CN102851512B - 一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 - Google Patents
一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102851512B CN102851512B CN201210331163.9A CN201210331163A CN102851512B CN 102851512 B CN102851512 B CN 102851512B CN 201210331163 A CN201210331163 A CN 201210331163A CN 102851512 B CN102851512 B CN 102851512B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon source
- tailings
- vanadium extraction
- calcium oxide
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法，该方法包括下述步骤：将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合均匀；将混合物加热至第一温度并保温大约10分钟至大约20分钟；将保温后的混合物升温至第二温度并保温大约20分钟至大约50分钟；收集得到的含钒铬的铁合金。其中，提钒尾渣与碳源、氧化钙的混合比例为每100重量份的提钒尾渣配合大约20-35重量份的碳源和大约15-25重量份的氧化钙，其中，第一温度可为800℃至900℃，第二温度可为1350℃至1500℃。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，更具体地说，本发明涉及一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法。
背景技术
钒是一种重要的有色金属，钒及其合金被广泛地应用于冶金、石油化工、国防工业及超导体等新技术领域。通常，在钒钛磁铁矿的冶炼过程中，在将钒渣提取V2O5之后，遗弃的废渣(即提钒尾渣)中V2O5质量分数约在1.5％，其含钒量比较高。而这些提钒尾渣通常会被直接排放，造成很大的资源浪费，并且大量废渣堆积如山，占用大量的土地的同时也污染了环境。
提钒尾渣中总铁(TFe)含量在30％左右，总钒(TV)含量为0.6％左右，并且还含有2％左右的Cr2O3。这些有益金属如能回收利用，将大大提高资源利用率，所以对最大化地回收提钒尾渣中铁铬钒的技术的研究，势在必行。
就目前为止，中国专利CN101838743A提出了一种从提钒尾渣中回收铁、铬、钒和镓的方法，将提钒尾渣、还原剂、氧化钙和粘结剂按一定比例混合，混匀后的物料造球得到生球团，生球团在一定温度下还原得到金属化球团，金属化球团在高温下经过熔炼分离和深度还原得到炉渣和含钒、铬、镓的生铁。中国专利CN101713007A提出了一种提钒尾渣深度还原直接生产海绵铁的工艺方法，以褐煤为还原剂，添加CaO作为造渣剂同时增加碱度协同尾渣中的Na2O、K2O与SiO2、Al2O3反应生成类沸石的稳定矿物，此产物经过二段磨矿-二段弱磁选即得到海绵铁。中国专利CN102337444A提出了提钒尾渣熔炼钒铬锰合金生铁工艺，将提钒尾渣粉制成原料颗粒与焦炭、钛铁矿、石灰石、白云石和萤石混合，由熔炼炉熔炼得到含钒铬锰的合金生铁。但是以上方法均存在操作工艺复杂、工艺流程长、钒收率低等问题。
发明内容
本发明的各方面提供了一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法，该方法能够以简单有效的方法将提钒尾渣中有益元素以合金形式分离出去，从而回收提钒尾渣中的有益元素。此外，本发明的其它方面还能够解决现有技术中的其它问题。
根据本发明的一方面，一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法包括下述步骤：将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合均匀；将混合物加热至第一温度并保温10分钟至20分钟；将保温后的混合物升温至第二温度并保温20分钟至50分钟；收集得到的含钒铬的铁合金，其中，提钒尾渣与碳源、氧化钙的混合比例为每100重量份的提钒尾渣配合20-35重量份的碳源和15-25重量份的氧化钙，第一温度为800℃至900℃，第二温度为1350℃至1500℃。
碳源可包括固态碳源、液态碳源和气态碳源中的至少一种。
可将提钒尾渣与碳源、氧化钙分别加工成具有一定粒径的粉末，然后再将粉末状的提钒尾渣与碳源、氧化钙混合，其中，提钒尾渣可满足以下粒径范围：198μm以上≤20％，60μm以下≤20％，60-198μm≥80％；氧化钙粒径可满足以下粒径范围：198μm以下100％。
第一温度可为850℃，第二温度可为1430℃。
碳源可为液态碳源或气态碳源，可将提钒尾渣与氧化钙分别加工成具有一定粒径的粉末，然后再将粉末状的提钒尾渣与氧化钙混合，然后喷入液态碳源或通入气态碳源，其中，提钒尾渣可满足以下粒径范围：198μm以上≤20％，60μm以下≤20％，60-198μm≥80％；氧化钙粒径满足以下粒径范围：198μm以下100％。
