其中出料口处设置有温度检测装置12,用于获取出料口处焙烧矿温度;所述冷却室内进料口下方设置有风力装置9,用于移动和冷却焙烧矿。

请参阅图3所示,其为发明实施例提高稀土回收率的焙烧矿冷却装置中风力装置结构示意图,其包括风力装置,所述风力装置包括调速机构906,用于调节风力装置的风速;第一动力装置915,设置于所述调速室内,用于为风叶提供动力;所述调速机构包括第一齿轮909,所述第一齿轮909与所述第一动力装置通过第一连接轴916相连接,第一齿轮与第二齿轮910啮合连接,所述第二齿轮通过连接杆913与第三齿轮914相连接,第三齿轮与第四齿轮912啮合连接,所述第四齿轮通过第二连接轴920与第一风力机构风叶918相连接,所述调速机构内设置有支撑板911,用于支撑第一连接轴、第二连接轴和连接杆;所述第一动力装置设置有第三连接轴908,其与第一动力装置相连接,且设置于第一连接轴对侧,用于为第二风力机构提供动力,所述第三连接轴与第二风力机构风叶901相连接;第三连接轴上设置有第二动力装置905,第二动力装置通过第四连接轴904与第二风力机构风叶罩902相连接,用于为第二风力机构角度的调节提供动力;所述第四连接轴上第二动力装置的对侧设置有第三动力装置907,第三动力装置通过第五连接轴903与第二风力机构风叶罩相连接,用于为第二风力机构角度的调节提供动力;所述风力装置还包括第一风力机构917,设置于所述冷却装置进料口下方,用于为进料口的焙烧矿降温和冷却;其包括第一风力机构风叶罩919,和第一风力机构风叶918,所述第一风力机构风叶通过第五连接轴920与第一动力装置相连接;所述风力装置还包括第二风力机构,设置于所述出料口下方,用于为出料口处的焙烧矿降温和产出合格的焙烧矿。

具体而言,本发明实施例在使用风力装置时,第一动力装置在中控单元的控制下按照预设动力参数带动第一连接轴转动,第一连接轴转动带动第一齿轮转动,第一齿轮转动带动第二齿轮转动,第二齿轮转动带动连接杆进而带动第三齿轮转动,第三齿轮转动带动与之啮合的第四齿轮转动进而带动第二连接轴转动,实现风叶速度的调节;第一动力装置同时带动第三连接轴转动,进而带动第二风力机构转动,实现焙烧矿的降温;当出料口处的温度检测装置获取当前焙烧矿符合预设标准,所述第二动力装置降低动力参数,第三动力装置提高动力参数实现第二风力装置的旋转,将合格的焙烧矿传送至出料口处。

具体而言,本发明实施例通过设置调速机构,其第二风力机构的风叶转速由第一动力装置动力参数确定,第一风力机构的转速由第一动力装置和调速机构共同确定,通过在调速机构内设置若干齿轮实现第一风力机构风速大于第二风力机构风速的目的。本发明对齿轮的齿数不作限定,可以通过齿数进一步地调节第一风力机构的风速。

其中,当焙烧矿从进料口处注入冷却室,焙烧矿在风力装置的带动下沿冷却管移动,在冷却管、透气阀和风力装置的共同作用下进行冷却,经过一段时间,出料口处的温度检测装置获取出料口处焙烧矿的温度,若其符合预设标准,中控单元调节第二风力机构传送角度,将合格的焙烧矿传送至出料口,经输送泵输出;若出料口温度不符合预设标准,中控单元调节第二风力机构传送角度将不合格的焙烧矿传送至预设位置再次冷却。

其中,所述中控单元获取焙烧矿进料量m,中控单元将获取的焙烧矿进料量与预设值相比较,选取对应的所述冷却管水流速度、所述透气阀透气量和所述风力装置第一动力装置动力参数,其中,

当m≤M1,所述中控单元选取第一预设水流速度V1为所述冷却管水流速度参数、第一预设透气量Q1为所述透气阀透气量参数和第一预设第一动力装置动力参数F1所述第一动力装置动力参数;

当M1<m≤M2,所述中控单元选取第二预设水流速度V2为所述冷却管水流速度参数、第二预设透气量Q2为所述透气阀透气量参数和第二预设第一动力装置动力参数F2所述第一动力装置动力参数;

当M2<m≤M3,所述中控单元选取第三预设水流速度V3为所述冷却管水流速度参数、第三预设透气量Q3为所述透气阀透气量参数和第三预设第一动力装置动力参数F3所述第一动力装置动力参数;

当m>M3,所述中控单元选取第四预设水流速度V4为所述冷却管水流速度参数、第四预设透气量Q4为所述透气阀透气量参数和第四预设第一动力装置动力参数F4所述第一动力装置动力参数;

