[發(fā)明專利]處理釩鉻渣的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710210968.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN106834728A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳道洪;宋文臣;王靜靜;李紅科;曹志成;汪勤亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/04
• 分類號(hào): C22B7/04;C22B1/02;C22B1/248;C22B1/242;C22B34/22;C22B34/32
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬冶煉領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理釩鉻渣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)貧鉻的國(guó)家，97％的鉻礦都依賴于進(jìn)口。值得注意的是，攀枝花紅格地區(qū)的高鉻型釩鈦磁鐵礦中鉻含量高達(dá)900萬(wàn)噸，鉻與釩在原礦中的含量相當(dāng)。國(guó)內(nèi)對(duì)這種紅格釩鈦磁鐵礦的處理方法為首先經(jīng)過(guò)高爐冶煉成含釩鉻鐵水，然后在轉(zhuǎn)爐中氧化吹煉出轉(zhuǎn)爐釩鉻渣(簡(jiǎn)稱釩鉻渣)。轉(zhuǎn)爐釩鉻渣為釩、鉻含量相當(dāng)或低釩高鉻的高鉻型釩渣，其鉻含量約為5～13％，是普通釩渣的近10倍，具有較大的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)有技術(shù)直接對(duì)該釩鉻渣進(jìn)行高溫氧化鈉化焙燒-水浸處理，得到低釩高鉻溶液，其中含有較多的硅、鐵、鋁、磷等雜質(zhì)，后續(xù)沉釩所得產(chǎn)品的純度不高，且得到的高鉻溶液中含有的少量釩難以去除，采用現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法獲得合格的鉻產(chǎn)品。

中國(guó)專利CN103924096A公開了一種回收釩鉻資源的方法，該方法將釩鉻渣先通過(guò)氧化鈣化焙燒-酸浸提鉻，酸浸渣再通過(guò)氧化鈉化焙燒-水浸提釩。該方法沒(méi)有考慮到氧化鈣化焙燒中釩鉻渣中的釩會(huì)與氧化鈣形成酸溶性的釩酸鈣，酸浸時(shí)釩酸鈣和鉻酸鈣會(huì)一同進(jìn)入酸浸液中，實(shí)際上根本達(dá)不到釩鉻分離的目的，而且也沒(méi)有回收釩鉻渣中的鐵資源。

中國(guó)專利CN104357671使用硫酸浸取釩鉻渣獲得釩、鉻溶液，隨后加入氫氧化鈉獲得釩鉻沉淀漿液，再加入雙氧水或通入氧氣、空氣氧化漿液中的釩、鉻，調(diào)節(jié)pH值進(jìn)行沉釩、煅燒獲得五氧化二釩；沉釩后的母液先結(jié)晶分離出硫酸鈉，再用氫氧化鈉溶液除去鉻溶液中的雜質(zhì)，最后濃縮獲得鉻酸鈉晶體。該方法不需焙燒可降低能耗，但存在工藝流程長(zhǎng)、硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。

因此，現(xiàn)有的處理釩鉻渣的手段仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出處理釩鉻渣的方法和系統(tǒng)。采用該方法可以實(shí)現(xiàn)釩鉻渣中鐵、鉻和釩元素的綜合回收利用，獲得高品質(zhì)的鉻鐵合金和五氧化二釩產(chǎn)品，且工藝流程短，適合工業(yè)化推廣。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種處理釩鉻渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將釩鉻渣、還原煤、粘結(jié)劑和助熔劑進(jìn)行混合，以便得到混合物料；將所述混合物料進(jìn)行成型，以便得到球團(tuán)；將所述球團(tuán)進(jìn)行還原處理，以便得到金屬化球團(tuán)；將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，以便得到鉻鐵合金和富釩渣；將所述富釩渣與鈉鹽混合并進(jìn)行氧化鈉化焙燒處理，以便得到水溶性釩酸鈉熟料；將所述水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸提釩處理，以便得到五氧化二釩和尾渣。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鉻渣的方法通過(guò)將釩鉻渣、還原煤、粘結(jié)劑和助熔劑混合，并將得到的混合物料成型得到球團(tuán)，再將球團(tuán)進(jìn)行還原處理，利用還原煤將球團(tuán)中的鐵、鉻氧化物還原為單質(zhì)，得到金屬化球團(tuán)，進(jìn)而將金屬化球團(tuán)進(jìn)行分離處理，分別得到鉻鐵合金產(chǎn)品和富釩渣；進(jìn)一步地，通過(guò)將富釩渣與鈉鹽混合并進(jìn)行氧化鈉化焙燒處理，得到水溶性釩酸鈉熟料，再通過(guò)將水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸提釩處理，得到五氧化二釩產(chǎn)品和尾渣。由此，本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鉻渣的方法通過(guò)將鉻、鐵與釩分步還原，首先得鉻鐵合金產(chǎn)品，而進(jìn)一步處理富釩渣，得到五氧化二釩產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)釩鉻渣中鐵、鉻和釩元素的綜合回收利用，且工藝流程短，適合工業(yè)化推廣。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鉻渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將所述釩鉻渣、所述還原煤、所述粘結(jié)劑和所述助熔劑按照質(zhì)量比100:(6～12):(2～5):(5～15)進(jìn)行混合。由此，可以顯著提高后續(xù)還原處理得到的金屬化球團(tuán)的金屬化率，提高鉻鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原處理是在1300～1400攝氏度的溫度下完成的。由此，可以進(jìn)一步提高后續(xù)還原處理得到的金屬化球團(tuán)的金屬化率，提高鉻鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將所述富釩渣與所述鈉鹽按照質(zhì)量比100:(5～20)進(jìn)行混合。由此，可以顯著提高制備得到的五氧化二釩產(chǎn)品的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鈉鹽包括選自碳酸鈉、氯化鈉和硫酸鈉中的至少之一。由此，可以進(jìn)一步提高制備得到的五氧化二釩產(chǎn)品的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氧化鈉化焙燒處理是在600～900攝氏度的溫度下進(jìn)行1～2h完成的。由此，可以進(jìn)一步提高制備得到的五氧化二釩產(chǎn)品的品質(zhì)。