[發明專利]含釩磷鐵提釩的方法

無效

• 申請號: 200910162334.8
• 申請日: 2009-08-12
• 公開（公告）號: CN101684525A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 孫玉龍;蔡明哲;劉永浩
• 申請（專利權）人: 虹京環保有限公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02;C22B3/04;C22B3/46
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體是含釩磷鐵的提釩的方法。

技術背景

在工程材料中，”釩”金屬扮演一個不可缺的重要角色，釩在鋼材中肩負起脫氧、脫氟的作用，在煉鋼的合金中加入釩鐵可提升鋼的強度、硬度、延展性，其應用相當廣泛，尤其應用于市場上常用的高合金鋼、工具鋼、碳素鋼中。

而”磷”在大多數鋼的冶煉中是有害的雜質，會增加鋼的脆性，因此在煉鋼的過程中，對于磷的要求管控更加嚴格。

常見的含釩磷鐵中成分大致含磷24～27％、釩5～9％、鉻3～5％、鎳1～1.5％、硅0.2～0.5％、鐵50～55％，此類磷鐵的價格較為低廉。若用一般焙燒浸取方式得到高含量的釩，可提高經濟利潤，但因為磷在提釩的過程當中屬于有害物質，且難以一般化學方式單獨除去，含磷量太高，提釩效果往往都只有50％左右，甚至更低。因此，如何將釩以高轉化率的方式提出，又可除去磷的危害，成為此工藝當前的課題。

磷鐵必須在一個氧化條件下加堿焙燒，將釩轉化為水溶性鹽類，而大量的不純物(像磷)也會在焙燒中變為可溶性，使浸取液變為含磷的混合溶液，這對于提取高純度的釩是很困難的。另外，浸取液除磷過程中耗費的成本過大(例如冷凍除磷)，除磷劑用量太大易使釩形成Ca(VO3)₂沉淀而造成大量釩的損失。因此若能控制焙燒后磷的溶解度，則可提高釩的提取率，又可減少除磷過程中的成本浪費。一般而言浸取液含有足夠低的釩磷比(P/V)是有利于取得高純度的釩產物，文獻記載P/V＜0.05為最低標準，甚至要低于0.03才能使最后生成的氧化釩能符合商業規格。因此如何研究出節省生產成本、制程簡單，且高的釩轉化之技術，為本研究之主要目的。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種生產成本低、制備工藝簡單、釩轉化率高的含釩磷鐵的提釩的方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是：

本發明是利用不同配比之輔料(Na₂CO₃、CaX)與釩磷比(P/V)為2.7～5.4的含釩磷鐵同時進行焙燒，讓焙燒后之浸取液中的磷含量降低，以節省后續除磷所可能產生的高成本，以及降低除磷過程中釩的損失，并且簡化提釩過程中的制程，以達到低投資、高獲利的目標。

一種含釩磷鐵提釩的方法，以含釩磷鐵為原料，與Na₂CO₃及CaX混合進行一次性焙燒，焙燒物用水浸取，浸取液中含釩量為原生料含釩量的80％～85％，P/V＜0.05，用除磷劑除去浸取液中磷后得到含釩精液(P/V≤0.05→0.003)，用精液進行提釩可得到高純度之五氧化二釩，具體步驟依次如下：

1.將含釩磷鐵破碎、研磨，與含釩磷鐵重量的0.1～3倍的Na₂CO₃及含釩磷鐵重量的0.1～3倍的CaX均勻混合并且造粒，將造粒完成后之生料投入旋窯中，在600～1100℃下焙燒，反應時間0.5～5小時；

2.將焙燒完成之熟料以濕式球磨方式研磨，再將研磨完成之漿料傳送至浸取槽；

3.以1∶3～4固液重量比的水在浸取槽內進行浸取，時間為0.5～2小時，浸取槽內保持在70℃以上至不沸騰溫度；

4.將浸取完成之漿料進行過濾，浸取液中可得到原生料中釩含量的80～85％的釩，過濾后粗液中磷釩的比例為P/V≤0.05；

5.在過濾后粗液中加入氯化鎂或氯化鈣使磷形成磷酸鎂或磷酸鈣沉淀，經過濾得到含釩精液，在此含釩精液中加入氯化銨生成偏釩酸銨，脫氨后得到高純度的五氧化二釩。

上述的含釩磷鐵與Na₂CO₃及CaX混合的最佳配比是以含釩磷鐵重量的0.2～1倍的Na₂CO₃及含釩磷鐵重量的0.2～1倍的CaX均勻混合并且造粒。

上述的將造粒完成后之生料投入旋窯中焙燒的最佳溫度為700～900℃；反應最佳時間為2～3小時。

上述的二價鈣Ca是CaCO₃、CaO、CaCl₂或Ca(OH)₂等。

本發明與現有技術相比較的優點是：

1.更節省焙燒過程所需耗費的成本及制程時間：