CN101811095B - 酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法 - Google Patents

酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，该方法包括以下步骤：将经钙化焙烧、硫酸浸出提钒后得到的残渣进行洗涤、过滤；将过滤后的残渣加水打成料浆，使残渣料浆的浓度在20％～50％的范围内；向残渣料浆中加入CaSO4的捕收剂，并进行搅拌；常温下进行浮选。按照本发明提供的方法可以将酸浸提钒残渣的硫有效地脱除，且工艺简单。

Description

酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法
技术领域
本发明涉及钒渣的处理方法，具体地讲，本发明涉及一种利用浮选方法对酸浸提钒残渣脱硫的方法。
背景技术
钒是一种非常重要的战略资源，广泛地应用于机械制造、汽车、航空航天、铁路、强梁等领域。世界上每年88％的钒是从钒钛磁铁矿中获得的。
世界上钒钛磁铁矿的冶炼提钒，主要是用回转窑-电炉或高炉，冶炼出含钒铁水，再从含钒铁水中吹炼出钒渣，使钒富集在钒渣中，从而进行提钒。在钒渣的提钒工艺中，目前主要采用水浸提钒工艺和酸浸提钒工艺。其中，在酸浸提钒工艺中，将钒渣与石灰或石灰石混合，高温氧化焙烧，使钒生成钒酸钙，破碎至一定粒度(例如，粒度在124μm以下)，然后利用钒酸钙的酸溶性，用一定浓度的硫酸(例如，质量分数为30％～60％的硫酸)进行浸出提钒。在上述的酸浸提钒工艺中，钒被溶解而进入溶液中，同时生成硫酸钙沉淀，在含钒溶液和提钒残渣过滤分离时，生成的硫酸钙进入提钒残渣中。提钒残渣中含有大量的铁、锰、钛等有用元素，因其中含有大量的硫酸钙使得提钒后的残渣不能进行返烧结，也不能用作高炉冷却剂或直接进行还原熔炼而将其中的有用元素富集，只能作为弃渣直接进行堆积处理或填埋处理，不仅造成了资源的巨大浪费，而且残渣中的铁、锰、钛等元素会进入土壤或河流，对环境造成了严重的污染。因此，需要降低酸浸提钒残渣中硫含量，以回收利用其中的有用元素，变废为宝。
发明内容
本发明的目的在于解决上述所存在的技术问题，提供一种降低酸浸提钒残渣中硫含量的方法，以使酸浸提钒残渣得到充分利用。
根据本发明的酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，包括以下步骤：将经钙化焙烧、硫酸浸出提钒后得到的残渣进行过洗涤、过滤；将过滤后的残渣加水打成料浆，使残渣料浆的浓度在20％～50％的范围内；向残渣料浆中加入CaSO4的捕收剂，并进行搅拌；常温下进行浮选。
根据本发明的一方面，残渣的洗涤方式可以为水洗。CaSO4的捕收剂可以为六偏磷酸钠、(NH4)2SO4、十二烷基氯化铵之一或者它们至少两种的混合物。可以以相对残渣100mg/t～200mg/t的量加入CaSO4的捕收剂。其中，上述残渣料浆的浓度为残渣占残渣料浆的质量百分比。所述CaSO4的捕收剂是指可以将CaSO4黏附于浮选气泡上的浮选药剂。
本发明提供酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，可以有效地降低提钒残渣中硫的含量，使酸浸提钒残渣的回收利用得以实现。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明的上述内容作进一步的详细说明。然而，应该理解，本发明并不限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明的目的将通过以下步骤来实现：将经钙化焙烧、硫酸浸出提钒后得到的残渣用水洗涤并过滤，以将提钒残渣中残留的钒液除去，这里用于洗涤的水可以为工业用水，也可以为含有少量杂质的清水；将洗涤并过滤后得到的提钒残渣进行加水搅拌打成料浆，使残渣料浆的浓度控制在20％～50％的范围内，这里所提到的残渣料浆浓度是指残渣占残渣料浆的质量百分比；相对于残渣料浆的量向残渣料浆中加入100mg/t～200mg/t的六偏磷酸钠、(NH4)2SO4、十二烷基氯化铵等的CaSO4的捕收剂中的一种，也可向残渣料浆中加入100mg/t～200mg/t它们任意两种或者三种的混合物，并进行充分搅拌，以使捕收剂和CaSO4可以充分作用，即，CaSO4通过物理作用或化学作用吸附到捕收剂上，从而可以使CaSO4通过捕收剂黏附到浮选泡沫上；在搅拌2～5分钟后，在常温下进行刮泡浮选，使CaSO4进入泡沫而被刮除，从而得到CaSO4被脱除的料浆。通常刮泡5～15分钟即可将CaSO4和残渣分离开，得到硫含量很低的渣，以利于回收利用。在浮选的过程中，还可以加入起泡剂以使浮选的效果更好。其中，本发明所使用的CaSO4的捕收剂不局限于上面所提到的三种捕收剂，还可以使用其他在浮选过程中可以对CaSO4起到捕收作用的捕收剂。
