[發明專利]干法離心粒化法制備釩渣粉末

有效

• 申請號: 201611153065.5
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106755661B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 呂學偉;賀文超;李雪琴;呂學明;嚴志明;邱杰;黨杰;張穎異;白晨光
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06;C21B3/08
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

本發明涉及干法離心粒化法制備釩渣粉末，包括如下步驟，S1：對熔融狀態轉爐釩渣進行離心得到高溫釩渣顆粒；S2：對所述S1得到的高溫釩渣顆粒采用室溫空氣進行換熱，收集換熱后的釩渣顆粒，并收集換熱后的熱空氣；S3：對所述S2得到的換熱后的釩渣顆粒進行研磨，得到的釩渣粉末。釩渣非常堅硬，直接用破碎機進行破碎，能量消耗大，且破碎設備的使用壽命很低。干法離心粒化法直接將熔融狀態轉爐釩渣粒化成粒徑0.5～3mm的釩渣顆粒，取代傳統的大塊釩渣破碎機破碎工序，不但能夠得到尺寸更加細小的渣粒，同時能夠大大降低能耗。

技術領域

本發明涉及冶金工程技術領域,尤其涉及一種干法離心粒化法制備釩渣粉末。

背景技術

釩是一種重要戰略價值元素，被稱為“現代工業的味精”。它具有質地堅硬，熔點高，無磁性，韌性好等優點，廣泛應用于鋼鐵工業、化學工業、航空航天工業、輕紡工業和醫學等領域。釩在自然界中主要賦存在釩鐵磁鐵礦中，我國攀枝花地區擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源。而從釩鐵磁鐵礦中回收釩資源的常用工藝是還原釩鐵磁鐵礦獲得含釩鐵水，接著含釩鐵水中的釩氧化進入渣中，之后從釩渣中提取V₂O₅。

目前，以釩渣為原料的提釩工藝中，主要采用焙燒—浸出工藝。具體流程為：先將釩渣與鈉鹽(碳酸鈉、氯化鈉或部分硫酸鈉)混合，在回轉窯或多膛爐內進行氧化鈉化焙燒，其目的是通過氧化焙燒，使釩渣中的三價釩氧化物轉化為五價釩氧化物，生成可溶性釩酸鈉。熟料經浸出得到釩酸鈉溶液，然后用硫酸酸化得到沉淀物五氧化二釩或同時加人氨鹽(酸性氨鹽沉淀法)得到多釩酸氨。其中焙燒是決定釩轉化率、收得率和V₂O₅生產成本的關鍵環節。

影響焙燒轉化率的因素有含釩原料的物相結構、釩原料中有害組分的數量、附加劑的種類、焙燒溫度、原料粒度等。其中釩渣的粒度對釩的回收率有很大的影響，它提高了釩渣的比表面積，保證釩渣在氧化焙燒過程中能充分氧化。攀鋼吳封等人通過實驗驗證，隨著釩渣粒度的減小，焙燒釩轉化率升高。釩渣焙燒時應有合適的粒度范圍，生產中對釩渣粒度給定了范圍(粒度小于120um≥78％)。

攀鋼轉爐釩渣目前采取的冷卻方式是釩渣裝在渣罐中隨罐自然冷卻15～25h后進行破碎處理，不僅生產流程較長，釩渣的熱量也完全沒有回收利用。首先將大塊釩渣利用破碎機破碎，然后用球磨機粉碎成釩渣粉末。傳統的釩渣處理流程如圖1所示。釩渣磨細有利于可溶釩的轉化，然而由于釩渣中致密的釩鐵尖晶石結構，釩渣非常堅硬，磨礦工序能量消耗大，生產成本較高。另外，根據企業現場的生產實踐，轉爐釩渣的出渣溫度1350℃～1400℃，蘊含大量顯熱，具有較高的回收利用價值。

因此，尋找一種能耗低，同時能夠回收部分熱量的釩渣粉末的制備工藝，對企業減少資源消耗，提高能源效率意義非凡，同時也符合國家“節能減排，綠色發展”的戰略要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種能耗低，同時還能回收部分熱量的釩渣粉末的制備工藝。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：干法離心粒化法制備釩渣粉末，包括如下步驟：

S1：對熔融狀態轉爐釩渣進行離心得到高溫釩渣顆粒；

S2：對所述S1得到的高溫釩渣顆粒采用室溫空氣進行換熱，收集換熱后的釩渣顆粒，并收集換熱后的熱空氣；

S3：對所述S2得到的換熱后的釩渣顆粒進行研磨，得到的釩渣粉末。

作為優化，所述S1中熔融狀態轉爐釩渣經中間包流到高速旋轉的粒化器，在離心力的作用下，熔融狀態轉爐釩渣飛濺、分裂成熔滴，熔滴在飛行過程中逐漸冷卻、凝固，得到高溫釩渣顆粒。

作為優化，所述S1中熔融狀態轉爐釩渣的溫度1350℃～1400℃。

作為優化，所述S1中得到高溫釩渣顆粒溫度600℃～900℃。