[發明專利]一種制備V2O5片釩的工藝方法

有效

• 申請號: 200810010537.0
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101234784A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 張繼宇;王鳴彥
• 申請（專利權）人: 遼寧東大粉體工程技術有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明涉及V₂O₅片釩的制備方法，具體涉及一種以偏釩酸氨或多釩酸氨為原料，采用三步法制備V₂O₅片釩的工藝方法。

背景技術

V₂O₅是釩的氧化物中應用最廣泛的產品，它是生產金屬釩、釩鐵合金、和其它釩基合金的中間產品，也是制造釩催化劑的原料，還用于制造彩色玻璃和陶瓷。同時，它還是重要的冶金和化工原料之一。用V₂O₅制造釩鋼和其它非鐵合金，可使合金質地致密，韌性、彈性、強度、耐磨性和抗沖擊比提高，因而廣泛地用于國防、航空、宇航、原子能等工業部門。在化學工業中，V₂O₅很早就被用作接觸法硫酸的催化劑，還用作苯胺黑染料和有機合成的催化劑，它不僅價廉、活性大，且不易中毒。

提釩原料主要來自釩礦、釩渣、石煤、廢釩催化劑、石油和瀝青廢料等，應用較多的是釩渣、石煤和廢釩催化劑。

目前國際上不管用什么原料生產V₂O₅，都要經過沉釩得到“紅餅”或“黃餅”，然后再進一步加工成V₂O₅片釩。現使用“紅餅”或“黃餅”為原料生產V₂O₅片釩的工藝方法主要有一步法和三步法。

國內以及俄羅斯的釩生產廠家采用一步法，即脫水、脫氨和熔化在同一電爐進行，爐溫為1000～1200℃。這種方法物料受熱不均，轉化率低，釩的理想回收率在95％左右，實際僅有90％。此外，可以將沉釩得到的“紅餅”從爐頂加料到反射爐內，用重油或煤氣加熱，爐膛溫度控制在900～1100℃，釩水從出鐵口流出，在旋轉粒化臺鑄成一定厚度的薄片。在熔化過程中如果溫度過高會造成V₂O₅的揮發損失，所以控制溫度是比較重要的。另外，在用“黃餅”做原料時，只有當氨全部脫出后才能將低價釩氧化物再氧化為高價的V₂O₅。因此，一步法熔化周期長，熱利用率低，能耗高，粉塵和煙氣污染嚴重。

歐美、南非等地采用三步法，首先在干燥器中脫水，然后在回轉爐中脫氨，最后在電爐內熔化，出爐后經水冷的旋轉粒化臺鑄成一定厚度的薄片。德國的三段熔化法首先采用氣流干燥設備干燥，將多釩酸氨加入干燥機內，同時通入熱風，再將脫水后的多釩酸氨送至不銹鋼回轉爐，其外部用天然氣加熱，在550℃左右脫氨得到V₂O₅粉釩，最后在三相電弧爐內熔化，出爐后經粒化臺制片。南非海威爾德的灣特拉廠首先將多釩酸氨在外部用電加熱的旋轉干燥器中干燥，再將干燥后的物料送入外部電加熱裝置脫氨，最后在硅碳棒加熱爐內熔化成釩水，注入到旋轉的水冷鋼輪中，再從鋼輪上刮下凝固的V₂O₅片釩。這種方法的熱效率為30％～40％，釩的回收率為95％～96％。

發明內容

本發明目的是在已有技術的基礎上，提供一種以偏釩酸氨或多釩酸氨為原料，采用三步法制備V₂O₅片釩的工藝方法，實現連續性操作和全自動化生產過程，縮短工藝流程，充分利用熱能，提高物料回收利用率，減少環境污染。

本發明的技術方案是：以偏釩酸氨或多釩酸氨為原料，首先經干燥器，在溫度為200～600℃下干燥，然后進入脫氨氧化反應器，在溫度為500～700℃下進行脫氨氧化反應，再經熔化爐，在溫度為700～900℃下熔化成釩水，最后制片，要點是上述濾餅狀原料連續加入到干燥器中，干燥器選用閃蒸干燥機，通入熱風，經2～60s打散和干燥后，進入第一捕集器，再由給料裝置送入到脫氨氧化反應器中，脫氨氧化反應器選用煅燒分解爐，通入空氣，經2～60s的脫氨氧化反應，反應物料由氣流帶入第二捕集器，氨氣排出，反應物料從爐上部噴入霧化熔化爐中，經加熱熔化成V₂O₅液滴后入熔池，產生的熱空氣排出，釩水經出料口進入到制片機制成片釩產品。

濾餅狀原料連續加入閃蒸干燥機，經打散和干燥后形成粉狀，進入第一捕集器，再由給料裝置選用螺旋給料機送入煅燒分解爐。

物料在煅燒分解爐脫氨氧化反應后，反應物料由氣流帶入第二捕集器，所排出的氨氣進入吸收塔，經硫酸吸收形成硫酸氨回收利用。

由霧化熔化爐產生的熱空氣送入閃蒸干燥機中，作為熱源利用。