其中,所述中控单元预设焙烧矿进料量M,设定,第一预设焙烧矿进料量M1、第二预设焙烧矿进料量M2、第三预设焙烧矿进料量M3,中控单元预设水流速度V,设定,第一预设水流速度V1、第二预设水流速度V2、第三预设水流速度V3、第四预设水流速度V4,中控单元预设透气量Q,设定,第一预设透气量Q1、第二预设透气量Q2、第三预设透气量Q3、第四预设透气量Q4,中控单元预设第一动力装置动力参数F,设定,第一预设第一动力装置动力参数F1、第二预设第一动力装置动力参数F2、第三预设第一动力装置动力参数F3、第四预设第一动力装置动力参数F4。

具体而言,本发明实施例中,设定第一预设焙烧矿进料量M1为1个单位量,第二预设焙烧矿进料量M2为1.15个单位量,第三预设焙烧矿进料量M3为1.25个单位量,第四预设焙烧矿进料量M4为1.5个单位量;设定第一预设水流速度V1为1个单位量、第二预设水流速度V2为1.5个单位量、第三预设水流速度V3为2个单位量、第四预设水流速度V4为3个单位量,中控单元预设透气量Q,设定,第一预设透气量Q1为1个单位量、第二预设透气量Q2为2个单位量、第三预设透气量Q3为三个单位量、第四预设透气量Q4为四个单位量。

具体而言,本发明预设焙烧矿进料量、冷却管水流速度、透气阀透气量和风力装置中第一动力装置动力参数,根据不同进料量与预设焙烧矿进料量相比较,选取最优的水流速度为冷却管水流速度、选取最优的透气量为透气阀透气量、选取最优的动力参数为风力装置第一动力装置动力参数,以使冷却水水流速度、透气阀透气量和第一动力装置动力参数与实时进料量向匹配,以提高焙烧矿冷却效率。

其中,所述中控单元通过温度检测装置获取出料口焙烧矿温度W,中控单元根据获取的出料口焙烧矿温度W与预设温度值相比较,对所述冷却管的水流速度进行调节,其中,

当W≤T1,所述中控单元判定当前焙烧矿温度符合预设标准,所述中控单元选取第一预设角度θ1为所述第二风力机构的传送角度,排出当前焙烧矿;

当T1<W<T2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度超出预设标准,所述中控单元选取第二预设角度θ2为所述第二风力机构的传送角度,将不合格的焙烧矿传送至第一预设距离B1为将当前焙烧矿传送至出料口的距离;

当W≥T2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度严重超标,所述中控单元选取第三预设角度θ3为所述第二风力机构的传送角度,将不合格的焙烧矿传送至第二预设距离B2为将当前焙烧矿传送至出料口的距离,同时提高所述冷却管水流速度;

其中,所述中控单元预设温度值T,设定,第一预设温度T1、第二预设温度T2,中控单元预设第二风力机构传送角度θ,其中,第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、第三预设角度θ3,中控单元预设传送至出料口距离B,其中第一预设距离B1,第二预设距离B2。

具体而言,本发明实施例第一预设温度T1优选为65℃-55℃、第二预设温度T2优选为85℃-95℃,中控单元预设第二风力机构传送角度θ,其中,第一预设角度θ1优选为85°至90°、第二预设角度θ2为优选为70°至85°、第三预设角度θ3优选为55°至70°,中控单元预设传送至出料口距离B,其中第一预设距离B1优选为1个单位距离,第二预设距离B2优选为1.5个单位距离。

具体而言,本发明实施例所述第二风力机构传送角度为第二风力机构风叶与水平位置所形成的锐角。

其中,所述中控单元通过温度检测装置获取的出料口焙烧矿温度大于等于第二预设温度值,中控单元判定当前焙烧矿温度严重超标,所述中控单元将所述冷却管水流速度Vi提高至Vi1,设定Vi1=Vi×(1+((T2-W)/T2)。

具体而言,本发明预设温度标准值,通过获取的出料口焙烧矿温度与预设温度标准值相比较,判定出料口焙烧矿是否符合预设标准,若出料口处焙烧矿温度低于预设标准值,中控单元判定当前焙烧矿符合预设标准,中控单元选取第一预设角度θ1为所述第二风力机构的传送角度,排出当前焙烧矿,若出料口处焙烧矿温度高于预设标准值,中控单元根据出料口处的焙烧矿温度,控制第二风力机构的传送角度将不合格的焙烧矿传送至预设位置,对当前焙烧矿再次冷却;同时,若出料口焙烧矿温度在超出预设值,说明当前中控单元选取的水流速度无法将当前焙烧矿冷却至预设温度标准值,中控单元将当前焙烧矿传送至预设位置的同时提高冷却管中水流速度,该提高的水流速度以实时焙烧矿温度与第二预设标准值的差为动态调节的基准,以使下一时刻出料口的焙烧矿温度符合预设标准。

