[發明專利]熱態釩渣直接鈣化提釩的方法

有效

• 申請號: 202011164298.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112359231B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 師啟華;陳海軍;余彬;葉明峰
• 申請（專利權）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;C22B1/00;C22B7/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發明屬于釩的冶金技術領域，具體涉及熱態釩渣直接鈣化提釩的方法。本發明所要解決的技術問題是提供一種釩回收率高、噸釩成本低的熱態釩渣直接鈣化提釩的方法。該方法包括如下步驟：a、將轉爐提釩的熱態釩渣加入冶煉爐內，以氧氣或空氣中的至少一種為載體通過噴吹的方式將鈣質添加劑加入至熱態釩渣中，得到含鈣熱態釩渣；b、對含鈣熱態釩渣進行頂吹氧化，得到釩渣熟料；c、將釩渣熟料破碎，研磨后浸出，除雜，沉淀，煅燒得V₂O₅。本發明方法提高了釩的回收率，同時具有燃料消耗低，噸釩成本低的優點，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于釩的冶金技術領域，具體涉及熱態釩渣直接鈣化提釩的方法。

背景技術

釩鈦磁鐵礦經高爐煉鐵、轉爐提釩后得到釩渣，釩渣是戰略稀有金屬釩的主要來源。傳統工藝中釩渣冷卻破碎后磁選鐵粒，再經磨礦造球進入回轉窯或多膛爐焙燒，焙燒熟料經濕法工藝生產氧化釩，國內外釩渣提釩主要工藝包括以下幾種：

(1)釩渣鈉化焙燒-水浸-銨鹽沉釩工藝

(2)釩渣鈣鹽焙燒-酸浸-水解沉釩工藝

(3)釩渣鈣鹽焙燒-酸浸-銨鹽沉釩工藝(氧化釩清潔生產工藝)

(4)亞熔鹽法

(5)空白焙燒-堿浸工藝。

目前國內外大多數釩生產企業都是采用傳統的鈉化焙燒-水浸-銨鹽沉釩工藝，俄羅斯圖拉釩廠采用釩渣鈣鹽焙燒-酸浸-水解沉釩工藝進行釩渣提釩，攀鋼西昌釩制品廠采用釩渣鈣鹽焙燒-酸浸-銨鹽沉釩工藝進行釩渣提釩，亞熔鹽法和空白焙燒-堿浸工藝目前尚在研發或中試階段。上述五種工藝中均以冷卻后釩渣為原料進行提釩作業，由于轉爐提釩熱態釩渣(溫度1300℃)含有大量的物理熱量，冷卻后再進行提釩熱量損失，而后續焙燒需要消耗燃料再次加熱且工序較多，造成噸釩成本高。

專利文獻CN109971910A公開了采用鈣系處理從鐵水中提釩的方法，該方法的步驟為：將鐵水兌入轉爐中，加入冷卻劑、石灰進行一期吹煉氧化，得到釩渣和半鋼，將半鋼倒出，釩渣留于轉爐內，向轉爐內加入石灰對釩渣進行二期吹煉氧化，吹煉結束后得到含鈣釩渣。

專利文獻CN109971911A公開了含鈣釩渣的生產及其氧化浸出方法，該方法的步驟為：將鐵水兌入轉爐中，加入冷卻劑、石灰和CaF₂進行一期吹煉氧化，得到釩渣和半鋼，將半鋼倒出，釩渣留于轉爐內，對轉爐內釩渣進行二期吹煉氧化，吹煉結束后得到含鈣釩渣。

專利文獻CN109971909A公開了轉爐生產含鈣釩渣及其氧化浸出的方法，該方法的步驟為：將鐵水兌入轉爐中，加入冷卻劑、石灰進行一期吹煉氧化，得到釩渣和半鋼，將半鋼倒出，釩渣留于轉爐內，向轉爐內加入石灰對釩渣進行二期吹煉氧化，吹煉結束后得到含鈣釩渣。

上述三個專利文獻均是在轉爐提釩過程中將鈣質添加劑加入轉爐并分兩器吹氧氧化得到含鈣釩渣，雖然充分利用了熔融態釩渣中的熱量，但存在以下缺陷：1)轉爐提釩過程中形成高熔點物質尖晶石，使釩渣粘度增大且流動性變差，傳質動力學條件的惡化無法使加入石灰或CaF₂的含鈣物質在釩渣中實現均一化，導致V與Ca不能充分接觸，反應不徹底，釩回收率低；2)轉爐無外部熱量補充，氧化反應放熱不足以維持體系溫度，隨著體系溫度的降低進一步增加了體系粘度，致使氧氣在釩渣內擴散受阻，V(III)無法被氧化為V(IV)、V(V)，導致含鈣釩渣在浸出過程中無法溶出。

為了克服現有釩渣提釩工藝與前端轉爐提釩工序割裂造成的過程熱量利用效率低的缺陷，需要研究一種新的熱態釩渣直接鈣化提釩方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種釩回收率高、噸釩成本低的熱態釩渣直接鈣化提釩的方法。

本發明為解決上述技術問題采用的技術方案是提供了熱態釩渣直接鈣化提釩的方法。該方法包括如下步驟：