[發明專利]從提釩尾渣中回收鐵、釩、鉻和鎵的方法

有效

• 申請號: 201010207295.1
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101838743A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 楊紹利;馬蘭;吳恩輝;高仕忠
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C21B13/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術領域

本發明涉及從提釩尾渣中回收鐵、釩、鉻和鎵的方法，屬于冶金領域。

背景技術

我國攀枝花地區的釩鈦磁鐵礦主要礦床包括攀枝花、紅格、白馬及太和四大磁鐵礦礦床，其成分以鐵、釩、鈦為主，并伴生有鉻、鈷、鎳、銅、硫、鈧、硒、碲、鎵和鉑等多種組分。截止2007年底，攀西地區釩鈦磁鐵礦的遠景儲量約100億噸，工業儲量約80億噸。根據國土資源部官網最新發布的信息，攀枝花釩鈦磁鐵礦的潛在資源儲量為194億噸，這一信息表明，攀西地區釩鈦磁鐵礦的找礦潛力巨大。

含釩鐵精礦經濕法提釩所得到的含氧化釩的渣子稱為釩渣，釩渣提釩后的殘渣稱為提釩尾渣。目前，攀鋼每年年產釩渣近20萬噸，經過提取V₂O₅后的提釩尾渣的產量也近16萬噸，提釩尾渣中除了含有大量的鐵外，還含有一定量的釩、鉻、鎵等稀貴金屬，具有很高的利用價值，其中含鎵近20～30噸，按照鎵的價格400美元/千克計算的話，每年的經濟價值達到800萬美元～1200萬美元。而目前提釩尾渣主要被當做廢物進行堆積處理，未被合理利用，造成了巨大的資源浪費以及環境污染問題。

因此，如何將提釩尾渣中的鐵釩鉻鎵富集分離出來，將提釩尾渣變廢為寶，以避免資源浪費和環境污染，成為本領域迫切需要解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種從提釩尾渣中回收鐵、釩、鉻和鎵的方法。

本發明從提釩尾渣中回收鐵、釩、鉻和鎵的方法包括如下步驟：

a、物料混合：將提釩尾渣、還原劑、氧化鈣、粘結劑按下述重量配比混勻：提釩尾渣∶還原劑∶氧化鈣∶粘結劑＝100∶12～25∶15～25∶2～4；

b、造球：a步驟混勻后的物料造球得到生球團；

c、初步還原：生球團于1000℃～1200℃下還原，得到金屬化球團；

d、熔煉及深還原：金屬化球團于1450℃～1600℃下熔煉分離和深還原，得到爐渣和含釩、鉻、鎵的生鐵。

其中，上述a步驟中的還原劑可以是礦物冶煉常用還原劑，如：煤粉、焦炭粉、石墨粉中至少一種。為了節約成本，上述的氧化鈣可以采用生石灰、熟石灰或石灰石代替。

其中，上述a步驟的提釩尾渣為含有鐵、釩、鉻和鎵的提釩尾渣。進一步的，上述提釩尾渣中鐵、釩、鉻和鎵的含量優選為：在提釩尾渣中鎵的含量為0.008wt％～0.015wt％，鐵的含量為32.80wt％～37.97wt％，五氧化二釩的含量為1.98wt％～2.08wt％，三氧化二鉻的含量為2.24wt％～2.78wt％。

其中，上述a步驟中的粘結劑可以是造球常用的粘結劑，如：聚乙烯醇或羧甲基纖維素。

進一步的，為了使還原效果更好，上述b步驟所述的生球團的粒徑優選為15mm～35mm。造球所得球團多為橢球形或枕頭形，粒徑是指球團的最大徑向尺度。

其中，上述c步驟初步還原時堿度優選為1.1～1.5(提釩尾渣的堿度值為渣中CaO重量與SiO₂重量之比)，且在CO氣氛下進行還原。本發明控制初步還原時的堿度為1.1～1.5，可以降低爐渣粘度，使渣的流動性最好，使渣/金屬間的傳質效果最佳，有利于還原反應的進行，并使金屬鐵和鎵的還原率最高。由于在反應時會產生CO₂，為了使反應順利進行，優選控制氣氛中的CO和CO₂的體積百分濃度之比＞1.0。

其中，上述c步驟初步還原的還原時間優選為20min～30min。

其中，上述c步驟初步還原可以在常規的還原爐中進行，如：在轉底爐或直膛爐中進行。

其中，上述d步驟深還原的還原時間優選為20min～40min。d步驟的深還原可以在電弧爐或礦熱爐中進行。

其中，上述d步驟中的熔煉分離主要是將鐵和渣分離，同時使未還原的部分(經過初步還原，大部分釩、鉻、鎵和鐵被還原)深還原。相比直接一次性還原的方法，本發明采用先初步還原，再深還原的方法，可以使釩、鉻、鎵和鐵還原更徹底，并能降低還原成本，提高還原效率。

進一步的，金屬化球團也可以不經過深還原而得到含釩、鉻的生鐵，其方法為：磁選：將金屬化球團破碎，磁選(磁選時的激磁電流優選為0.6～1.0A)得到磁性物質即為含釩、鉻生鐵，非磁性物為爐渣。