[發明專利]從煉鐵爐渣的重渣中回收釩與烯土化合物的方法

無效

• 申請號: 200710017204.6
• 申請日: 2007-01-05
• 公開（公告）號: CN101215640A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 陳曉棟
• 申請（專利權）人: 陳曉棟
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B3/04;C22B3/22;C22B3/42;C22B3/44;C22B1/02;C22B34/22;C22B59/00
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所屬技術領域

本發明從煉鐵爐渣的重渣中回收釩與稀土化合物的方法屬工業廢棄物再利用處理技術，尤其涉及煉鐵廢渣中分離礦物的技術工藝。

背景技術

鐵礦石在冶煉過程中，部分鉛、磷化合物溶入鐵水中，而稀土礦物的熔點比鐵高，稀土元素幾乎全部熔入廢渣中，熔爐在達到出鐵水溫度時，爐鏜中所有物質呈現液體狀，由于密度不同，下層是比鐵密度大的含鉛熔體狀鐵水，中間層是重渣，上層是輕渣，經試驗測試，下層鐵水的相對密度為7.8，中層重渣的相對密度為5.6，上層輕渣的相對密度為3.5-4，在煉鐵爐排放鐵水的流槽下，安裝有壓力傳感器，設有三個排液口，分別為鐵水流口，重渣流口和輕渣流口、并都分別安裝有電磁開關閥，在壓力傳感器的控制下，相對密度達到7.8時，鐵水流口閥門自動開啟，鐵水流出，當相對密度小于7.8時，鐵水流口自動關閉，重渣流口自動開啟，重渣流出，當相對密度小于5時，重渣流口也自動關閉，輕渣流口自動開啟，輕渣流出，至爐鏜排盡。釩和稀土化合物為重渣中的礦物，給從煉鐵爐渣重渣中分離釩與稀土化合物提供了物質基礎。

發明內容

本發明的目的是：提供一種從煉鐵爐渣的重渣中分離礦物質的技術工藝，能從重渣中回收到釩與稀土化合物，且工藝規范，成本低廉，效益顯著。

為了實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：從煉鐵爐渣的重渣中回收釩與稀土化合物，是根據各類礦物質的比重差異、水溶程度差異與離子吸附程度的差異，以熱渣化合反應、洗滌、陽離子床吸附和洗脫為主要措施，其技術分為高溫熔融化合、水浸洗滌、沉釩、焙燒洗渣、陽離子床分離、洗脫稀土六個階段，首先取重渣在反應釜中降溫至1000℃，加入碳酸鈉、硫酸銨和氯化鈉攪拌均勻，待化合反應后立即放入凈水池中，在攪拌中浸出偏釩酸鈉液后經過濾、洗滌得濾液、洗滌液和濾渣，取濾液和洗滌液合并成混合液加流酸銨溶液沉淀后過濾，得釩酸銨濾餅，把濾餅焙燒1000℃除銨后得V₂O₅；再取濾渣在硫酸焙燒罐中加溫至200℃后用水浸出并洗滌，把洗滌渣廢棄，將濾液和洗滌液合并后投入強酸型陽離子床，把樹脂床流出的廢液用氨水中和后排放，再用軟化純凈水洗除樹脂床表面料液，最后配制強酸性洗脫液，從樹脂床洗脫混合物，用純凈水洗滌過濾后將濾餅烘干后得含鈧、釔、鐿等稀土化合物。

本發明的有益效果是：生產工藝規范，工業化生產成本低，可以低成本從煉鐵爐渣重渣中回收到具有貴重價值和廣泛用途的釩與稀土化合物，經濟效益顯著。

具體實施方式

一、回收設施(水、電、氣設施必備)：

1、可上下提升的攪拌反應釜，配裝有溫度繼電器和風噴槍，并有上蓋，蓋上有噴淋裝置。

2、多組凈水沉淀池，每組池前配備有配料罐，沉淀池后配備有儲液罐，分別配有計量裝置。

3、多組過濾洗滌罐，配備有儲液罐，并分別配有計量裝置。

4、強酸型陽離子樹脂床。

5、硫酸焙燒罐，配備有溫度繼電器，并配有計量裝置。

6、電阻烘干爐，配備有溫度繼電器，并配有計時計量裝置。

二、原材料備用：

1、碳酸鈉粉(Na₂CO₃)，選購工業級原料備用。

2、硫酸銨粉(NH₄SO₄)，選購工業級原料備用。

3、氯化鈉粉(NaCl)，選購工業級原料備用。

4、氨水(NH₄H₂O)分別選購工業級和分析級原料備用。

5、軟化純凈水備用。

6、配制1.75摩爾鹽酸洗脫液備用。

7、配制4摩爾鹽酸洗脫液備用。

8、硫酸銨溶液(NH₄SO₄)，選購工業級原料備用。

9、硫酸(H₂SO₄)，選購工業級原料備用。

三、回收釩與稀土化合物工藝：

1、高溫熔融化合。把從煉鐵爐中分流出的重爐渣投入攪拌反應釜中，在溫度繼電器的控制下，把溫度降至1000℃時，用風噴槍向液體狀重渣中噴入碳酸鈉粉、硫酸銨粉和氯化鈉粉，其用量分別為重渣重量的10％、2％和2％，在攪拌中起化學反應30分鐘，此時，反應釜中含氯化銨的揮發性氣體經過噴淋裝置溶入水中回收，攪拌結束后凈置10分鐘得熔合渣。

2、水浸洗滌。將已反應的熔合渣投入凈水沉淀池中，水與渣的重量比為5∶1，在攪拌30分鐘后靜至10分鐘，再送入過濾洗滌罐中過濾后再用濾渣5倍量水洗滌，合并濾液和洗滌液得混合液與濾渣分別備用。