CN102162041A - 一种利用转底炉焙烧含钒石煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，包括步骤：将石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均匀后制球，所述生料球干燥后经进料装置布入转底炉，随炉底旋转进行氧化焙烧，经出料装置排出炉体，冷却后得到用于V2O5浸出的熟料。本发明的工艺简单易行，适用性广；采用转底炉焙烧，可有效控制焙烧温度、气氛和时间，自动化程度高，粉尘排放量低，单台设备产量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用转底炉焙烧含钒石煤的方法。
背景技术
钒为高熔点稀有金属，具有许多优良性能，是重要的工业原料，广泛应用于冶金、化工、国防等领域。
钒矿资源一般分散且品位不高，主要包括钒钛磁铁矿和石煤钒矿。石煤钒矿中的钒主要以低价态存在，尤其是以酸碱均难溶的三价钒化合物存在。
目前，石煤提钒的方法较多采用原矿(或预脱碳后的灰渣)焙烧-浸出-钒液净化-沉钒煅烧的方法。焙烧是石煤提钒过程中的关键工艺，对钒的转化和产量具有重要影响。在石煤提钒生产工艺中，采用平窑焙烧占主导地位，能耗高，劳动强度高，转化率低，产量低。近年来，回转窑逐步取代平窑，生产规模扩大，机械化程度提高，但是存在诸如高温带过短导致熟料浸出率低、焙烧不均匀导致熟料浸出率随机性大、料球碰撞粉碎导致排放粉尘量大等缺点。此外，回转窑单台设备的产量仍然偏低，且难以提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种转化率高、熟料浸出率高、焙烧均匀、产量高的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，包括步骤：
将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均匀后制成生料球；
其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料：
原料：70～90份；添加剂：4～20份；粘结剂：6～20份；
所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；
将所述生料球烘干后布入转底炉中进行氧化焙烧，转底炉中有效焙烧区域的温度控制在750℃～900℃，氧气含量控制在3％～15％，料球在有效焙烧区域停留时间控制在1～4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
由本发明提供的上述技术方案可以看出，本发明所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，由于将70～90份、4～20份、6～20份的含钒原料、添加剂、粘结剂混合制成的生料球烘干后布入转底炉中进行氧化焙烧，转底炉中有效焙烧区域的温度控制在750℃～900℃，氧气含量控制在3％～15％，料球在有效焙烧区域停留时间控制在1～4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。转化率高、熟料浸出率高、焙烧均匀、产量高。
附图说明
图1为本发明利用转底炉焙烧含钒石煤的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括步骤：
将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均匀后制成生料球；
其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料：
原料：70～90份；添加剂：4～20份；粘结剂：6～20份；
所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；
将所述生料球烘干后布入转底炉中进行氧化焙烧，转底炉中有效焙烧区域的温度控制在750℃～900℃，氧气含量控制在3％～15％，料球在有效焙烧区域停留时间控制在1～4小时，将石煤中的低价钒氧化成五价钒，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
所述原料细磨后的粒径控制在120～200目。
所述生料球的直径为10～30mm。
在将所述生料球布入转底炉时，料层厚度控制在20～100mm。
所述石煤原矿中V2O5的含量大于或等于0.8％；所述预脱碳的石煤灰渣为石煤原矿预脱碳后灰与渣的混合物，其中碳含量小于或等于2％；
所述粘结剂为有机或无机粘结剂，所述添加剂为钠盐、钙盐的一种或两种的混合物。
本发明具有如下有益效果：
(1)采用的工艺简单易行，适用性广；
(2)加入粘结剂制球使成球率高，料球不易破碎，有利于规模化生产；
(3)采用转底炉焙烧，可有效控制炉内温度、气氛和焙烧时间，熟料浸出率高；炉内温度、气氛均匀，熟料浸出率随机性小；料球布入转底炉后随炉底运动，料球之间没有碰撞，不易粉碎，粉尘排放量低；单台设备的焙烧区域面积大，料层厚度高，产量高；
(4)自动化程度高，劳动强度低，劳动环境改善。
下面通过具体实施例对本发明的方法进行进一步详细的描述：
具体实施例一：
某地石煤原矿，含碳15％、含V2O5 1.2％，将石煤原矿和添加剂混合、破碎、细磨，按照重量比原矿∶添加剂∶粘结剂＝72∶18∶10的比例搅拌混合均匀后，用成型机制成直径20mm的生料球，并进行烘干。烘干后的生料球布入转底炉，料层厚度40mm。有效焙烧区域炉内温度为800±10℃，氧气含量为15％。生料球在有效焙烧区域停留时间为3小时，出炉后的熟料经过冷却、破碎，在常温下、5％的稀硫酸搅拌浸渍6小时，浸出率为70％。
具体实施例二：
某地石煤经900℃燃烧预脱碳后，得到含碳1％、含V2O5 1.3％的灰渣，将灰渣和添加剂混合、破碎、细磨，按照重量比灰渣∶添加剂∶粘结剂＝74∶15∶11的比例搅拌混合均匀后，用成型机制成直径20mm的生料球，并进行烘干。烘干后的生料球布入转底炉，料层厚度40mm。有效焙烧区域炉内温度为840±10℃，氧气含量为9％。生料球在有效焙烧区域停留时间为2.5小时，出炉后的熟料经过冷却、破碎，在常温下、5％的稀硫酸搅拌浸渍6小时，浸出率为72％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，包括步骤：
将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均匀后制成生料球；
其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料：
原料：70～90份；添加剂：4～20份；粘结剂：6～20份；
所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；
将所述生料球烘干后布入转底炉中进行氧化焙烧，转底炉中有效焙烧区域的温度控制在750℃～900℃，氧气含量控制在3％～15％，料球在有效焙烧区域停留时间控制在1～4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
2.根据权利要求1所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述原料细磨后的粒径控制在120～200目。
3.根据权利要求2所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述生料球的直径为10～30mm。
4.根据权利要求3所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，在将所述生料球布入转底炉时，料层厚度控制在20～100mm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述石煤原矿中V2O5的含量大于或等于0.8％；所述预脱碳的石煤灰渣为石煤原矿预脱碳后灰与渣的混合物，其中碳含量小于或等于2％。
6.根据权利要求5所述的利用转底炉焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述粘结剂为有机或无机粘结剂，所述添加剂为钠盐、钙盐的一种或两种的混合物。
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