[發明專利]一種釩鈦磁鐵礦的直接提釩的方法

有效

• 申請號: 201710277537.6
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107090551B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 杜浩;劉彪;鄭詩禮;王少娜;郭雪梅;李猛;王海旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02;C22B3/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種釩鈦磁鐵礦的直接提釩方法，所述方法包括：以釩鈦磁鐵礦和炭基添加劑的混合物為原料進行鈣化焙燒，之后將鈣化焙燒產物進行后處理，得到含釩液。所述方法釩的回收率高；浸出液雜質含量少，經過簡單除雜即可制得高純釩制品；不產生廢氣，操作工藝簡單，設備要求低，工藝成本低；提釩過程不影響煉鐵，提釩后尾渣不含鈉鹽，可以直接配礦煉鐵，從而實現釩鈦磁鐵礦資源的綜合利用。

技術領域

本發明屬于釩化工冶金技術領域，涉及一種釩鈦磁鐵礦的直接提釩方法。

背景技術

目前從鐵精礦中提釩主要有兩種方法，一種是釩鈦磁鐵礦經煉鐵、煉鋼后從吹煉爐渣中提釩；另一種是直接從釩鈦磁鐵礦精礦中提釩。

釩渣提釩是我國釩鈦磁鐵礦提釩的主流工藝，即鈉化焙燒-水浸-凈化-沉釩的工藝。以釩鈦磁鐵礦為原料生產鐵、釩產品的企業目前都采用傳統的釩渣鈉化焙燒工藝提釩。鈉化焙燒的工藝基本原理是以Na₂CO₃為添加劑，通過高溫鈉化焙燒將低價態的釩轉化為水溶性五價釩的鈉鹽，再對鈉化焙燒產物直接水浸，得到含釩浸取液，后加入銨鹽制得多釩酸銨沉淀，經還原焙燒后獲得釩的氧化物產品。鈉化焙燒工藝釩回收率低，單次焙燒釩回收率約為70％，由于工藝流程長，從釩鈦磁鐵礦到最終五氧化二釩整個工藝流程釩的回收僅為50％，造成釩資源的浪費。

另外一種釩鈦磁鐵礦提釩方法是直接從礦中提釩，這種方法的優點是釩的總回收率高，可達60％以上。直接從鐵精礦中提釩研究較多的是鈉化氧化提釩。CN 101168802A公開了一種綜合回收釩鈦磁鐵精礦中鐵、釩、鈦的方法，該方法以硫酸鈉為焙燒添加劑，在1200-1300℃下焙燒25-60℃，焙燒后熟料水浸后提釩，尾渣造球后在轉底爐中還原，回收鐵水和鈦渣。該方法的缺點是，焙燒溫度高，釩轉化率低，并且隨著礦中釩含量的增加釩損失率越高。窯尾氣產生有害氣體SO₂，而且浸出后尾渣含鈉，不能進行配礦煉鐵，否則腐蝕高爐爐襯。

CN 102690944A提出了一種綜合回收高釩釩鈦磁鐵礦中釩、鈦、鐵的方法，首先向高釩釩鈦磁鐵礦中添加鈉鹽或者鈣鹽中的任一種，用轉底爐焙燒后用酸浸出，分離浸出液和殘渣，浸出液制得釩產品；尾渣制成還原性球團，在轉底爐內快速還原，在燃氣熔分爐或者電爐內熔化分離得到含釩鐵水和鈦渣，含釩鐵水通過轉爐吹氧提釩，分離出釩渣和生鐵，釩渣破碎后返回同高釩釩鈦磁鐵礦一起進行混料后焙燒、酸浸提釩。該方法將釩鈦磁鐵礦提釩和釩渣提釩相結合，可明顯提高釩的回收率，但該方法用酸作為釩浸取劑，釩液中雜質含量高，產品純度低。而且沉釩含酸和鈉鹽的混合廢液處理困難。

CN 102703688 A提出了一種釩鈦磁鐵礦鈣化焙燒后用碳酸鹽浸出提釩的方法，該方法用鈣鹽替代鈉鹽焙燒，解決了尾渣含鈉問題，尾渣可以回收利用，但是焙燒后熟料采用碳酸鈉或碳酸氫鈉作為浸取劑，采用銨鹽作為沉釩劑，導致沉釩后廢液為含NH₄⁺和Na⁺的混鹽，廢液處理難度大、處理成本高。

針對目前提釩工藝普遍存在的高酸性或高鹽度廢水問題，CN 102560086A、CN101168802A、CN104003442A、CN 104294047A、CN 104831090A及CN 103952565A等提出釩渣空白焙燒或鈣化被燒后采用銨鹽(或氨水)浸取劑浸出提釩的方法，該種方法偏釩酸銨可以直接在浸出液中結晶析出，結晶后液可以循環利用，可徹底解決沉釩廢水問題，而且浸出后尾渣不含鈉鹽，可以直接配礦煉鐵。但該系列方法存在的主要問題是以易分解銨鹽(碳酸銨、碳酸氫銨或氨水)作為浸取劑，浸取劑濃度高，氨氣揮發嚴重，并且液固比大(通常為2:1-10:1)，導致試劑消耗大，操作環境惡劣。而且，類似方法直接用于釩鈦磁鐵礦的焙燒過程效果較差。