[發明專利]釩鈦磁鐵礦中回收釩的方法

有效

• 申請號: 201210137458.2
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102703688A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李蘭杰;陳東輝
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B1/02;C22B34/22;C22B34/32
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，尤其是一種釩鈦磁鐵礦中回收釩的方法。

背景技術

釩鈦磁鐵礦經磁選分離后得到的鐵精礦中主要成分是鐵和鈦，釩在礦石中品位很低，約為0.5%～0.8%。目前從鐵精礦中提釩主要有兩種方法，一種是直接從鐵精礦中提釩；另一種是先經煉鐵、煉鋼再從爐渣中提釩。直接從鐵精礦中提釩研究較多的是鈉化氧化提釩，鐵精礦經過1200℃左右Na₂SO₄焙燒、水法提釩，釩的回收率可達80%，突出的缺點是浸后球團不能單獨進高爐冶煉。從釩渣中提釩是我國釩鈦磁鐵礦提釩的主要工藝，即釩渣經回轉窯鈉化焙燒、水浸、凈化、沉釩的工藝，此工藝與鋼鐵冶煉流程相銜接，缺點是釩的總收率低，從精礦到釩鐵過程中釩的回收率為43%～49%，一部分釩未經充分提取損耗到高爐渣、電爐渣及鋼渣中了。

以釩鈦磁鐵礦為原料生產鐵、釩產品的企業目前都采用傳統的釩渣鈉化焙燒工藝從釩渣中提釩，如我國的攀鋼、承鋼，南非海威爾德、新西蘭鋼鐵公司等。鈉化焙燒的工藝基本原理是以Na₂CO₃為添加劑，通過高溫鈉化焙燒（750-850℃）將低價態的釩轉化為水溶性五價釩的鈉鹽，再對鈉化焙燒產物直接水浸，得到含釩的浸取液，后加入銨鹽制得多釩酸銨沉淀，經還原焙燒后獲得釩的氧化物產品。鈉化焙燒工藝釩回收率低，單次焙燒釩回收率為70%左右，經多次焙燒后釩的回收率也僅為80%；焙燒溫度高（750-850℃），且需多次焙燒，能耗偏高；在焙燒過程中會產生有害的HCl、Cl₂等侵蝕性氣體，污染環境。

公開號CN101215005A提出了一種利用釩渣生產五氧化二釩的方法，其將釩渣與鈉鹽（碳酸鈉、氯化鈉）或鉀鹽（碳酸鉀、氯化鉀）混合后焙燒，該專利適用于高硅低釩釩渣，焙燒溫度為700～820℃，多溫段焙燒，通過控制溫度制度及鹽配比，可以防止爐料燒結，使工藝順行，亦降低了焙燒保溫時間，尾渣中V₂O₅含量可達到0.5～1%。公開號CN1884597A一種提釩鈉化焙燒復合添加劑、公開號CN86108218A?回轉窯一次焙燒釩渣—水浸提釩方法，均都對鈉化焙燒工藝的添加劑及溫度制度進行了不同改進，基本原理都是通過使用不同配比的添加劑（Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、Na₂SO₃等）及不同的溫度制度來對釩的提取率、焙燒時間、爐料燒結等指標進行改進和提高。以上工藝與傳統的鈉化焙燒原理、操作過程、操作溫度基本相同，無法避免焙燒溫度過高等傳統工藝的問題。

公開號CN101161831A提出了一種釩渣鈣化焙燒的方法，其將高鈣釩渣或普通釩渣與石灰或石灰石混勻后進行鈣化焙燒；與鈉化焙燒工藝相比，鈣化焙燒時無需經過低溫到高溫逐步升溫的過程，而是直接高溫焙燒，使焙燒爐的溫度更容易控制，并且縮短了焙燒時間，設備的產能也有所提高。這種方法依然存在釩鈦磁鐵礦中的一部分釩損耗到高爐渣、電爐渣及鋼渣之中的不足之處。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種回收釩后得到的鐵礦渣可以直接應用于高爐冶煉的釩鈦磁鐵礦中回收釩的方法。

為解決上述技術問題，本發明的工藝步驟為：

（1）將釩鈦磁鐵礦、鈣質添加劑與粘結劑混合造球或壓塊后烘干，然后氧化焙燒，得到焙燒熟料；

（2）所述的焙燒熟料利用含有CO₃^2-的浸出液進行碳酸化浸出，然后進行固液分離，得到含鈣鐵礦渣和含釩鉻的溶出液；

（3）所述的溶出液加入帶NH₄⁺的試劑進行氨沉，得到釩酸氨；或溶出液加入酸液直接酸化得到V₂O₅。

優選的，所述步驟（1）中的鈣質添加劑為CaO、CaCO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂、CaCl₂、石灰石、白云石中的一種或幾種，或配加有CaF₂的上述鈣質添加劑，所述鈣質添加劑的添加量為釩鈦磁鐵礦重量的1%～20%；所述的粘結劑為淀粉、糊精、高嶺土、膨潤土、硅酸鹽、水泥中的一種或幾種，所述粘結劑的添加量為釩鈦磁鐵礦重量的0.1%～10%；所述步驟（1）中采用氧氣、空氣、富氧空氣和臭氧中的一種或幾種進行氧化焙燒，氧化焙燒溫度為700～1400℃，氧化焙燒時間為0.1～10h。