[發明專利]一種規模化處理釩渣從釩渣中水浸提釩的方法

在審

• 申請號: 202110358245.1
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113088712A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 岳宏瑞;程功金;劉建興;薛向新;張衛軍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B34/22;C22B1/02;C22B1/24;C22B1/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種規模化處理釩渣從釩渣中水浸提釩的方法，其包括：S1、將公斤級以上的釩渣和過氧化鈉混合并磨細至粒徑50μm，得到粉末；S2、將混勻的釩渣和過氧化鈉粉末在10～15MPa壓力下壓塊，得到若干塊體；S3、將這些塊體在空氣中焙燒，以將塊體中三價釩氧化成五價釩；S4、將塊體再次磨細得到熟料粉末，將熟料粉末在水中浸出得到含釩水溶液。本發明的采用過氧化鈉取代傳統的鈉鹽，利用過氧化鈉受熱分解產生的氧，更充分完全地氧化釩渣中的低價釩，以提高釩酸鹽的成鹽率和水浸提釩的回收率。本發明尤其適合用于大體量的釩渣提釩和釩渣減量化及資源化利用。

技術領域

本發明涉及釩渣提釩技術領域，特別是一種規模化處理釩渣從釩渣中水浸提釩的方法。

背景技術

釩渣是高爐-轉爐流程冶煉釩鈦磁鐵礦的副產品，其中含有大量可回收的釩。釩在釩鉻渣中主要以低價態(V³⁺)賦存在尖晶石相(FeV₂O₄)中。目前，鈉化焙燒-浸出工藝是實際應用最廣泛的一個處理釩渣的工藝。其主要流程是：將釩渣與鈉鹽(如碳酸鈉等)混合后在空氣中焙燒，釩渣中V³⁺被氧化成V⁵⁺后與鈉鹽發生成鹽反應生成釩酸鈉，焙燒后的熟料經過水浸出即可得到含釩的水溶液。釩渣中的低價釩要被氧化至五價釩后才能與添加劑反應生成釩酸鹽(如釩酸鈉等)，進而在后續的浸出處理中被回收出來。釩渣的氧化過程是焙燒過程的限制環節，也是實際生產中釩回收率的主要控制因素。

實際生產與實驗室研究相比，雖然焙燒條件相似，但釩的回收率卻遠低于實驗室的回收率(至少低10％)。在實際生產的回轉窯中，釩渣的質量可以達到數噸級，而在實驗室的馬弗爐中，釩渣的質量一般在幾十克到100克。雖然在宏觀上回轉窯內與馬弗爐內同樣是空氣氣氛，但在微觀上大部分回轉窯內的釩渣顆粒處于缺氧的狀態，導致大體量釩渣的整體氧化率過低。實驗室的釩渣通常不到100g，則很容易做到將其中的三價釩盡可能完全氧化，而對于大體量的釩渣而言，其氧化難度則很大。實驗室中處理釩渣的量極少，其方法不能應用到實際生產中，而只有提高大體量釩渣的整體氧化率才能提高實際生產中釩的回收率。另外，實際生產中釩渣顆粒尺寸與透氣性是一對互相制約的生產參數。釩渣顆粒較小時，焙燒時釩渣能夠充分被氧化，進而釩的回收率變高。然而，釩渣顆粒過小時，窯內釩渣的堆積變得非常密集、透氣性變得非常差，位于堆體中間位置的釩渣氧化率很低，導致一批次的大體量釩渣的整體氧化率仍然很低，故釩的回收率降低。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種規模化處理釩渣從釩渣中水浸提釩的方法，用于產業化應用中提高大體量釩渣中釩的回收率。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種規模化處理釩渣從釩渣中水浸提釩的方法，其包括：

S1、將公斤級以上的釩渣和過氧化鈉混合并磨細至粒徑50μm，得到粉末；

S2、將混勻的釩渣和過氧化鈉粉末在10～15MPa壓力下壓塊，得到若干塊體；

S3、將這些塊體在空氣中焙燒，以將塊體中三價釩氧化成五價釩；

S4、將塊體再次磨細得到熟料粉末，將熟料粉末在水中浸出得到含釩水溶液。

其中，公斤級是指釩渣的量為1kg以上至數百kg，甚至噸級。本發明有別于實驗室小試試驗，用于大體量高爐/轉爐冶煉釩鈦磁鐵礦的副產品釩渣的減量化和提釩，實現冶煉釩鈦磁鐵礦副產品的資源化利用。