进一步地,当所述中控单元获取第二风力机构的传送角度为θi时,所述中控单元选取第i预设第二动力装置动力参数Li为第二动力装置动力参数和第i预设第三动力装置动力参数Gi为第三动力装置动力参数,其中,所述中控单元预设第二动力装置动力参数L,其中,第一预设第二动力装置动力参数L1、第二预设第二动力装置动力参数L2、第三预设第二动力装置动力参数L3,中控单元预设第三动力装置动力参数G,其中,第一预设第三动力装置动力参数G1、第二预设第三动力装置动力参数G2、第三预设第三动力装置动力参数G3。

进一步地,所述中控单元预设第一温度标准值T10,和第二温度标准值T20,其中,

当T1<W≤T10,所述中控单元将第二预设第二动力装置动力参数L2降低至L21,设定L21=L2×(1-(T10-W)/T1),将第二预设第三动力装置动力参数G2提高至G21,设定G21=G2×(1+(T10-W)/T1);

当T10≤W<T2,所述中控单元将第一预设第二动力装置动力参数L2增加至L22,设定L22=L2×(1+(T2-W)×(W-T10)/(T2×T10)),将第一预设第三动力装置动力参数G2降低至G22,设定G22=G2×(1-(T2-W)×(W-T10)/(T2×T10));

当T2≤W≤T20,所述中控单元将第三预设第二动力装置动力参数L3增加至L31,设定L31=L3×(1+(W-T2)/T2),将第三预设第三动力装置动力参数G1降低至G11,设定G31=G3×(1-(W-T2)/T2);

当W>T20,所述中控单元将第三预设第二动力装置动力参数L3增加至L32,设定L32=L3×(1+(W-T20)/T2),将第三预设第三动力装置动力参数G3降低至G32,设定G32=G3×(1+(W-T20)/T2)。

具体而言,本发明设置第二风力机构上第二动力装置和第三动力装置动力参数,根据第二风力机构的传送角度选取最优的动力参数。在此基础上,中控单元在第一预设温度值和第二预设温度温度值范围内设置第一温度标准值,在第二预设温度值范围外,设置第二温度标准值,当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度小于等于第一温度标准值时,说明需将当前焙烧矿传送至距出料口小于第一预设距离的位置处,因此需降低中控单元选取的第二预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为降低传送角度,中控单元降低第二动力装置动力参数,提高第二动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度在第一温度标准值和第二预设温度范围内时,说明需将当前焙烧矿传送至距出料口第一预设距离和第二预设距离之间的位置处,因此需提高中控单元选取的第二预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元增加第二动力装置动力参数,降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度在第二温度标准值和第二预设温度范围内时,说明需将当前焙烧矿传送至大于距出料口第二预设距离的位置处,因此需提高中控单元选取的第三预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元增加第二动力装置动力参数,降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的;当中控单元获取出料口处当前焙烧矿实时温度超过第二温度标准值时,说明需将当前焙烧矿传送至大于距出料口第二预设距离更远的位置处,因此需更大范围的提高中控单元选取的第三预设传送角度以将不合格的焙烧矿传送至调节后的位置处,为提高传送角度,中控单元更大范围的增加第二动力装置动力参数,更大范围的降低第三动力装置动力参数,以实现将当前焙烧矿传送至预设位置的目的。

进一步地,所述中控单元预设进料量标准参数M0,中控单元根据获取的实时进料量与进料量标准参数相比较,调节所述风力装置动力参数,其中,

当m1≥M0时,所述中控单元将所述风力装置动力参数Fi增加至Fi1,设定Fi1=Fi×(1+(m1-M0)/M0);

当m1<M0时,所述中控单元将所述风力装置动力参数Fi降低至Fi2,设定Fi2=Fi×(1-(M0-m1)/M0)。

具体而言,中控单元预设进料量标准参数,所述中控单元对进料量进行调节时,风力装置的动力参数根据调节后的进料量与标准进料量相比较,增加或降低风力装置的第一动力装置的动力参数,以使风力装置的第一动力装置动力参数与调节后的进料量向匹配。

进一步地,所述冷却管上设置有若干温度传感器,其中第一温度传感器设置于第一透气阀与第二透气阀中间,第二温度传感器设置于所述第二透气阀和第三透气阀之间,第i温度传感器设置于第i透气阀和第(i+1)透气阀之间,其中,n为所述透气阀数量;所述中控单元获取所述第i温度传感器实时温度值ti,中控单元根据获取所述第i温度传感器实时温度值ti与预设第i温度传感器温度标准值相比较,获取所述第(i+1)透气阀调节方式,其中,