将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合后，混合物料的碱度可为0.8至1.2。
本发明的提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法解决了既充分利用了资源，节省了废渣处理成本，又避免了废渣引起的环境污染问题，经济效益和环保意义重大。
具体实施方式
下面将结合示例性实施例更详细地描述本发明，然而，本领域技术人员应当理解，仅以示例性和说明性的目的提供这些示例性实施例，而不是出于限制本发明的目的。提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
根据本发明的一个实施例，一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法可包括下述步骤：将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合均匀；将混合物加热至第一温度并保温大约10分钟至大约20分钟；将保温后的混合物升温至第二温度并保温大约20分钟至大约50分钟(例如，根据本发明的一个实施例，保温大约40分钟)；收集得到的含钒铬的铁合金。其中，提钒尾渣与碳源、氧化钙的混合比例为每100重量份的提钒尾渣配合大约20-35重量份的碳源和大约15-25重量份的氧化钙。
其中，第一温度可为大约800℃至大约900℃，优选地，第一温度可为大约850℃。第二温度可为大约1350℃至大约1500℃，优选地，第二温度可为大约1430℃。
其中，碳源可以是冶金领域常用的各种固态碳源，例如，焦炭、煤粉等。也可以使用液态或气态碳源，例如石油及其衍生制品、天然气、煤气等。在使用液态或气态碳源的情况下，可将提钒尾渣与氧化钙混合均匀后，再向混合物中喷入或通入液态碳源或气态碳源，从而使钒尾渣与碳源、氧化钙混合均匀。根据本发明的一个实施例，碳源可包括上述固态碳源、液态碳源和气态碳源中的至少一种。
优选地，根据本发明的一个实施例，可将提钒尾渣与碳源、氧化钙分别加工成具有一定粒径的粉末，然后将粉末状的尾渣与碳源、氧化钙混合，再进行还原熔炼，通常，使提钒尾渣的粒径满足198μm以上≤20％、60μm以下≤20％、60-198μm≥80％。氧化钙的粒径可满足198μm以下100％。由于粉末状态下的物料具有较大的比表面积和较快的传热速度，因而其还原反应速度快。因此，在这种情况下，该方法具有消耗碳源少、反应时间短、能耗低、收率高等优点。然而本发明不限于此，提钒尾渣也可以直接使用，并且可以直接采购市场上可以购买的氧化钙细粉。另外，固态碳源可以是20mm以下的块状碳源。
根据本发明的一个示例性实施例，在将混合物加热到第一温度的步骤中，碳源在此温度下发生反应，生成以一氧化碳为主的还原性气体。然后，该还原性气体与物料粉末之间进行热传递，并同时发生氧化还原反应。在这个过程中，尾渣中的铁元素主要被还原成熔点相对较低的氧化亚铁。根据该示例性实施例，热传递以及还原反应的速度均很快，并且能够在相对较低的温度下生成需要的低熔点物质，因此根据该示例性实施例的方法具有反应时间短，能耗低等优点。然而本发明不限于此，根据本发明的另一实施例，在使用煤气作为碳源的情况下，在将混合物加热到大约第一温度的步骤中，由于煤气本身就是以一氧化碳为主的还原性气体，因此煤气可以直接与物料粉末之间进行热传递，并同时发生氧化还原反应。因此，能够进一步地提高反应时间，并进一步降低能耗。
另外，根据本发明的一个实施例，在将混合物加热到大约第二温度的步骤中，此时物料呈熔融状态，并且进一步发生氧化还原反应，使提钒尾渣中的铁元素还原为铁，从而获得含钒铬的铁合金。
然后，可收集获得的铁合金。由于铁水与渣的比重不同，因此铁水和渣可在反应炉中自然分层。可使用本领域技术人员常用的任何手段来收集获得的铁合金，由于收集铁合金的步骤对本领域技术人员来讲是公知的，因此为了清楚起见，在这里将省略对其的详细描述。
根据本发明的一个实施例，将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合后，混合物料的碱度可为大约0.8至大约1.2。优选地，使混合物料的碱度为大约1。另外，根据本发明的一个实施例，可适当地增加或减少氧化钙的加入量，以将混合物料的碱度控制在上述范围内。
下面将参照具体示例更详细地描述本发明的方法。
实施例1
将提钒尾渣、碳源、氧化钙按照配比100∶20∶15均匀混合，混合物料的碱度为1，将混合物料放入熔炼炉内，加热至大约850℃并保温10min，继续升温到大约1450℃，保温40min，得到铁合金。其中，该铁合金中含铁91.75％，含TV为0.73％，含总铬(TCr)为1.21％。
实施例2
将提钒尾渣、碳源、氧化钙按照配比100∶25∶20均匀混合，混合物料的碱度为1，将混合物料放入熔炼炉内，加热至大约850℃并保温15min，继续升温到大约1450℃，保温50min，得到铁合金。其中，该铁合金中含铁92.75％，含TV为0.58％，含TCr为1.09％。
实施例3
将提钒尾渣、碳源、氧化钙按照配比100∶35∶25均匀混合，混合物料的碱度为1，将混合物料放入熔炼炉内，加热至大约850℃并保温10min，继续升温到大约1450℃，保温40min，得到铁合金。其中，该铁合金中含铁93％，含TV为0.74％，含TCr为1.7％。
