[發明專利]用偏釩酸銨制粒替代片狀五氧化二釩生產釩鐵的方法

在審

• 申請號: 201410244210.5
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN103993165A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 陽云徠;胡玉貴;稂石生;羅冬華;聶星海;嚴華正
• 申請（專利權）人: 湖南創大釩鎢有限公司
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C22B34/22;C22C35/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中

技術領域

本發明屬于釩鐵生產技術領域，具體涉及一種用偏釩酸銨、多釩酸銨或其他釩鹽為原料生產釩鐵的方法。

背景技術

釩鐵是釩元素和鐵元素組成的鐵合金，作為一種添加劑加入到鋼中,可顯著提高鋼的強度、韌性、延展性、可焊性和耐熱性。加入釩的合金材料廣泛用于機械制造、民用、軍工、航天、航海等高新尖端技術領域。釩在鋼鐵工業和合金材料中的應用占總量80％以上，絕大部分以成品釩鐵的形式加入到鋼合金材料冶煉工藝中。

現有技術中，生產釩鐵的常用方法有電硅熱法、鋁熱法和爐外法，盡管生產方法不同,但都是以片狀五氧化二釩為原料。有相關資料介紹可采用三氧化二釩作為原料，但由于加工難度和成本高于五氧化二釩,實際上很少使用。

五氧化二釩主要是從原始的釩鈦磁鐵礦煉鋼吹氧釩渣、含釩石煤礦、或從其他含釩廢料中提取，常用提取方法有兩種：一是將被提釩的原料經加鈉(碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉)氧化焙燒、用水浸出含釩溶液、凈化、富集、提純制成偏釩酸銨或多釩酸銨，再將偏釩酸銨或多釩酸銨加溫100℃左右脫水，500℃左右脫氨制成粉狀五氧化二釩，然后將粉狀五氧化二釩在800～900℃以上的高溫下熔化鑄成片狀五氧化二釩。以偏釩酸銨為例：

NH₄VO₃·xH₂O→NH₄VO₃+xH₂O↑(100℃左右脫水)；

2NH₄VO₃→V₂O₅(粉狀)+2NH₃↑+H₂O↑(300～500℃脫氨)；

V₂O₅(粉狀)→V₂O₅(850℃熔化)→V₂O₅(鑄成片狀)。

二是根據提釩原料的特性，有的采用酸浸,從酸性含釩溶液中富集提純,制得偏釩酸銨、多釩酸銨、或水合五氧化二釩，然后同樣用加溫脫水脫氨的方法制成粉狀五氧化二釩,再熔化鑄片成片狀五氧化二釩。在用偏釩酸銨或多釩酸銨加溫脫水脫氨，制成粉狀五氧化二釩的過程中，以及在用粉狀五氧化二釩熔化鑄片的工序中，都會有氨氣和粉釩塵粒的揮發，從而造成環境污染以及釩原料的損失。同時在加溫熔化階段，不論用煤或用電都要產生幾千元/噸以上的加工成本。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種工藝簡單、節能環保、釩回收率高的釩鐵生產方法。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

所述用偏釩酸銨制粒替代片狀五氧化二釩生產釩鐵的方法是將釩原料與粘結劑混合成混合物，然后壓條、造塊、制粒，干燥后替代片狀五氧化二釩入爐冶煉生產釩鐵(入爐冶煉時按制粒料物中所含V₂O₅成份配入還原劑，按常規方法進行冶煉)；所述混合物中粘結劑重量為混合物重量的7～33％；

所述釩原料為偏釩酸銨、多釩酸銨或其他釩鹽；所述其他釩鹽為人造釩酸鈣、釩酸鎂、釩酸鐵、釩酸錳或水合五氧化二釩。

優選地，所述釩原料的水分控制在10～25％；水分控制采用機械脫水。

優選地，所述粘結劑為水泥、石灰或水泥和石灰的混合物，或其他有粘性的固化功能的添加劑。

優選地，所述混合物中，水泥的重量為混合物重量的7～15％，石灰的重量為混合物重量的9～18％。

優選地，所述制粒是采用圓形成球盤將所述的混合物旋轉制成直徑5～25毫米的小圓球。

優選地，所述制粒是采用擠出機將所述的混合物制成6～12毫米的短圓條。

優選地，所述制粒是采用壓坯機將所述的混合物壓成直徑20～50毫米的餅塊。

優選地，將制粒后的混合物敞開堆放3～8天(在硬化的水泥地面即可，只要不被雨淋濕在，室內室外都可以，夏秋天3天時間就可以入爐，春冬天要5-8天)后入爐冶煉釩鐵；