[發明專利]含鈣釩渣的生產及其浸出提釩方法

在審

• 申請號: 201910406133.1
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110079642A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 陳煉;刁江;戈文蓀;曾建華
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C21C5/36
• 分類號: C21C5/36;C21C5/35;C22B7/04;C22B34/22
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發明公開了一種含鈣釩渣的生產及其浸出提釩方法，屬于重金屬釩冶金技術領域。本發明為現有技術鐵水生產含釩浸出液的工序繁多、轉爐提釩的釩氧化率低、能耗大等問題，提供了一種轉爐鐵水加石灰生產含鈣釩渣及浸出方法，包括：鐵水兌入轉爐后，加入冷卻劑、石灰和CaF₂，采用頂吹氧氣底吹氮氣進行吹煉；吹煉結束后，將釩渣留于轉爐內，將底吹氣體切換為氧氣，制得含鈣釩渣；含鈣釩渣經酸浸，得浸出液。本申請將鈣化焙燒和轉爐提釩結合，能夠減少鐵水生產含釩浸出液的工序數量，同時釩渣無需冷卻后再焙燒，減少了能源消耗，且顯著提高了提高釩的氧化率和浸出率。

技術領域

本發明屬于釩冶金技術領域，具體涉及一種含鈣釩渣的生產及其浸出提釩方法。

背景技術

釩(V)是一種過渡族金屬元素，其在常溫下化學性質較穩定，高溫下較活潑。釩因其具有優良的強度、硬度及抗疲勞效應，被廣泛應用于鋼鐵、化工、航空等領域。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，細化晶粒，抑制貝氏體和珠光體的發育增加馬氏體強度，從而提高鋼的硬度、強度、韌性和抗磨損性能。釩用于有色合金主要是以V-Al系合金為代表的結構材料，如優良的高溫航空結構材料Ti-6Al-4V、Ti-8Al-1V-Mo和Ti-6Al-6V-2Sn等合金。用于化工領域的釩產品主要有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-濕法聯合提取工藝。火法冶煉通常以釩鈦磁鐵礦為主要原料，通過高爐或其它煉鐵流程得到含釩鐵水，再在轉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過焙燒-浸出或直接浸出的方式進行后續提取。濕法浸出比較適用于廢催化劑、飛灰和石油灰渣等廢產品，也有少量應用于石煤中、釩鈦磁鐵礦等原礦，但由于其中釩都主要以難溶的三價釩形式存在，直接浸出較火法冶煉和火法-濕法聯合提取工藝回收率更低。火法-濕法聯合提取通常需要將釩在氧化氣氛下焙燒轉化成高價化合物以利于浸出，傳統的火法-濕法聯合提取工藝有鈉鹽焙燒-水浸、空白焙燒-酸浸(堿浸)、少鹽焙燒-循環浸出以及鈣鹽焙燒-酸浸(堿浸)等。

CN102086487A公開了一種節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℃以上的高溫液態釩渣置于渣罐中；然后，根據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，造成強氧化性氣氛，同時能起到攪拌作用，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氧化物所需的氧量，需以渣中的FeO/TFe作為檢驗氧化程度的指標，釩渣中生成的V₂O₅與加入的鈉化合物反應生成水溶性釩酸鈉，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，實施例中Na₂O與V₂O₅的摩爾比為2.3～3，這是因為鈉化合物在高溫下容易分解氣化，在高溫下加入鈉化合物會導致鈉化合物的損耗較大；同時上述方法的原料只能使用轉爐提釩生產的釩渣，生產路線長，成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術鐵水生產含釩浸出液的工序繁多、轉爐提釩的釩氧化率低、能耗大等。

本發明為解決上述技術問題，首先提供了一種轉爐含鈣釩渣的生產方法，其包括以下步驟：