[發明專利]提釩尾渣高效回收鐵、釩和鉻的方法

無效

• 申請號: 201310472042.0
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103602820A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 常福增;陳東輝;白瑞國;王素杰
• 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: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/244;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: 趙紅強

技術領域

本發明屬于冶金領域，尤其是一種提釩尾渣高效回收鐵、釩和鉻的方法。?

背景技術

釩鈦磁鐵礦提釩的主流方法是將釩鈦磁鐵精礦在高爐中冶煉出含釩鐵水，通過選擇性氧化生產釩渣；釩渣經氧化鈉化焙燒水浸提取五氧化二釩，經提釩后得到的終渣即為提釩尾渣。提釩尾渣是非常寶貴的二次資源，其中TFe含量在25％～45％，V₂O₅含量在1％～3％，另外含有一定量的Cr、Mn、Ti等有價元素，然而由于其堿金屬含量高，礦相及成分復雜，至今沒有經濟、環保、有效的處理方法，且提釩尾渣中含有高價釩和鉻，對環境具有潛在危害。?

為解決提釩尾渣大量堆存及環境污染難題，國內外開展了大量的研究工作，已有研究主要集中在以下三方面：(1)提釩尾渣再提釩：主要有鈉化焙燒法和酸浸法，鈉化焙燒法主要是對原鈉化焙燒的改進，但未能在提釩效果上取得實質性突破；酸浸提釩過程是采用硫酸或氫氟酸在加壓或常壓條件下酸浸提釩，但浸取液成分復雜，分離難度較大，且對設備材質要求較高。(2)提釩尾渣提鐵：目前采用的提鐵方法主要有水洗脫鉀鈉-磁化焙燒-磁選、螺旋溜槽-磁選、浮選提鐵、配料煉鐵等。磁化焙燒法是將尾渣水洗脫堿后采用還原法將其磁化焙燒進行磁選后煉鐵，可較好地回收其中的鐵，但產生大量堿性廢水，且工藝過程繁瑣；螺旋溜槽-磁選法可選出52％的鐵精礦，但回收率僅為20％；浮選提鐵是通過藥劑作用強化鐵礦物的分離，但單體解離度低、分離效率差；尾渣配料煉鐵會造成燒結性能差、高爐順行困難等問題。(3)用作建筑材料及顏料涂料：如用作水泥鐵質校正原料、黑色陶瓷顏料及太陽能集熱涂料，但因尾渣中含堿高難以達到建筑材料使用標準，而顏料涂料市場容量相對有限，難以消納數量巨大的含釩尾渣。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種收率高、工藝簡單的提釩尾渣高效回收鐵、釩和鉻的方法。?

為解決上述技術問題，本發明的工藝步驟為：(1)物料混合：將提釩尾渣、還原劑、添加劑、粘結劑按如下重量比混勻，提釩尾渣∶還原劑∶添加劑∶粘結劑＝100∶15～40∶3～7∶2～4；所述的添加劑為氧化鐵、石灰、碳酸鈉、螢石中的至少一種；?

(2)造球：將上述混勻的物料造球得到生球團；?

(3)還原：將生球團于1000～1400℃下一步還原，得到高溫金屬化球團；?

(4)分離：高溫金屬化球團經冷卻、粉磨、磁選，得到釩鉻海綿鐵和含鈦爐渣。?

本發明所述步驟(1)中優選的添加劑為氧化鐵。所述步驟(1)中的還原劑為碳質還原劑，還原劑粒度D90≤120μm；所述粘結劑為聚乙烯醇或羧甲基纖維素。?

本發明所述步驟(2)中生球團的最大徑向尺度為10mm～40mm。優選生球團的最大徑向尺度為20mm。?

本發明所述步驟(3)中的還原時間為30min～120min。優選還原時間為60min。?

本發明所述步驟(4)中高溫金屬化球團直接進行水淬冷卻至室溫。所述步驟(4)中的粉磨采用濕式磨細，磨礦濃度為60～80wt％，磨礦粒度為D90小于74μm；所述磁選的磁場強度為60～180KA／m。?

本發明所述的提釩尾渣是指釩渣經過提釩工藝將釩氧化物提取出來后產生的固體廢棄物，其中TFe含量為25～45wt％，V₂O₅含量為0.5～3wt％，鈉和鉀含量為2～5wt％。?

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明采用氧化鐵、石灰、碳酸鈉、螢石中的一種或幾種作為添加劑，可使提釩尾渣的還原條件大為改善，降低反應活化能，促進還原反應的進行，極大地降低了還原溫度和還原時間，節能降耗效果明顯。在添加劑的作用下一步還原即可達到理想金屬化率的球團，滿足磁選分離的效果，實現高品質含釩、鉻海綿鐵的回收，能耗大幅度減低。因此，本發明具有產品收率高、工藝簡單、節能環保的特點。?

本發明創造性的提出了高溫金屬化球團直接冷水強化冷卻方法，有效解決了其他冷卻方式所造成的金屬化球團的二次氧化，間接提高了金屬化率，提高了收率；且水淬冷卻后的金屬化球團質地緊密，鐵明顯聚合，分布均勻，更易于磁選分離；更為重要的是水淬能有效地去除還原產物中的有害元素S雜質。因此，本發明具有產品易于分離、分離效果好的特點，有效提高了產品適用性。?