[發(fā)明專利]釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011015890.5
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112111661B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明;彭毅;杜光超;陳燕;申彪;伍金樹
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02;C22B7/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 伍云萍

本發(fā)明屬于化工和冶金領(lǐng)域，具體涉及一種釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法。針對現(xiàn)有方法釩浸出率還有待提高、提釩廢水處理復(fù)雜、處理成本高的問題，本發(fā)明提供了一種釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法，包括以下步驟：a、以含鈣、錳的化合物為添加劑，與釩渣精粉充分混勻后焙燒得熟料；b、將熟料進行一次浸出，得到一次含釩浸出液和一次浸出尾渣；c、將一次浸出尾渣進行二次浸出，得到二次含釩浸出液和二次浸出尾渣；d、向一次含釩浸出液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液pH＝1.5～2.2，加熱至80℃～100℃，保溫30～120min，得到五氧化二釩。本發(fā)明使得釩綜合浸出率達到94～97％，含釩浸出通過沉釩、煅燒得到五氧化二釩，實現(xiàn)釩的高效回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工和冶金領(lǐng)域，具體涉及一種釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法。

背景技術(shù)

釩是重要的戰(zhàn)略元素，在冶金和化工領(lǐng)域均有廣泛的用途。釩渣是最重要的提釩原料，其占釩產(chǎn)品總量的80％。傳統(tǒng)的釩渣鈉化焙燒工藝從釩渣中提釩，如我國的攀鋼、承鋼，新西蘭鋼鐵公司等均采用上述工藝。鈉化焙燒的工藝基本原理是以Na₂CO₃為添加劑，通過高溫鈉化焙燒(750-850℃)將低價態(tài)的釩轉(zhuǎn)化為水溶性五價釩的鈉鹽，再對鈉化焙燒產(chǎn)物直接水浸，得到含釩的浸取液，后加入銨鹽制得多釩酸銨沉淀，經(jīng)還原焙燒后獲得釩的氧化物產(chǎn)品。鈉化焙燒工藝釩回收率低，單次焙燒釩回收率為70％左右，經(jīng)多次焙燒后釩的回收率也僅為85％；焙燒溫度高(750-850℃)，且需多次焙燒，能耗偏高；在焙燒過程中會產(chǎn)生有害的HCl、Cl₂等侵蝕性氣體，污染環(huán)境。釩渣鈣化焙燒提釩是一種清潔提釩的工藝，其以石灰石為添加劑，通過氧化焙燒、硫酸浸出、沉釩獲得氧化釩產(chǎn)品，生產(chǎn)過程不排放有害氣體、廢水系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、尾渣返高爐循環(huán)利用，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。目前，經(jīng)過持續(xù)的技術(shù)優(yōu)化，釩渣鈣化提釩的釩收率可達82％，與鈉化工藝相比仍有一定的差距。

因此，開發(fā)新的焙燒體系從釩渣中高效、清潔提釩具有重要的意義。

專利CN109811123A公開了一種提釩方法，將含釩精粉、鈣離子添加劑和鎂離子添加劑在充分混勻后，在高溫爐中焙燒得到復(fù)合焙燒熟料，熟料經(jīng)破碎后酸浸得到含釩濾液。釩渣通過與鈣和鎂添加劑復(fù)合焙燒，可將釩浸出率提升至91％以上，有效提高釩收率。

采用釩渣與鈣、鎂添加劑復(fù)合焙燒，可有效提高釩浸出率，但鎂添加劑焙燒后在酸浸過程將以硫酸鎂的形式進入含釩浸出液，沉釩后廢水中的硫酸鎂往往只能采用氨水或液堿調(diào)pH值至＞10，形成氫氧化鎂沉淀并固液分離后才能循環(huán)使用沉釩廢水。上述廢水處理方式成本高，氨或堿耗量大、引入的銨根離子或鈉離子對廢水循環(huán)均有不利影響，導(dǎo)致工業(yè)實施存在一定困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：現(xiàn)有對釩渣提釩的方法中釩浸出率還有待提高、提釩廢水處理復(fù)雜、處理成本高的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為：提供一種釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法。該方法包括以下步驟：

a、以含鈣、錳的化合物為添加劑，與釩渣精粉充分混勻后，于750℃～1000℃下焙燒30～240min，焙燒結(jié)束后降溫至＜600℃時取出，冷卻至室溫，得到熟料；

b、將熟料按液固比2～4︰1，在溫度30℃～60℃、pH值2.5～3.0，攪拌條件下一次浸出，得到一次含釩浸出液和一次浸出尾渣；

c、將一次浸出尾渣按液固比1～3︰1，在溫度30℃～60℃、pH值0.5～2.0，攪拌下二次浸出，得到二次含釩浸出液和二次浸出尾渣；

d、向步驟b所得的一次含釩浸出液中加入濃硫酸，調(diào)節(jié)溶液pH值為1.5～2.2，加熱至80℃～100℃，保溫30～120min，過濾，得到水合五氧化二釩，熔化得到片狀五氧化二釩。

其中，上述釩渣鈣錳復(fù)合焙燒提釩的方法中，步驟a所述的含鈣、錳的化合物包括：氧化鈣、氫氧化鈣、石灰石、一氧化錳、二氧化錳或碳酸錳中的至少一種。