[發(fā)明專利]利用鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯焙燒含釩物料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911201801.3
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110878388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王顯云;鄒正強(qiáng);吳寶林;楊靈鎖;羅林軍;凃志洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大裂谷釩業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B1/02
• 分類號(hào): C22B1/02;C22B7/04;C22B34/22
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉揚(yáng)

本發(fā)明涉及提釩化工方法領(lǐng)域，尤其是一種大大提高了釩的轉(zhuǎn)化率和轉(zhuǎn)浸率的利用鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯焙燒含釩物料的方法，包括如下步驟：a、將含釩物料破碎到所需的粒度，然后與添加劑混合，隨后進(jìn)行機(jī)械活化，得到混合料；b、用滾篩機(jī)均勻地將成型物料布置在鏈篦機(jī)中，在鏈篦機(jī)中進(jìn)行干燥、固化和強(qiáng)化；c、隨后成型物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行集中高溫焙燒，出料后得到含釩成型熟料，含釩成型熟料破碎到所需粒度后，經(jīng)過(guò)水浸或酸浸后得到含釩浸出液，用于后續(xù)沉釩。本發(fā)明通過(guò)利用鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯來(lái)進(jìn)行含釩物料的焙燒，具有工藝簡(jiǎn)單易用、設(shè)備要求低、操作方便、適應(yīng)范圍廣、成本低的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其適用于含釩物料焙燒工藝之中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提釩化工方法領(lǐng)域，尤其是一種利用鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯焙燒含釩物料的方法。

背景技術(shù)

釩在自然界中具有多種化學(xué)價(jià)態(tài)，且易以類質(zhì)同象的形式代替某些元素進(jìn)入礦相中，造成含釩相結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜多變。釩渣和石煤作為我國(guó)主要的含釩資源，其提釩過(guò)程較為相似。研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)爐釩渣中的釩存在于含釩尖晶石中，石煤中的釩存在于含釩云母中。含釩尖晶石結(jié)構(gòu)和釩云母結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，采用未強(qiáng)化的浸出工藝幾乎不能破壞其晶格結(jié)構(gòu)，也不能將釩溶解至溶液中。現(xiàn)有的提釩工藝主要原理就是破壞含釩尖晶石或釩云母的結(jié)構(gòu)，并使之進(jìn)入溶液而進(jìn)一步提取。隨著全球釩市場(chǎng)需求漸增和科學(xué)研究水平的進(jìn)步，科研工作者對(duì)提釩工藝進(jìn)行了大量研宄，包括對(duì)鈉化焙燒提釩、鈣化焙燒提釩以及空白氧化。

轉(zhuǎn)爐釩渣提釩中最典型工藝是鈉化焙燒-水浸提釩的工藝流程，而決定整個(gè)工藝流程釩收率最為關(guān)鍵的是焙燒轉(zhuǎn)化過(guò)程。傳統(tǒng)焙燒工藝中，為了提高釩的氧化率和高效轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)爐釩渣必須制成非常細(xì)的粉末，但在添加劑的高溫作用下中，會(huì)產(chǎn)生大量的低熔點(diǎn)物質(zhì)，造成含釩物料的大面積粘結(jié)、結(jié)塊，導(dǎo)致釩轉(zhuǎn)化率下降和生產(chǎn)不能正常運(yùn)行。因此在焙燒過(guò)程中為了減少或避免含釩物料的粘結(jié)現(xiàn)象，在混料的過(guò)程中要加入提釩后的殘?jiān)蚴炝希@樣雖然減少了物料的大面積粘結(jié)，但是犧牲了釩的回收率和設(shè)備的利用率。

現(xiàn)有的技術(shù)方案之一是采用工業(yè)蘇打?yàn)樘砑觿赞D(zhuǎn)爐釩渣和鈉化提釩水浸渣的混合料作為原料進(jìn)行了提釩試驗(yàn)研究。其方法為：將含釩混料與蘇打粉混合，先在馬弗爐中760° C的條件加熱1h，后將物料在指定焙燒溫度下加熱一定時(shí)間，并考察了堿比、水浸渣與轉(zhuǎn)爐釩渣配比、焙燒溫度以及焙燒時(shí)間等條件對(duì)提釩過(guò)程的影響。結(jié)果表明，在一定條件下，釩的浸出率可達(dá)90％，且采用兩步焙燒工藝能夠使反應(yīng)進(jìn)行完全，有效降低殘?jiān)锈C的含量，但該工藝仍然沒(méi)有解決焙燒過(guò)程物料粘接、結(jié)塊的瓶頸問(wèn)題。

另一種技術(shù)方案則是針對(duì)五氧化二釩生產(chǎn)中多膛爐的入爐料結(jié)構(gòu)不合理、常發(fā)生粘粑和粘結(jié)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使多膛爐在750～800℃溫度下焙燒爐況能夠順行，為提高轉(zhuǎn)爐釩渣焙燒轉(zhuǎn)化率提供了必要的條件,但該焙燒環(huán)境是在焙燒粉料的條件下進(jìn)行的，粉狀轉(zhuǎn)爐釩渣物料的粘接不可避免的產(chǎn)生，導(dǎo)致生產(chǎn)不順和效率低，釩轉(zhuǎn)化率也比較低。

還有的技術(shù)方案是對(duì)轉(zhuǎn)爐釩渣進(jìn)行了物理化學(xué)分析，并根據(jù)轉(zhuǎn)爐釩渣和多膛爐的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)小試結(jié)果,對(duì)多膛爐的焙燒工藝進(jìn)行了改進(jìn)，使多膛爐焙燒轉(zhuǎn)爐釩渣的轉(zhuǎn)化率達(dá)86.6％，浸出殘?jiān)腡V下降到1.2％左右，但釩轉(zhuǎn)化率也遠(yuǎn)低于90％的水平，很難實(shí)現(xiàn)釩的高效提取。

雖然多膛爐焙燒釩渣精粉可行，但總體來(lái)講，多膛爐的利用效率很低，單臺(tái)設(shè)備每小時(shí)處理釩渣精粉的量只有3～4t/h，物料在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常粘結(jié)、堵料、堵料，導(dǎo)致運(yùn)行不暢，需要大量的人工去處理粘結(jié)問(wèn)題，多膛爐內(nèi)部的溫度梯度也處于不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致釩轉(zhuǎn)化率較低。

此外，回轉(zhuǎn)窯也是焙燒含釩物料的重要設(shè)備，國(guó)內(nèi)外企業(yè)也大多采用該設(shè)備焙燒含釩物料。但回轉(zhuǎn)窯在焙燒粉狀含釩物料，尤其是直接焙燒粉狀轉(zhuǎn)爐釩渣過(guò)程中，低熔點(diǎn)物質(zhì)在 550～700℃大量形成，熱量急劇釋放，也容易造成物料的粘結(jié)，造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈。因此，為保障設(shè)備運(yùn)行，通常加入返渣或熟料的工藝保障設(shè)備的運(yùn)行，但帶來(lái)的缺點(diǎn)是釩轉(zhuǎn)化率降低、設(shè)備利用率低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容