[發(fā)明專利]提釩尾渣含碳球團(tuán)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310453064.2
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103526011A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳恩輝;楊紹利;侯靜;李軍;黃平;李昌東
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院
• 主分類號: C22B1/245
• 分類號: C22B1/245;C22B1/248;C22B1/16
• 代理公司: 成都希盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提釩尾渣含碳球團(tuán)及其制備方法，屬于冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國四川省攀枝花—西昌地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的釩鈦磁鐵礦資源，攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦是一種以鐵、釩、鈦為主并伴生有鉻、鎵、鎳、鈷、鈧、鉑族等多種元素的大型復(fù)合共生礦。釩鈦磁鐵礦中鎵、釩、鉻經(jīng)過選冶工藝后進(jìn)入釩渣中的比例分別為3.8%、39.85%、26.02%，品位分別為0.014%、13.28%、0.38%，釩渣提釩工藝只提取了大部分的釩資源，而鎵、鉻及少部分釩資源進(jìn)入并富集于提釩尾渣中，被作為冶金棄渣堆積。

目前，全國每年生產(chǎn)五氧化二釩過程中產(chǎn)生的提釩尾渣近40萬噸，國內(nèi)外科技工作者主要采取濕法工藝提取提釩尾渣中的殘釩、制備遠(yuǎn)紅外涂料及釩鈦黑瓷、直接還原—磁選工藝回收其中的鐵以及火法與濕法工藝回收鎵、鐵，未對提釩尾渣綜合利用進(jìn)行系統(tǒng)研究，綜合回收其中的鎵、釩、鉻、鐵。因此，研究如何對其進(jìn)行開發(fā)利用，綜合回收其中的有價金屬，不但對資源綜合利用具有重要意義，而且可以解決提釩尾渣常年堆積所帶來的一系列環(huán)境問題。提釩尾渣內(nèi)配碳球團(tuán)的制備和強(qiáng)度的提高為提釩尾渣火法冶煉奠定了基礎(chǔ)，使提釩尾渣采用火法冶煉工藝成為可能。

中國專利201210426342.0公開了一種高爐用含碳球團(tuán)，其組分按如下質(zhì)量份組成：燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰11-13份，高爐瓦斯泥39-42份，爐前礦槽除塵灰20-22份，無鈣鉻渣17-19份，鈦釩磁鐵精礦10-12份，氧化鋯3-5份，膨潤土1-2份，消石灰1份。該申請的含碳球團(tuán)雖然在利用鋼鐵廠的粉塵類廢棄物為原料，但其抗壓強(qiáng)度最高僅為97.66N/個，抗壓強(qiáng)度不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種高強(qiáng)度的提釩尾渣含碳球團(tuán)及其制備方法。

本發(fā)明提釩尾渣含碳球團(tuán)，由以下重量份組分組成：提釩尾渣100份，膨潤土0.6～0.9份，聚乙烯醇0.3～0.5份，煤粉12～18份，水8～12份。

其中，為了提高提釩尾渣含碳球團(tuán)的抗壓和落下強(qiáng)度，所述提釩尾渣中鐵含量優(yōu)選為26～32wt%，更優(yōu)選為32wt%,五氧化二釩的含量優(yōu)選為1.5～2.5wt%，更優(yōu)選為2wt%,三氧化二鉻的含量為1.5～3.0wt%，更優(yōu)選為2.2wt%，氧化錳、二氧化硅和三氧化二鋁含量之和為23～30wt%，更優(yōu)選為25wt%；所述煤粉的固定碳含量優(yōu)選≥70wt%，更優(yōu)選為75～85wt%，最優(yōu)選為79.33wt%；灰分和揮發(fā)分含量之和優(yōu)選≤30%，更優(yōu)選為15～25wt%,最優(yōu)選為19.98wt%，熱值優(yōu)選≥25000KJ?Kg^-1，更優(yōu)選為27000～30000KJ?Kg^-1，最優(yōu)選為2851110KJ?Kg^-1。

進(jìn)一步的，為了提高提釩尾渣含碳球團(tuán)的抗壓和落下強(qiáng)度，所述聚乙烯醇優(yōu)選為濃度為3～10wt%的水溶液，更優(yōu)選為6wt%水溶液，其中，聚乙烯醇可選用常規(guī)的聚乙烯醇，優(yōu)選平均分子量為180000～200000的聚乙烯醇；作為更優(yōu)選方案，聚乙烯醇的制備采用如下方法：將聚乙烯醇于100～150℃下溶于水，制備成聚乙烯醇水溶液。

進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開了提釩尾渣含碳球團(tuán)的制備方法，包括如下步驟：

a、物料混合：按照配比稱取各組分，并混合；

b、壓力成型：在10～14MPa的成型壓力下壓制成生球；

c、焙燒：將生球于650～900℃下焙燒10～20min，即得。

進(jìn)一步的，為了降低提釩尾渣含碳球團(tuán)成產(chǎn)成本，c步驟優(yōu)選于空氣中進(jìn)行。

經(jīng)測試，通過本發(fā)明方法制備的生球抗壓強(qiáng)度為30～60牛/球，落下強(qiáng)度為10～15次/球；最終得到的提釩尾渣含碳球團(tuán)抗壓強(qiáng)度為100～500牛/球，落下強(qiáng)度為30～50次/球。

其中，本發(fā)明抗壓強(qiáng)度測試采用智能強(qiáng)度測試儀，落下強(qiáng)度測量防范為距離橡膠板50cm。

本發(fā)明有益效果：

1、本發(fā)明所得提釩尾渣含碳球團(tuán)強(qiáng)度高，還原性好，可以作為轉(zhuǎn)底爐、電弧爐、車底爐等高溫熔煉爐的原料，為提釩尾渣的綜合利用打下堅(jiān)實(shí)的原料基礎(chǔ)。

2、本發(fā)明制備工藝步驟簡單，所需設(shè)備少，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求，同時為冶金廢棄物綜合利用奠定了基礎(chǔ)，避免了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1生產(chǎn)流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提釩尾渣含碳球團(tuán)，由以下重量份組分組成：提釩尾渣100份，膨潤土0.6～0.9份，聚乙烯醇0.3～0.5份，煤粉12～18份，水8～12份。