[發明專利]一種含釩物料混合鈉化焙燒方法

有效

• 申請號: 201410216338.0
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104004903A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 彭毅;陳勇;申彪;何文藝;葉露;盧曉林;朱光錦;鄧孝伯;王小江
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B34/22
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術領域

本發明涉及一種含釩物料混合鈉化焙燒方法。

背景技術

釩產品的生產通常采用鈉鹽提釩的方法，將含釩物料與Na₂CO₃、Na₂SO₄等鈉鹽磨細并混合均勻，在高溫下進行氧化焙燒，使釩轉化為五價，并與鈉結合生成水溶性的釩酸鈉一類化合物，然后用水進行浸取，釩從原料中溶出進入溶液，進一步將釩從溶液中析出沉淀，再加工成各種釩產品。

但是在上述焙燒過程中，物料很容易發生燒結，在回轉窯、多膛爐或者其他焙燒設備中往往造成粘窯結圈、粘結耙齒等現象，為了避免這類問題的出現，往往需要適當降低焙燒溫度，但降低溫度的結果往往是焙燒轉化率不高。通常認為焙燒過程中容易燒結和粘結的原因是在反應過程中生成了低熔點物質，在焙燒溫度下出現液相，以液相物質為中心像滾雪球那樣逐漸出現明顯的粘結。傳統解決方法是添加提釩尾渣，通過降低入爐料中的釩的總量來稀釋低熔點物質的比例，既起到減少和控制粘結的作用，也提高了釩的提取率，通常控制熟料中的釩含量為5％左右。但即使這樣也會時常出現燒結和粘結情況，只是頻次降低而已，釩的轉化率僅為82-85％，平均不到84％。

并且添加提釩尾渣進行焙燒方法有諸多不利：熟料經過濕磨和浸出之后，其顆粒直徑明顯減小，返回配料后，使入爐物料的平均粒度變細，而且部分殘渣會多次循環，造成極細的固體顆粒比例逐漸增加，周期性地出現溶液不易澄清、過濾分離等難題。此外，大量物料通過輸送設備、浸出設備和過濾設備后再輸送到焙燒爐，過程能耗明顯增加。

本發明的發明人通過研究發現，雖然在焙燒過程中要生成一定量的低熔點物質，但并不是造成物料燒結和設備粘結的主要原因，造成粘結的更重要原因是：焙燒過程是氧化反應過程，含釩物料中的低價物質在氧化過程中要釋放出相當大的反應熱，燃料燃燒提供的熱量與物料氧化釋放的反應熱疊加，使得在反應最集中的區域出現溫度明顯升高，實際溫度遠遠超過了工藝要求的溫度范圍，而這一區域不是工藝要求溫度最高的區域，導致該區域物料中低熔點物質發生熔化，隨著物料的運動粘結成球或結塊，在溫度降低到低熔點物質的熔點以下后凝固，部分物料在設備上凝固粘結，形成結圈或爐瘤。

因此，解決物料燒結和設備粘結問題的關鍵是控制反應熱，使物料均勻穩定地反應，避免出現溫度過高失控的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有的含釩物料和添加劑焙燒時溫度失控、粘結和結圈頻繁以及釩的焙燒轉化率不高的缺陷，提供一種含釩物料混合鈉化焙燒方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種含釩物料混合鈉化焙燒方法，該方法包括：將生料與熟料進行混合，然后進行焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，所述熟料為經過焙燒的含釩物料；在所述生料與所述熟料的混合過程中，所述生料與所述熟料的用量的重量比為20：80-90：10。

本發明提供的焙燒方法，在焙燒過程中溫度穩定且容易控制，物料不燒結，設備不粘結，大大提高了釩的焙燒轉化率，并且由于熟料與生料的化學元素成分一樣，不帶入有害元素組分，對全系統無不利影響。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種含釩物料混合鈉化焙燒方法，該方法包括：將生料與熟料進行混合，然后進行焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，所述熟料為經過焙燒的含釩物料；在所述生料與所述熟料的混合過程中，所述生料與所述熟料的用量的重量比為20:80-90:10。

根據本發明，所述生料可以含有5-50重量％的鈉鹽添加劑，優選含有10-40重量％的鈉鹽添加劑，更優選含有10-30重量％的鈉鹽添加劑。所述生料中的剩余部分為含釩物料。

根據本發明，所述鈉鹽添加劑沒有特別的限定，本領域常規使用的各種鈉鹽添加劑均適用于本發明。優選情況下，所述鈉鹽添加劑可以為無機鈉鹽。所述無機鈉鹽可以選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉和氯化鈉等。最優選地，所述鈉鹽添加劑為碳酸鈉。當所述鈉鹽添加劑選用碳酸鈉時，碳酸鈉與含釩物料在高溫下進行氧化焙燒，使釩轉化為五價，與鈉結合生成水溶性的釩酸鈉一類化合物，并向大氣中排放二氧化碳氣體，該二氧化碳氣體不會污染空氣。