[發明專利]處理高鈣高磷釩渣的方法和系統

在審

• 申請號: 201710183971.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106756120A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 宋文臣;王靜靜;李紅科;曹志成;汪勤亞;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B7/04;C22B1/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體而言，本發明涉及處理高鈣高磷釩渣的方法和系統。

背景技術

釩渣是指含釩鐵水經轉爐吹煉氧化成為富含釩氧化物以及鐵氧化物的一種爐渣，其主要成分有MFe、FeO、SiO₂、V₂O₃、TiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO和Cr₂O₃。世界上約有60％的釩是從釩渣中提取的，現行釩渣的提釩方法是與添加劑混勻后放入回轉窯或多膛爐內進行氧化焙燒，得到可溶性的釩酸鹽，通過濕法浸出手段將釩從固相轉移到液相后再進行沉釩，將沉釩產物煅燒得到V₂O₅產品。磷是含釩浸出液沉淀中的有害元素，它會與釩在酸性介質中形成穩定而又復雜的絡合物磷釩系雜多酸以及它們的鹽，此外，還會與溶液中的鐵離子和鋁離子形成FePO₄、AlPO₄沉淀，這些都會污染釩酸銨沉淀，嚴重影響酸性銨鹽沉釩的進行。常用的脫磷手段為調節溶液pH在9.5-11.0之間，然后加入適量的鈣鹽或鎂鹽形成磷酸鹽沉淀，一般要求脫磷后的浸出液P濃度<0.015g/L。

普通釩渣中CaO質量分數一般小于3％，P₂O₅質量分數一般小于0.2％。為了減輕半鋼脫磷的負擔，含釩鐵水吹煉釩渣同時可以加入鈣鹽進行預脫磷，得到低磷半鋼和高鈣高磷的特殊釩渣。這種高鈣高磷釩渣因自身CaO含量高，鈉化焙燒時CaO會與V₂O₅生成不溶于水的釩酸鈣CaO·V₂O₅或含有鈣的釩青鈣CaV₁₂O₃₀，CaO的質量分數每增加1％就要帶來4.7-9.0％的V₂O₅損失，因此不宜采用鈉化焙燒-水浸提釩工藝；如果采用鈣化焙燒-酸浸提釩工藝，會使大量的鈣和磷伴隨著釩一同進入到浸出液中，由于溶液中有大量鈣離子的存在，調節溶液pH在9.511.0之間會重新形成釩酸鈣沉淀，所以不能采用傳統的堿性條件下的脫磷方法，而酸性體系下的脫磷問題尚未攻克。

因此，對高鈣高磷釩渣脫磷提釩的技術還有待進一步發展。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種處理高鈣高磷釩渣的方法和系統，其中處理高鈣高磷釩渣的方法通過預先脫除高鈣高磷釩渣中的磷，可有效回收獲得高品質的鐵和釩，同時還可以進一步提高鐵和釩的回收率。

根據本發明的一個方面，本發明提出了一種處理高鈣高磷釩渣的方法，包括：將高鈣高磷釩渣、硅石、還原煤和粘結劑進行混合處理，以便得到混合物料；將混合物料進行成型處理，以便得到混合球團；將混合球團進行還原焙燒脫磷處理，以便得到脫磷金屬化球團和含磷煙氣；將脫磷金屬化球團進行熔分處理，以便得到鐵水和低磷釩渣；將低磷釩渣進行氧化鈣化焙燒處理，以便得到酸溶性釩酸鈣熟料；以及將酸溶性釩酸鈣熟料進行酸浸提釩處理，以便得到五氧化二釩產品。由此，本發明實施例的處理高鈣高磷釩渣的方法，不僅可以有效脫除高鈣高磷釩渣中的磷，避免釩酸鈣熟料在酸浸提釩時磷進入含釩浸出液中從而嚴重影響沉釩效果，還可以對高鈣高磷釩渣中的鐵資源進行回收再利用，最終獲得含磷量低的優質鐵資源和五氧化二釩產品。

根據本發明上述實施例的處理高鈣高磷釩渣的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，高鈣高磷釩渣中CaO的含量為3-25重量％，P₂O₅的含量為0.2-1重量％，V₂O₅的含量為5-20重量％，Fe的含量為20-35重量％。由此本發明實施例的處理高鈣高磷釩渣的方法可以有效針對高鈣高磷類釩渣進行處理，進而提高該方法的適用范圍。

在本發明的一些實施例中，高鈣高磷釩渣中CaO的含量為5-15重量％，P₂O₅的含量為0.2-0.6重量％，V₂O₅的含量為5-10重量％，Fe的含量為20-30重量％。由此本發明實施例的處理高鈣高磷釩渣的方法可以有效針對高鈣高磷類釩渣進行處理，進而提高該方法的適用范圍。