[發明專利]一種由含釩原料制備釩酸鈉的富氧焙燒方法

在審

• 申請號: 201710386380.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107200352A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張國慶;譚光坤;杜建波
• 申請（專利權）人: 成都鉻科高化工技術有限責任公司
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及堿金屬釩酸鈉制備技術領域，具體為一種由釩原料制備堿金屬釩酸鈉的富氧焙燒方法。

背景技術

眾所周知，在目前可以選擇的添加劑為氯化鈉、硫酸鈉及碳酸鈉條件下，是以釩原料與添加劑在750-950℃反應制備堿金屬釩酸鈉。此反應一般在回轉窯中，通過熱焰氣體直接加熱反應，主要反應過程如以下方程式（1），（2），（3）, （4）, （5）.

V₂O₃+O₂= V₂O₅（1）

V₂O₄+1/2 O₂= V₂O₅（2）

NaCl+ V₂O₅+1/2 O₂=2NaVO₃+Cl₂↑ （3）

Na₂SO₄+ V₂O₅=2NaVO₃+SO₂↑+1/2 O₂↑ （4）

Na₂CO₃+ V₂O₅=2NaVO₃+CO₂↑ （5）

若大規模工業化生產，限制反應速率以及單位時間和單位空間收率的因素，為氧氣向包括釩原料、氯化鈉、硫酸鈉及碳酸鈉反應混合物中的通入速率。

一方面，由于混有直接加熱的火焰氣體，窯爐氣體中的氧氣含量一般限于8%-12%。另外，反應混合物釋放CO₂或者水蒸氣，由反應混合物料層溢出，與窯爐氣體中的氧氣流形成逆流。

為了提高反應速率，在窯尾通過噴嘴直接向料床表面提供附加氧氣。通過證明，此方法并不十分有效。因為附加的氧氣受到牽引，與煙道氣體一起，通過窯爐迅速排放。

發明內容

本發明的目的在于提供一種將含氧氣體通過料床下噴嘴直接向反應物料床中注入，一方面氧氣供應到整個料床床層范圍，另外，料床范圍內產生的CO₂和水蒸氣在氧氣消耗后，同剩余氣體一起從料床排出，這樣確保了反應混合物與氧氣的有效接觸，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案： 一種由由含釩原料制備釩酸鈉的富氧焙燒方法,將釩原料研磨至粒徑小于120μm后，與氯化鈉、硫酸鈉及碳酸鈉化合物混合后，放置于填充料組成的反應混合物料床上并注入含氧氣體，在溫度為750-950℃的回轉窯中，通過熱焰氣體直接加熱反應。

優選的，含氧氣體的氧氣含量≥21%。

優選的，氧氣溫度≥-20℃。

優選的，氧氣壓力為0.001Mpa～0.8 Mpa。

優選的，回轉窯轉速為50～200s/r。

優選的，含釩石煤含釩量為0.3-2wt%，含釩云母頁巖含釩量為0.3-2wt%，釩鐵渣含釩量2-25 wt%.。

優選的，添加劑為氯化鈉、硫酸鈉及碳酸鈉，添加劑含量為5～12wt%，添加劑中氯化鈉、硫酸鈉及碳酸鈉比例為40～60:20～40：10～30。

優選的，回轉窯上設置有進氣口、進料口、排氣口及排料口，所述進氣口處設置供氣管路，供氣管路外側套設有冷卻氣管路，所述供氣管路的出氣口設置在回轉窯側壁，通過有料床下供氣噴嘴與回轉窯導通，所述進料口處通過螺旋傳輸器與料倉連接，所述排氣口設置在進料口正上方，所述排料口設置在排氣口相反側的回轉窯底部，排料口正上方的回轉窯側壁上設有燃燒器。

優選的，料床下供氣噴嘴穿過回轉窯表面，料床下供氣噴嘴設置位置靠近排料口，料床下供氣噴嘴的中軸線與所述回轉窯的中軸線向垂直。

優選的，料床下供氣噴嘴共6-20個，料床下供氣噴嘴上配合設置有氣閥。

優選的，回轉窯底部側面的供氣管路上配合設置有從動輥。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明通過將含氧氣體通過料床下噴嘴直接向反應物料床中注入，一方面氧氣供應到整個料床床層范圍，另外，料床范圍內產生的CO₂和水蒸氣在氧氣消耗后，同剩余氣體一起從料床排出，這樣確保了反應混合物與氧氣的有效接觸。

附圖說明

圖1為本發明的回轉窯結構示意圖。