[發明專利]一種混合釩渣和含釩鋼渣加壓提釩的方法

有效

• 申請號: 201710483429.4
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107236871B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 李蘭杰;杜浩;劉彪;高明磊;王少娜;鄭詩禮;王海旭;秦學宇
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司承德分公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B7/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種混合釩渣和含釩鋼渣加壓提釩的方法，所述方法為：將釩渣、含釩鋼渣的混合料與氫氧化鈉溶液混合，在加壓的條件下通入氧氣進行反應；將反應后得到的漿料固液分離，得到含釩浸出液。本發明將含釩鋼渣和釩渣混合進行加壓氧化處理，提高了兩種釩原料的浸出率，省去后續脫硅除雜工序，是一種高效、低成本的提釩方法。處理過程中不需要焙燒過程，減少了能耗，且無焙燒有害窯氣產生；所用浸出液可循環用于浸出釩原料，整個過程無廢水排放，是一種清潔的提釩方法。適用于工業化生產，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及釩化工冶金技術領域，具體涉及一種混合釩渣和含釩鋼渣加壓提釩的方法。

背景技術

含釩鋼渣則是冶煉釩鈦磁鐵礦的副產品，是含釩鐵水煉鋼所形成的含V₂O₅在2％-10％的鋼渣(與釩渣相比其鈣含量大)。其產生過程有2種途徑，一種是半鋼中殘存的釩經煉鋼后氧化進入渣中，另一種是未經吹煉釩渣的鐵水直接煉鋼得到含釩鋼渣。含釩鋼渣具有如下特點：(1)CaO和鐵含量高，結晶完善，質地密實，解離度差；(2)成分復雜，且波動較大；(3)釩含量較低，釩彌散分布于多種礦相中，賦存狀態復雜。基于以上特點，如何對含釩鋼渣進行提釩是本領域一個難題。

我國每年排放的含釩鋼渣近百萬噸，不僅污染環境，且造成有價元素釩的損失。目前，含釩鋼渣提釩主要有2種途徑，一是含釩鋼渣返回煉鐵富集釩，煉出高含釩渣，再進一步提釩，即將含釩鋼渣作為熔劑添加在燒結礦中進入高爐冶煉，釩熔于鐵水中，經吹釩得到高品位釩渣，作為提釩或冶煉釩鐵合金的原料。該工藝雖然能回收鐵、錳等有價元素，同時降低鐵鋼比的能耗，但易造成磷在鐵水中循環富集，加重鋼渣脫磷任務；且鋼渣雜質多，有效CaO含量相對較少，會降低燒結礦品位，增加煉鐵過程能耗，因此該法未能得到推廣。另一種含釩鋼渣的處理方法是直接提釩法，有鈉化焙燒、鈣化焙燒、降鈣焙燒和直接酸浸等工藝。鈉化焙燒是以食鹽或蘇打為添加劑，通過焙燒將低價釩氧化為5價釩的可溶性鈉鹽，采用水或碳酸化浸出。該工藝釩的轉浸率較低，鈉鹽耗量大，焙燒過程污染空氣、難以治理，且該工藝不適合V₂O₅含量低、CaO含量高的轉爐鋼渣。鈣化焙燒是以石灰等作焙燒熔劑，采用碳酸化浸出等浸出釩。此法對物料有一定的選擇性，對一般鋼渣處理時存在轉化率偏低、成本偏高等問題，不適于規模化生產。降鈣焙燒是由Amiri提出的，其目的是為了解決含釩鋼渣中CaO含量高造成釩難浸出的問題。降鈣焙燒是將鋼渣與Na₃PO₄、Na₂CO₃混合焙燒，Na₃PO₄與CaO結合形成Ca₃(PO₄)₂，釩與鈉生成水溶性的釩酸鈉，然后水浸即可溶出釩。但該法只停留在實驗室研究階段，且磷酸鹽的配比大，成本高，目前還沒有工業化推廣。直接酸浸是指未經焙燒工序，完全濕法提釩。但由于鋼渣中CaO含量高，酸耗較大，成本較高；酸浸過程需在強酸溶液中進行，得到的浸出液雜質較多，難以進行后續分離。

CN102071321A中公開了一種用高堿度的氫氧化鉀介質從含釩鋼渣中提取釩、鉻的方法，此方法不需要高溫焙燒，反應溫度降低到160～240℃，濕法提釩鉻，過程中有效杜絕了C1₂、HCl、SO₂、粉塵等大氣污染物，并降低了廢水產生量和排放量。缺點是KOH介質價格昂貴，而KOH與鋼渣的質量比為3:1到5:1、反應堿濃度為60％～90％，損耗KOH介質較多，導致生產成本偏高，產品效益降低。

CN102094123A提出了一種用高濃度的氫氧化鈉介質從含釩鋼渣中提取釩的方法，該方法反應溫度為180～240℃，濕法提釩，過程中無廢氣、粉塵污染；缺點是堿濃度偏高，堿度為65％～90％，導致介質循環利用時的蒸發濃縮需要的熱量較高，則生產成本較高，且終渣中殘余的V量較高，降低浸出率，終渣中V含量為0.3％～0.5％。