[發(fā)明專利]一種釩渣混堿焙燒提釩的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410801086.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN104498735A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蘭杰;白瑞國;陳東輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
• 主分類號(hào): C22B34/22
• 分類號(hào): C22B34/22
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司13108
• 代理人: 陳麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于釩化工冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及是一種釩渣混堿焙燒提釩的方法。

背景技術(shù)

釩渣是由含釩鐵水在含氧氣體存在下吹煉出的一種釩富集物料，鋼鐵工業(yè)中由釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)的釩渣是提釩的主要原料。以釩鈦磁鐵礦為原料生產(chǎn)鐵、釩產(chǎn)品的企業(yè)目前都采用傳統(tǒng)的釩渣鈉化焙燒工藝從釩渣中提釩，如我國的攀鋼、承鋼，南非海威爾德、新西蘭鋼鐵公司等均采用上述工藝。鈉化焙燒的工藝基本原理是以Na₂CO₃為添加劑，通過高溫鈉化焙燒（750-850℃）將低價(jià)態(tài)的釩轉(zhuǎn)化為水溶性五價(jià)釩的鈉鹽，再對(duì)鈉化焙燒產(chǎn)物直接水浸，得到含釩的浸取液，后加入銨鹽制得多釩酸銨沉淀，經(jīng)還原焙燒后獲得釩的氧化物產(chǎn)品。鈉化焙燒工藝釩回收率低，單次焙燒釩回收率為70%左右，經(jīng)多次焙燒后釩的回收率也僅為85%；焙燒溫度高（750-850℃），且需多次焙燒，能耗偏高；在焙燒過程中會(huì)產(chǎn)生有害的HCl、Cl₂等侵蝕性氣體，污染環(huán)境。

中國專利CN101215005A提出了一種釩渣和鈉鹽（碳酸鈉、氯化鈉）或鉀鹽（碳酸鉀、氯化鉀）焙燒的方法，該專利適用于高硅低釩釩渣，焙燒溫度為700~820℃，多溫段焙燒，通過控制溫度制度及鹽配比，可以防止?fàn)t料燒結(jié)，使工藝順行，亦降低了焙燒保溫時(shí)間，尾渣中V₂O₅含量可達(dá)到0.5~1%；中國專利CN1884597A、CN86108218A等都對(duì)鈉化焙燒工藝的添加劑及溫度制度進(jìn)行了不同改進(jìn)，基本原理都是通過使用不同配比的添加劑（Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、Na₂SO₃等）及不同的溫度制度來對(duì)釩的提取率、焙燒時(shí)間、爐料燒結(jié)等指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)和提高，但以上工藝與傳統(tǒng)的鈉化焙燒原理、操作過程、操作溫度基本相同，無法避免產(chǎn)生有毒有害氣體、釩回收率低等問題。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中釩渣提釩過程中一般存在的焙燒溫度高，釩轉(zhuǎn)化率回收率低，釩回收過程中存在有毒氣體及大量酸性氨氮廢水排放等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種釩渣混堿焙燒提釩的方法，該方法焙燒溫度低、浸出率高、不產(chǎn)生有毒有害氣體。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取下述工藝步驟：（1）將釩渣與混堿混合均勻，然后在煅燒窯中氧化焙燒，得到焙燒熟料；

（2）所述的焙燒熟料用水進(jìn)行浸出，然后固液分離，得到浸出渣和釩液。

本發(fā)明所述步驟（1）中的混堿為Na₂CO₃與NaOH的混合物，混堿的配加量為釩渣重量的5～20%。

本發(fā)明所述混堿配方為NaOH質(zhì)量為混堿總質(zhì)量的5～90%，余量為Na₂CO₃；優(yōu)選地，所述混堿配方為NaOH質(zhì)量為混堿總質(zhì)量的10～60%，余量為Na₂CO₃。

本發(fā)明所述步驟（1）中的焙燒溫度為500～800℃，焙燒時(shí)間為2～5小時(shí);優(yōu)選地，所述步驟（1）中的焙燒溫度為600～750℃，焙燒時(shí)間為2～5小時(shí)。

本發(fā)明所述步驟（2）中的浸出液pH值控制在9～14優(yōu)選地，所述步驟（2）中的浸出液pH值優(yōu)選控制在11～13。

本發(fā)明所述步驟（1）中煅燒窯中的氧氣體積含量為5～15%。

本發(fā)明所述步驟（2）中的浸出溫度為50～90℃。

本發(fā)明的原理為：釩渣在純Na₂CO₃添加劑條件下氧化焙燒時(shí)，會(huì)生成硅酸鹽類的熔融相，包裹在釩相周圍，阻礙低價(jià)釩與O₂的擴(kuò)散，所以純Na₂CO₃焙燒提釩回收率低，燒結(jié)過程容易產(chǎn)生燒結(jié)相。但是，釩渣在Na₂CO₃與NaOH混堿焙燒條件下，硅酸鹽相可以被NaOH分解破壞，增加了低價(jià)釩與O₂的接觸，提高了釩的轉(zhuǎn)化率；且混堿焙燒條件下焙燒溫度較純堿焙燒降低50～150℃，降低了焙燒窯中的燒結(jié)程度，也提高了釩的轉(zhuǎn)化率。所以，采用混堿焙燒大大提高了釩的轉(zhuǎn)浸率，釩轉(zhuǎn)浸率高于95%。