根据本发明的提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法，能够针对提钒尾渣中含有的铁铬钒等有益元素回收利用问题，以简单有效的方法将提钒尾渣中有益元素以合金形式分离出去，达到资源综合回收利用的目的；解决了既充分利用了资源，节省了废渣处理成本，又避免了废渣引起的环境污染问题，经济效益和环保意义重大。
虽然已经结合特定的示例性实施例描述了本发明，然而本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变，本发明的范围在权利要求书及其等同物中限定。
Claims (6)
1.一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法，该方法包括下述步骤：
将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合均匀；
将混合物加热至第一温度并保温10分钟至20分钟；
将保温后的混合物升温至第二温度并保温20分钟至50分钟；
收集得到的含钒铬的铁合金，
其中，提钒尾渣与碳源、氧化钙的混合比例为每100重量份的提钒尾渣配合20-35重量份的碳源和15-25重量份的氧化钙，第一温度为800℃至900℃，第二温度为1350℃至1500℃。
2.如权利要求1所述的方法，其中，碳源包括固态碳源、液态碳源和气态碳源中的至少一种。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将提钒尾渣与碳源、氧化钙分别加工成具有一定粒径的粉末，然后再将粉末状的提钒尾渣与碳源、氧化钙混合，其中，提钒尾渣满足以下粒径范围：198μm以上≤20%、60μm以下≤20%、大于60μm且小于198μm的提钒尾渣≥80%；氧化钙粒径满足以下粒径范围：198μm以下100%。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一温度为850℃，第二温度为1430℃。
5.如权利要求1所述的方法，其中，碳源为液态碳源或气态碳源，将提钒尾渣与氧化钙分别加工成具有一定粒径的粉末，然后再将粉末状的提钒尾渣与氧化钙混合，然后喷入液态碳源或通入气态碳源，其中，提钒尾渣满足以下粒径范围：198μm以上≤20%、60μm以下≤20%、大于60μm且小于198μm的提钒尾渣≥80%；氧化钙粒径满足以下粒径范围：198μm以下100%。
6.如权利要求1所述的方法，其中，将提钒尾渣与碳源、氧化钙混合后，混合物料的碱度为0.8至1.2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210331163.9A CN102851512B (zh) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | 一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210331163.9A CN102851512B (zh) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | 一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102851512A CN102851512A (zh) | 2013-01-02 |
| CN102851512B true CN102851512B (zh) | 2014-09-03 |
Family
ID=47398483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210331163.9A Active CN102851512B (zh) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | 一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102851512B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104313361B (zh) * | 2014-10-16 | 2016-11-23 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种含铬钒渣提钒及联产铬基合金的工艺方法 |
| CN104726715B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-05-17 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种钒铬废渣资源化利用方法 |
| CN109609765A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 攀枝花学院 | 一种超低品位含钒弃渣分离富集钒的方法 |
| CN111394588A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-07-10 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理提钒尾渣直接产出铁钒铬合金的方法及装置 |
