万吨级轻稀土碳酸盐连续化生产工艺研究及产业化”项目通过科技成果评价
发布日期:2020/6/8 10:14:48
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      近日,中国稀土行业协会组织有关专家,对中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司(以下简称北方稀土)完成的“万吨级轻稀土碳酸盐连续化生产工艺研究及产业化”项目进行了科技成果评价。与会专家听取了项目总结报告,审阅了相关技术资料,并亲临项目实施现场进行考察,对该项目给予了高度评价。专家认为该项目替代了传统单级沉淀工艺,实现了万吨级轻稀土碳酸盐沉淀过程连续自动化生产,并且开发了碳酸氢铵与氨水的混合沉淀剂连续生产碳酸轻稀土正盐的工艺技术,成果达到国际领先水平。

      在稀土工业生产中,轻稀土碳酸盐是多种稀土产品的中间原料,因其用途广泛,所以具有极其重要的作用。经过大量的研究和生产实践,利用碳酸氢铵制备晶型碳酸稀土的间歇性沉淀工艺得到业内企业广泛使用。但是,随着稀土行业整合后工业规模逐渐扩大,该工艺存在的作业不连续、氨氮废水量大等问题制约了其进一步发展。

      “项目研发团队自主研发了轻稀土碳酸盐连续化沉淀、碳酸氢铵与氨水的混合沉淀剂和自动化控制技术,并通过技术集成成功解决了目前单级、间歇式生产造成的用水量大、废水产生量大、产品质量波动大、沉淀剂浓度较低且碳酸根离子的利用率低、整个生产过程中自动化水平低等问题。”项目负责人桑晓云介绍,研发团队主要研究了连续沉淀工艺条件(如反应级数、反应温度、晶种回流量、沉淀剂分布方式)、自动控制方式、混合沉淀剂配比等对轻稀土碳酸盐产品质量的影响。同时,研发团队针对溶液净化、搅拌形式、连续过滤等工艺装置运行效果对轻稀土碳酸盐产品质量的影响进行了研究。研究团队从沉淀剂配制和净化设备入手,规划验证总体控制集成,并以此为依据,设计建成了原料配制净化系统、恒压供料系统和碳酸镧、碳酸铈、碳酸镧铈与碳酸镨钕连续沉生产线,实现了从原料投入到包装碳酸稀土产品的全流程连续生产。与此同时,研发团队还研发出碳酸氢铵—氨水混合沉淀剂制备碳酸轻稀土正盐的工艺技术,并与轻稀土碳酸盐连续化沉淀工艺有机结合。目前,生产线运行稳定,产品均一性较好,总体产能达到两万吨以上,首次在稀土行业实现了真正意义上的碳酸稀土沉淀生产连续化、自动化,使稀土碳酸盐的制备工艺技术水平、控制装备水平得到了显著提升。

      桑晓云介绍,团队在实现自动化生产的基础上,以美国标志公司的GENESIS64 10.9组态软件为载体,针对轻稀土连续沉淀生产线现状,开发了设备管理系统和生产管理系统,实现了设备的标准化管理和碳酸盐生产线的智能可视化管理,提高了设备管理效率,并可实时查看生产数据、流程并监控现场生产状态,建设了碳酸稀土生产智能控制平台,向智能制造方向迈出了一大步。

      据了解,该项目实现二氧化碳减排80%,电耗降低29%,废水量降低40%,设备生产能力提高43%,极大得降低了生产成本。项目发表论文2篇,获得国家发明专利授权2项,实用新型专利授权5项,形成的技术成果已经在多家大型稀土企业得到了成功应用,年节约生产成本1亿元以上,减排二氧化碳约3万吨。该项目经济效益和社会效益显著,具有良好的示范推广前景。

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