[發(fā)明專利]鈣系釩渣的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)及其后續(xù)浸出提釩方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910406125.7
• 申請(qǐng)日: 2019-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110042193A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳煉;刁江;戈文蓀;曾建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C21C5/36
• 分類號(hào): C21C5/36;C21C5/35;C22B7/04;C22B34/22
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金及釩鈦化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鈣系釩渣的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)及其后續(xù)浸出提釩方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是釩渣生產(chǎn)過(guò)程釩的氧化率低、釩渣中釩的浸出率低。本發(fā)明公開(kāi)了鈣系釩渣的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)及其后續(xù)浸出提釩方法。步驟為：將鐵水兌入轉(zhuǎn)爐中，加入冷卻劑、石灰進(jìn)行一期吹煉氧化，得到釩渣和半鋼，將半鋼倒出，釩渣留于轉(zhuǎn)爐內(nèi)，加入石灰和CaF₂對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)釩渣進(jìn)行二期吹煉氧化，吹煉結(jié)束后得到含鈣釩渣。本發(fā)明能夠減少鐵水生產(chǎn)含釩浸出液的工序數(shù)量，能提高釩的氧化率和浸出率、減少過(guò)程能量消耗，有利于資源的利用及提釩生產(chǎn)成本降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金及釩鈦化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鈣系釩渣的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)及其后續(xù)浸出提釩方法。

背景技術(shù)

釩(V)是一種過(guò)渡族金屬元素，其在常溫下化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，高溫下較活潑。釩因其具有優(yōu)良的強(qiáng)度、硬度及抗疲勞效應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、航空等領(lǐng)域。大約84％的釩用于鋼鐵作為合金元素溶解到鋼中形成VC和VN，細(xì)化晶粒，抑制貝氏體和珠光體的發(fā)育增加馬氏體強(qiáng)度，從而提高鋼的硬度、強(qiáng)度、韌性和抗磨損性能。釩用于有色合金主要是以V-Al系合金為代表的結(jié)構(gòu)材料，如優(yōu)良的高溫航空結(jié)構(gòu)材料Ti-6Al-4V、Ti-8Al-1V-Mo和Ti-6Al-6V-2Sn等合金。用于化工領(lǐng)域的釩產(chǎn)品主要有V₂O₅、NH₄VO₃、V₂O₃、VOCl₃及VCl₄等，用作催化劑、著色劑、大容量電池用的電極材料。

釩資源在自然界分布很分散，主要伴生于硫釩礦、鉛釩礦、釩云石、釩酸鉀鈾礦以及釩鈦磁鐵礦等礦物中。因釩原料種類、礦物特征及其中釩含量差異較大，從含釩物料中提取釩的工藝和方法也多種多樣，主要有火法冶煉、濕法浸出和火法-濕法聯(lián)合提取工藝。火法冶煉通常以釩鈦磁鐵礦為主要原料，通過(guò)高爐或其它煉鐵流程得到含釩鐵水，再在轉(zhuǎn)爐中吹入氧氣使金屬中的釩氧化富集到渣中，得到的釩渣或含釩鋼渣經(jīng)過(guò)焙燒-浸出或直接浸出的方式進(jìn)行后續(xù)提取。濕法浸出比較適用于廢催化劑、飛灰和石油灰渣等廢產(chǎn)品，也有少量應(yīng)用于石煤中、釩鈦磁鐵礦等原礦，但由于其中釩都主要以難溶的三價(jià)釩形式存在，直接浸出較火法冶煉和火法-濕法聯(lián)合提取工藝回收率更低。火法-濕法聯(lián)合提取通常需要將釩在氧化氣氛下焙燒轉(zhuǎn)化成高價(jià)化合物以利于浸出，傳統(tǒng)的火法-濕法聯(lián)合提取工藝有鈉鹽焙燒-水浸、空白焙燒-酸浸(堿浸)、少鹽焙燒-循環(huán)浸出以及鈣鹽焙燒-酸浸(堿浸)等。

CN102086487A公開(kāi)了一種節(jié)能減排的釩渣處理方法，包括以下步驟：首先，將與鐵水分離后的1200℃以上的高溫液態(tài)釩渣置于渣罐中；然后，根據(jù)釩渣品位向渣罐中加入鈉化合物，然后用水冷超音速或亞音速氧槍向渣罐中供氧，造成強(qiáng)氧化性氣氛，同時(shí)能起到攪拌作用，促使釩渣中快速生成水溶性釩酸鈉，為保證供氧量大于渣中各組分全部氧化成最高價(jià)氧化物所需的氧量，需以渣中的FeO/TFe作為檢驗(yàn)氧化程度的指標(biāo)，釩渣中生成的V₂O₅與加入的鈉化合物反應(yīng)生成水溶性釩酸鈉，最后，把得到的含有水溶性釩酸鈉的渣子，處理得到V₂O₅，其中，釩的溶出率為90～94％。但是上述方法加入了大量的鈉化合物：鈉化合物中的Na₂O與V₂O₅的摩爾比為1～10，實(shí)施例中Na₂O與V₂O₅的摩爾比為2.3～3，這是因?yàn)殁c化合物在高溫下容易分解氣化，在高溫下加入鈉化合物會(huì)導(dǎo)致鈉化合物的損耗較大；同時(shí)上述方法的原料只能使用轉(zhuǎn)爐提釩生產(chǎn)的釩渣，生產(chǎn)路線長(zhǎng)，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是釩渣生產(chǎn)過(guò)程釩的氧化率低、釩渣中釩的浸出率低。