[發明專利]釩渣的綜合利用方法

無效

• 申請號: 201410385505.4
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104120269A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 余彬;孫朝暉;鮮勇;唐紅建;杜光超;景涵;王唐林
• 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;C25C1/10;C22B34/12
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 武森濤;柯海軍

技術領域

本發明涉及釩渣的綜合利用方法，屬于資源回收領域。

背景技術

釩是一種重要戰略價值的元素，它具有質地堅硬，熔點高，無磁性，韌性好等優點，同時作為合金添加劑，具有超強的晶粒細化和沉淀強化效果，因此被廣泛應用于鋼鐵工業，航空航天工業，以及醫療，電池等領域。作為目前提釩最主要的工業原料，轉爐釩渣元素組成較為復雜，有價元素含量不高，化學結構較為穩定，一般只能通過強化氧化、焙燒等手段以破壞釩渣中致密的釩鐵尖晶石結構才能夠有效回收釩渣中的釩。目前，以釩渣為原料的提釩工藝中，主要采用焙燒-浸出工藝，經焙燒后的原料，渣中的釩轉變為高價態水溶性或酸溶性釩酸鹽，使渣中有價元素易于浸出。但是傳統工藝焙燒過程易產生有害有毒氣體，污染大氣環境；需要使用沸騰爐或回轉窯等設備，工藝流程長，物料消耗大；同時在釩渣資源綜合利用方面還存在缺陷。隨著全球對環境保護和提高資源有效利用的重視，及濕法冶金強化浸出技術的快速發展，焙燒-浸出工藝的劣勢逐漸顯現。

同時，轉爐釩渣中除釩外，還包括錳、鈦等有價元素，綜合利用固體釩渣中有價元素的技術和方法并沒有得到較為透徹的研究和應用。隨著近年來石煤酸浸提釩工藝在國內得到較為普遍的應用，使得以轉爐釩渣為提釩原料的相關工藝研究逐漸走入成熟，采用無焙燒直接酸浸工藝提釩的方法理論可行性已得到驗證。通過對轉爐釩渣進行氧壓酸浸，使得釩渣中的釩、鐵、錳等有價元素被浸出，進入浸出液；同時鈦不浸出或少量浸出而留在浸出渣中形成富鈦渣，這對轉爐釩渣中有價元素的綜合利用提供了較為適宜的環境體系。

由于氧壓酸浸過程離子選擇性不強，大部分有價金屬均進入到酸浸液中，沉淀法和重結晶法這些傳統工藝不適合處理這類雜質含量高，種類多的浸出體系。目前對于酸浸液中釩的提取主要采用離子交換法和溶劑萃取法，其中以溶劑萃取法最為常見。溶劑萃取一方面能夠使低濃度釩得到富集，另一方面使酸浸液中釩與雜質分離。現行萃取法通常是以磺化煤油作為有機溶劑，按照萃取劑的選擇性萃取和萃取能力，添加一種或者兩種萃取劑及萃取促進劑。可從酸性溶液中萃取釩的萃取劑有胺類萃取劑和酸性磷類萃取劑。其中胺類萃取劑多用于萃取V(Ⅴ)，酸性磷類萃取劑既可以萃取V(Ⅳ)，又能萃取V(Ⅴ)，且在酸性條件下對V(Ⅳ)的萃取能力強于V(Ⅴ)。

從本世紀初開始，針對轉爐釩渣焙燒-浸出提釩工藝存在的一些缺陷：(1)工藝流程長，物料消耗量大；(2)產生大量工業廢氣，污染大氣環境；(3)釩渣資源綜合利用效果較差。催生并促進了釩渣無焙燒浸出技術的發展。

(1)英國專利(申請號1394024)中報道了利用鹽酸或硫酸進行焙燒-酸浸提釩工藝，將酸浸液pH值調至1.6～1.9，然后進行水解沉釩，其沉淀物燒制氧化釩產品純度93.5％，水解沉釩效果不佳，雜質較多；

(2)中國專利200510032012.3“一種從釩礦石中提取五氧化二釩的方法”提供了一種含釩礦石鈣化焙燒-稀酸浸取-釩液凈化-離子交換-熱解脫氨生產五氧化二釩的工藝。該工藝對于含鈣較高的原料有較好的浸出效果，但是焙燒過程復雜，工藝流程長，生產過程中產生大量有害氣體，污染環境；

(3)中國專利201010514573.8“一種利用含釩鈦轉爐渣的濕法提釩方法”采用無焙燒氧壓浸出技術，然后對浸出液進行離子交換得到較為純凈的含釩交換液，NaOH解吸，沉釩，煅燒，得到V₂O₅，但是釩總收率不高；

(4)中國專利201410290331.3“轉爐釩渣的提釩方法”提供了一種采用無焙燒常壓浸出-萃取-反萃的提釩技術，經過四級錯流萃取，三段工藝釩總收率達到95％以上，但是該工藝浸出液以及萃取液在進行下一步之前必須經過預處理，同時釩的價態控制較為嚴格，處理相對復雜；

(5)中國專利20060048733.8“在壓力場下從轉爐煉鋼提釩渣中氧化轉化浸出釩的方法”公開了一種在壓力場氧化氣氛條件下，對煉鋼轉爐釩渣不經過焙燒的氧壓浸出技術提釩，采用50％～98％濃硫酸破壞釩渣中堅硬的釩鐵尖晶石結構，避免添加氟鹽助熔產生的強烈腐蝕性產物，是一種低污染的處理方法，但仍存在很多不足之處。

因此，尋找一種低污染、高效率的無焙燒-浸出工藝的釩渣提釩及綜合利用回收釩、鈦、錳的方法，尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種釩渣的綜合利用方法。

本發明釩渣的綜合利用方法，包括如下步驟：

a、氧壓酸浸：在0.4～0.6MPa氧壓下，將釩渣中加入硫酸、攪拌、過濾，得浸出液和浸出渣；