[發明專利]一種用TiCl4精制尾渣生產含釩熟料的方法

有效

• 申請號: 201410135826.9
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103911517A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 李良;陸平;張玉杰;杜明;李冬勤;劉森林;楊仰軍
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/22
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 邢偉;譚昌馳

技術領域

本發明涉及四氯化鈦精制尾渣回收利用技術領域，具體來講，涉及一種用TiCl₄精制尾渣生產水溶性含釩熟料的方法。

背景技術

通常來講，對于海綿鈦生產工藝（例如，kroll法）和氯化法鈦白生產工藝而言，均存在制備四氯化鈦的過程。在制備四氯化鈦的過程中，釩元素以VOCl₃等形式作為雜質進入粗四氯化鈦，再在精制過程中進入鋁釩氯化物泥漿，與四氯化鈦分離；在高溫下，蒸發出含釩泥漿中的TiCl₄，最后剩余含釩量高的精制尾渣。

對四氯化鈦精制尾渣而言，可以采用濕法冶金提釩，例如，將精制尾渣簡單處理（或不處理），然后用酸或堿浸泡處理過的尾渣，得到含釩溶液，對含釩溶液進行除雜、分離，得到釩液，最后調節pH進行沉釩得到釩酸鈉（釩酸鐵）。然而，這樣的提釩方法路線長，設備投資大，提釩成本高，無利潤可言。因此，絕大多數企業將精制尾渣簡單處理后棄置渣場。而這不僅造成資源極大浪費，同時會污染環境。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

例如，為了簡化泥漿處理及提釩方法，降低泥漿處理及提釩成本，本發明提供了一種用四氯化鈦精制尾渣生產水溶性含釩熟料的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用四氯化鈦精制尾渣生產含釩熟料的方法。所述方法包括以下步驟：對四氯化鈦精制尾渣進行水浸處理，并控制水與四氯化鈦精制尾渣的質量比不小于10：1，隨后進行固液分離；將固液分離得到的固體與含鈉添加劑按照100：（17～21）的質量比混合均勻，所述含鈉添加劑包括鈉的堿或鹽；在空氣環境中于780～900℃焙燒固體與鈉鹽的混合物，冷卻得到水溶性含釩熟料。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：方法流程更簡單，不需建立后續水浸和沉釩裝置，投資小，生產成本低；該工藝釩收率高（例如，釩收率可達90%以上），生產的含釩孰料品質高，適用條件廣；能夠有效利用具有高污染特點的四氯化鈦精制尾渣，在創造利潤的同時，解決了環境污染問題，具有良好的經濟效益和社會效益。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的用四氯化鈦精制尾渣生產含釩熟料的方法。

發明人針對四氯化鈦精制尾渣的原料組成和性質特點，經過反復研究和試驗提出用TiCl₄精制尾渣生產水溶性含釩熟料的方法。

根據本發明的用四氯化鈦精制尾渣生產含釩熟料的方法包括以下步驟：對四氯化鈦精制尾渣進行水浸處理，并控制水與四氯化鈦精制尾渣的質量比不小于10：1，隨后進行固液分離；將固液分離得到的固體與含鈉添加劑按照100：（17～21）的質量比混合均勻，所述含鈉添加劑包括鈉的堿或鹽；在空氣環境中于780～900℃焙燒固體與鈉鹽的混合物，得到水溶性含釩熟料。

在本發明的方法中，四氯化鈦精制尾渣為粗四氯化鈦精制過程中得到的尾渣，該尾渣的成分按重量百分比計含有2～6%的全釩TV（即，4～11%的V₂O₅）、15～22%的鋁元素、24～40%的氯元素和4～6%的鈦元素。本發明的方法所得到的含釩孰料的成分按重量百分比計含有5～16%的V₂O₅。

在本發明的方法中，含鈉添加劑可以為純堿（Na₂CO₃）、氯化鈉（NaCl）、硫酸鈉（Na₂SO₄）和氫氧化鈉（NaOH）等。

在本發明的一個示例性實施例中，優選地，水浸處理的時間不小于2小時。優選地，水浸處理使所述固液分離得到的固體中氯元素質量百分含量不大于3%。優選地，焙燒的時間為2～2.5小時。

在本發明的一個示例性實施例中，優選地，焙燒步驟在馬弗爐中進行，并在焙燒過程中向馬弗爐中按1.5～2.5Nm³/h的速度通入空氣。