实施例1
取经钙化焙烧、硫酸浸出且经过滤并用水洗涤后的残渣1kg，其中，残渣中硫的质量百分含量为3.13％，加入4kg水搅拌均匀，制成浓度为20％残渣料浆，以120mg/t的量加入六偏磷酸钠作为CaSO4的捕收剂，搅拌2分钟，在常温下刮泡浮选10分钟。经检测分析，经上述操作得到的残渣含硫为0.023％。说明残渣中硫酸钙被成功地分离出，脱硫后的残渣满足回收利用的条件。
实施例2
取经钙化焙烧、硫酸浸出且经过滤并用水洗涤后的残渣1kg，其中，残渣中硫的质量百分含量为3.26％，加入1.5kg水搅拌均匀，制成浓度为40％残渣料浆，以150mg/t的量加入(NH4)2SO4作为CaSO4的捕收剂，搅拌3分钟，在常温下刮泡浮选12分钟。经检测分析，经上述操作得到的残渣含硫为0.046％。说明残渣中硫酸钙被成功地分离出，脱硫后的残渣回收利用价值较高。
实施例3
取经钙化焙烧、硫酸浸出且经过滤并用水洗涤后的残渣1kg，其中，残渣中硫的质量百分含量为1.53％，加入1kg水搅拌均匀，制成浓度为50％残渣料浆，以200mg/t的量加入六偏磷酸钠作为CaSO4的捕收剂，搅拌2分钟，在常温下刮泡浮选14分钟。经检测分析，经上述操作得到的残渣含硫为0.033％。说明残渣中的硫酸钙被成功地分离出，脱硫后的残渣可以充分回收利用。
表1中列出了本发明的其他实施例以及上述各实施例的对比情况。
表1
实施例 残渣量(kg)   残渣料浆质量分数(％) 使用的捕收剂   捕收剂加入量(mg/t)   浮选前残渣硫含量(％)   浮选后残渣硫含量(％)
  实施例1   1   20   六偏磷酸钠   120   3.13   0.023
  实施例2   1   40   (NH4)2SO4   150   3.26   0.046
  实施例3   1   50   六偏磷酸钠   200   1.53   0.033
实施例4 1 30   六偏磷酸钠和(NH4)2SO4(质量比为1∶2) 135 3.13 0.146
实施例5 1 20   十二烷基氯化铵、(NH4)2SO4和六偏磷酸钠(质量比为1∶1∶1) 100 3.26 0.037
  实施例6   1   50   (NH4)2SO4   200   3.26   0.51
实施例7 1 20   十二烷基氯化铵和(NH4)2SO4(质量比为1∶4) 190 1.53 0.065
  实施例8   1   35   十二烷基氯化铵   150   1.53   0.055
实施例9 1 50   十二烷基氯化铵和六偏磷酸钠(质量比为3∶1) 170 1.53 0.097
本发明开创性地将浮选方法应用到酸浸提钒残渣的脱硫中。通过以上各实施例可以看出，采用浮选方法可以将提钒残渣中的硫含量控制在0.02％～0.51％范围内，残渣中的硫脱出率高，达到了酸浸提钒残渣的脱硫目的，且工艺简单，降低了生产成本。

Claims (5)

1.一种酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，其特征在于包括以下步骤：
将经钙化焙烧、硫酸浸出提钒后得到的残渣进行洗涤、过滤；
将过滤后的残渣加水打成料浆，使残渣料浆的浓度在20％～50％的范围内；
向残渣料浆中加入CaSO4的捕收剂，并进行搅拌；
常温下进行浮选。
2.如权利要求1所述的酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，其特征在于，残渣的洗涤方式为水洗。
3.如权利要求1所述的酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，其特征在于，CaSO4的捕收剂为六偏磷酸钠、(NH4)2SO4、十二烷基氯化铵之一或者它们至少两种的混合物。
4.如权利要求1所述的酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，其特征在于，以相对残渣100mg/t～200mg/t的量向残渣料浆中加入CaSO4的捕收剂。
5.如权利要求1所述的酸浸提钒残渣的浮选脱硫方法，其特征在于，残渣料浆的浓度为残渣占残渣料浆的质量百分比。
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