当ti≤Ti1,所述中控单元判定当前焙烧矿温度不符合当前预设标准,所述中控单元降低所述第(i+1)透气阀的透气量Qi至Qi1,设定Qi1=Qi×(1-(Ti1-ti)/Ti1×QJ);

当Ti1<ti<Ti2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度符合当前预设标准,所述中控单元不对所述第(i+1)透气阀的透气量进行调节;

当ti≥Ti2,所述中控单元判定当前焙烧矿温度不符合当前预设标准,所述中控单元增加所述第(i+1)透气阀的透气量Qi至Qi2,设定Qi2=(1+(ti-Ti2)/Ti2×QJ);

其中,所述中控单元预设第i温度传感器温度标准值Ti,设定,第一预设第i温度传感器温度标准值Ti1、第二预设第i温度传感器温度标准值Ti2。

具体而言,本发明设置若干温度传感器,同时在中控单元内设置有各传感器温度标准值,中控单元获取当前温度传感器实时温度与该温度传感器的温度标准值相比较,调节下一透气阀的透气量,若实时温度低于预设该温度传感器的温度标准值,为避免产生过量的水蒸气,影响后续冷却后的焙烧矿的溶解度,中控单元降低下一透气阀透气量,以使下一温度传感器获取的温度符合预设标准,若实时温度高于预设该温度传感器的温度标准值,中控单元增加下一透气阀透气量,以增加水蒸气量,加速降温,以使下一温度传感器获取的温度符合预设标准,若实时温度在预设该温度传感器的温度标准值范围内,实时温度符合预设标准,中控单元不对透气阀透气量做调节。

进一步地,所述中控单元获取第i温度传感器实时温度值ti在预设第i温度传感器温度标准值范围内,所述中控单元对所述冷却管水流速度进行调节,所述中控单元预设温度差标准值△T,中控单元根据第i温度传感器实时温度ti与第(i-1)温度传感器实时温度t(i-1)的差值与预设温度差标准值相比较,选取所述透气阀透气量补偿参数,其中,

当t(i-1)-ti≥△T,所述中控单元选取第一预设透气量补偿参数QJ1为所述第(i+1)透气阀透气量补偿参数;

当t(i-1)-ti<△T,所述中控单元选取第二预设透气量补偿参数QJ2为所述第(i+1)透气阀透气量补偿参数;

其中,所述中控单元预设透气量补偿参数QJ,设定,第一预设透气量补偿参数QJ1、第二预设透气量补偿参数QJ2。

进一步地,所述中控单元预设动力参数标准值F0,中控单元根据所述风力装置实时动力参数Fiq与预设动力参数标准值相比较,对选取的透气量补偿参数进行调节,其中,

当Fiq≥F0时,所述中控单元增加透气量补偿参数QJm至QJm1,设定QJm1=QJm×(1+(1-(Vi1-Vi)/Vi)×(1-(Fiq-F0)/F0));

当Fiq<F0时,所述中控单元减少透气量补偿参数QJm至QJm2,设定QJm2=QJm×(1-(1-(Vi1-Vi)/Vi)×(1-(F0-Fiq)/F0));

其中,i=1,2,3,4,q=1,2,m=1,2。

具体而言,所述中控单元预设透气量补偿参数,更进一步的,设置两个透气量补偿参数,根据当前温度传感器与上一温度传感器的获取的温度差与预设的温度差标准值相比较,选取最优的透气量补偿参数作为下一透气阀透气量补偿参数,以使下一透气阀透气量达到最优值。同时,本发明根据调节后风力装置的动力参数与预设的标准值相比较,对选取的透气量补偿参数进行调节,当调节后风力装置动力参数大于等于预设标准值,为避免风力过大造成水蒸气与当前焙烧矿接触不充分,故而根据水流速度的变化和风力装置动力参数与标准值的差值增加透气量补偿参数,当调节后风力装置动力参数小于预设标准值,为避免风力过小,导致冷却装置内水蒸气含量过多,影响后续焙烧矿的溶解度,故而根据水流速度的变化和风力装置动力参数与标准值的差值降低透气量补偿参数,以使透气阀的透气量达到最优。

具体而言,本发明实施例从焙烧窑出料的焙烧矿进入本发明实施例冷却装置进行冷却,冷却后的焙烧窑出料温度约为55℃,对冷却后的焙烧矿进行调浆,调浆后温度在25-35℃,该稀土溶液浓度达到28%,较未采用本发明实施例冷却装置时的稀土溶液浓度高了5%,每吨产品的水处理成本降低约200元,按投矿量40吨/天计算,水处理成本可节约0.4万元/天。

至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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