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本实用新型涉及一种多级串联焙烧设备,特别适用于以稀土氟碳酸盐、稀土磷酸盐、萤石为主的混合稀土精矿浓硫酸分解。该设备包括二至三级,或多级焙烧装置串联而成,其中,每一级焙烧装置均具备独立倾角。本实用新型的设备进行稀土精矿多级焙烧方法,有效地抑制了焦磷酸稀土等的生成,保证稀土和钍的高回收率;同时分级分段进行焙烧,使不同级(段)焙烧尾气单独回收治理,分别回收氟和硫酸;第一级焙烧的装置采用较大窑体倾角,第二级及以后级焙烧装置采用较小窑体倾角,既保证了物料的流动能力,又可以延长混合物料在窑体停留时间,提高反应效率。