| CN113736998B (zh) * | 2021-09-07 | 2023-05-02 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种钙法提钒尾渣无害化处理的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101280361B (zh) * | 2008-05-13 | 2010-07-21 | 陈健 | 一种提钒尾渣的处理方法 |
| CN101713007B (zh) * | 2009-10-12 | 2011-11-16 | 北京科技大学 | 一种提钒尾渣深度还原直接生产海绵铁的工艺方法 |
| CN101838743B (zh) * | 2010-06-23 | 2012-05-23 | 攀枝花学院 | 从提钒尾渣中回收铁、钒、铬和镓的方法 |
| CN102337444A (zh) * | 2010-07-28 | 2012-02-01 | 王洪东 | 提钒尾渣熔炼钒铬锰合金生铁工艺 |
-
2012
- 2012-09-10 CN CN201210331163.9A patent/CN102851512B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102851512A (zh) | 2013-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103614562B (zh) | 一种熔融炉处理钢铁厂固体废料工艺方法 | |
| CN101353708B (zh) | 以氧化镍矿和不锈钢生产废弃物为原料的镍铁冶炼工艺 | |
| CN106916958B (zh) | 一种铜冶炼渣直接还原回收铁的方法 | |
| CN101805827A (zh) | 重金属污泥的用途、氧化球团及制造方法、用途 | |
| CN102851512B (zh) | 一种提钒尾渣还原熔炼生产铁合金的方法 | |
| CN102796879B (zh) | 一种无钙铬渣经直接还原制备含铬铁粉的方法 | |
| CN105271624B (zh) | 一种协同处置重金属污泥的方法 | |
| CN102925675B (zh) | 熔融炼铁污泥回收方法 | |
| CN110282877B (zh) | 利用炼铁热渣与垃圾焚烧飞灰制成的保温棉及其制备方法 | |
| CN102586636B (zh) | 钼镍矿直接还原熔炼制取钼镍合金的方法 | |
| CN103866131A (zh) | 一种含锌高炉除尘灰再资源化处理方法 | |
| CN115679097B (zh) | 一种用转炉渣和精炼除尘灰资源化炼铁瓦斯灰的方法 | |
| CN102719575B (zh) | 一种转炉钢渣改质剂及其制造和使用方法 | |
| CN110093471A (zh) | 一种高效低耗赤泥综合利用方法 | |
| CN106673682A (zh) | 一种利用固废生产铁合金和耐火材料的方法 | |
| CN102978384A (zh) | 一种烧结中使用钢渣的方法 | |
| CN101109027A (zh) | 一种氧化铁皮生产粒铁的方法 | |
| CN103924089A (zh) | 一种熔融处理不锈钢粉尘、炉渣及含Cr污泥的方法 | |
| CN105219954A (zh) | 一种不锈钢除尘灰的回收利用方法 | |
| CN107604157B (zh) | 一种利用热态转炉渣制备高炉用铁碳复合团块的方法 | |
| CN103695634B (zh) | 一种低品位红土镍矿半熔融态生产镍铁合金的方法 | |
| CN109942202B (zh) | 一种综合利用电炉灰生产岩棉板的方法 | |
| CN106755986A (zh) | 一种赤泥直接还原‑熔分处理工艺 | |
| CN104962685A (zh) | 提钒冷却剂及其制备方法 | |
| CN105925744B (zh) | 一种低温下利用钢铁厂粉尘生产珠铁的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210820 Address after: 615000 vanadium and Titanium Industrial Park, Xichang City, Liangshan Yi Autonomous Prefecture, Sichuan Province Patentee after: Panzhihua Iron and Steel Group Xichang vanadium products Technology Co.,Ltd. Address before: 615032 Xichang Industrial Park, Liangshan Yi Autonomous Prefecture, Sichuan Province Patentee before: XICHANG STEEL VANADIUM CO., LTD., PANGANG Group |
|
| TR01 | Transfer of patent right |