[發(fā)明專利]一種從釩渣混料中高效分離釩鈦的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810045802.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN110055417B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國權(quán);李春;羅冬梅;呂莉;秦治峰;劉維燥;任恩澤;鄧晨輝
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/06;C22B34/12;C22B34/22
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本發(fā)明提供一種從釩渣混料中高效分離釩鈦的方法，其特征在于按以下步驟進行：（1）破碎和篩分（2）釩渣水淬（3）破碎和篩分（4）混料（5）壓片（6）焙燒活化（7）選擇性焙燒（8）冷卻和混勻（9）浸出（10）五氧化二釩的制備。本發(fā)明通過添加二氧化硅混料壓片避免了焙燒過程中原料的熔融分解，通過硫酸銨焙燒使得釩鈦硫酸化，再通過選擇性焙燒使得鈦的硫酸鹽分解，實現(xiàn)釩渣中的釩、鈦分離。該方法不僅降低了傳統(tǒng)釩渣焙燒提釩工藝的所需能耗，而且料片在反應(yīng)過程中保持焙燒片狀不變，不會粘連焙燒反應(yīng)器影響其壽命，是一種典型的低碳、綠色環(huán)保型釩渣利用技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從混料釩渣中高效分離釩鈦的方法，屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

釩渣和石煤是我國兩種典型的制備五氧化二釩的原料，但二者放入地質(zhì)成礦因素、資源分布和礦相組成皆有很大不同。釩渣是釩鈦磁鐵礦經(jīng)高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼而產(chǎn)生的爐渣，其中含有大量的釩鐵尖晶石相、鈦鐵礦相、橄欖石相、游離的石英及金屬鐵，其隨釩鈦磁鐵礦的資源分布地和生產(chǎn)加工地主要來源為四川省攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)。石煤是一種典型的含釩質(zhì)頁巖，主要的物相為石英、白云母、方解石以及黃鐵礦，分散型分布在我國湖南、湖北、安徽及江西等地。從含釩量的角度來看，釩渣中釩含量為5-10%比石煤中0.1-1%的釩含量要高得多。目前，我國工業(yè)上主要以釩渣為原料進行五氧化二釩的生產(chǎn)。

傳統(tǒng)的提釩方法主要為“鈉化焙燒-水浸”或“鈣化焙燒-酸浸”，其在850℃下在釩渣中添加鈉鹽或鈣鹽進行焙燒，將釩渣中的釩鐵尖晶石相破壞后，轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒拟C酸鈉或釩酸鈣進而進行浸出分離提釩。但這兩種方法普遍存在著焙燒溫度高、污染嚴重、三廢排放量大的問題。同時，釩渣中的鈦含量可高達5-8%，現(xiàn)有的釩渣工業(yè)利用技術(shù)只注重了釩的提取，而忽略了鈦資源的高效利用。

一般來講，釩渣提釩過程中主要采用回轉(zhuǎn)窯進行焙燒加熱，在此過程中添加劑容易形成熔鹽造成回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的結(jié)圈，進而影響設(shè)備壽命和反應(yīng)效率。釩渣與添加劑在焙燒過程也容易形成分散型分布，造成混料的不均勻分布。

釩工業(yè)一直是我國有色金屬冶金優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，隨著我國冶金行業(yè)朝著低碳、綠色、高值化方向的發(fā)展，尋找一種高效提釩方法具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種從釩渣混料中高效分離釩鈦的方法，其目的在于解決傳統(tǒng)釩渣提釩方法中高污染、高能耗、低效率的問題，有效回收釩渣中的鈦資源，解決焙燒過程中原料燒結(jié)的問題。

技術(shù)方案

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種從釩渣混料中高效分離釩鈦的方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）破碎和篩分：將釩渣原料進行破碎，經(jīng)過篩分得到直徑小于74 μm的粉末；

（2）釩渣水淬：將釩渣放置在水淬爐中，釩渣隨爐升溫至1200~1600℃后保溫10~60min后，物料經(jīng)高溫熔融和水冷裝置快速水淬后，形成水淬釩渣；

（3）破碎和篩分：將經(jīng)水淬后的釩渣進行破碎，經(jīng)過篩分得到直徑小于74 μm的粉末，即為水淬渣；

（4）混料：將水淬釩渣、二氧化硅、硫酸銨混合均勻，物料混合按照質(zhì)量比為水淬釩渣：硫酸銨：二氧化硅=1:2-8:2-8；

（5）壓片：將上述混料混勻、制片壓制成型，制片壓力為0.6MPa以上；

（6）焙燒活化：將所制成的混料片升溫至280~380℃，保持空氣流動，保溫60-180min，使得釩鈦硫酸化，得到一次焙燒后的混料片；

（7）選擇性硫酸化：將（6）中得到的焙燒后的混合片繼續(xù)升溫至450~560℃，保持空氣流動，保溫60~180min，使得鈦的硫酸鹽分解，得到二次焙燒后的混料片；