CN103111367B - 超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于资源、环保工程领域，具体涉及一种超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法，由于钠化提钒渣水浸之后的废渣中存在部分钒元素，同时还有大部分的氧化铁可以回收利用，该方法通过高梯度磁分离技术可最大化的回收利用提钒废渣中的有价元素。该技术在不改变原有的基本工艺的前提下，在钠化提钒渣在水浸的同时，将钠化提钒渣水浸溶液通过超导高梯度磁场，充分利用钒渣中各物相的化学成分及其物理性质的差异，利用磁分离技术回收其中的有价物质，其中回收物中的Fe2O3含量可以达到56%，其中附含V2O5？4%左右，可以回用于转炉冶炼，减耗、增效。

Description

超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法
技术领域
本发明属于资源、环保领域，此技术主要用于钢铁企业提钒渣提钒工艺，废渣资源化利用的超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法。
背景技术
目前，在我国的主要几个采用提钒渣提钒的几个钢铁企业中，主要大多采用火法提钒，即先采用火法冶炼工艺将矿石或精矿熔炼成铁水，铁水就富集在铁水中，然后铁水转移到转炉中进行氧化吹炼得到含钒渣，然后钒渣经过钠化焙烧处理形成钒酸钠，然后再对钠化焙烧产物直接水浸，而在提钒渣进行钠化焙烧和水浸提钒以后的提钒残渣渣中的V2O5质量分数约在1.5%左右，而一般钒钛磁铁矿铁精矿中V2O5品位一般也只有0.6%-0.9%，所以从提钒残渣中提钒具有很大的经济价值及社会价值。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种将常规工艺中水浸提钒以后的废渣再进入转炉进行冶炼，即解决了废渣所带来的环境污染，同时可获得一定的经济效益的超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法。
本发明的技术方案是：超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法，具体包括以下步骤：
步骤1：配置浓度为1-10g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为0.6-1.5T，用空气泵将步骤1制备得到的混合溶液流量控制在1500-2500ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，经磁场处理后，提取物中Fe2O3含量可达到50-55%，V2O5含量可达4.0%±1.0%。
本发明的原理是：这种超导高梯度磁处理技术是一项把超导磁场和提钒工艺联合使用的技术，超导本身体积小，耗能低，同时适合稳定连续作业。通过多组正交试验，改变试验流速、颗粒粒度、钢毛填充率及其他相关影响因子，找到分离提取的“最佳”工艺技术参数为磁场梯度为0.6-1.5T、水流流量为1500-2500mL/min、钢毛填充质量为25g左右、粒度1200目左右。试验所用装置为长度为440mm，内部直径为40mm的空心不锈钢圆管，试验时将钢毛放入圆管中，圆管置于高梯度磁分离装置中，试验样品在圆管中经过时，由于磁性不同从而分离回收。
本发明有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明主要针对钠化焙烧后的提钒渣，即在钠化焙烧之后与加入铵盐这个工艺之间加入超导高梯度磁分离技术，这样即实现了水浸，也对钒渣进行了综合利用，因为在焙烧过程中钠的转化率一般只有85%-90%之间，水浸之后的废渣中存在部分钒元素，同时还有大部分的氧化铁可以回收利用，通过磁选的方法可最大化的回收利用提钒废渣中的有用元素。该技术基本上在不改变原有的基本工艺的前提下，充分利用钒渣中物相化学成分及其物理性质的差异，尤其是磁化性质的差异，运用高梯度磁分离技术进行分离提取，该技术在带来经济效益的同时没有二次污染产生。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
置浓度为1g/L的提钒残渣（如表1钒渣初始成分表）和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为0.8T，用空气泵将步骤1制备得到的混合溶液流量控制在2000ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，全部通过后取钢毛吸附物，通过成分分析，氧化铁含量达到54.91%，V2O5含量在4.0%左右。
实施例2：
置浓度为3g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为1T，用空气泵将上述混合溶液流量控制在1500ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，经高梯度磁分离后，氧化铁含量达到52.91%，V2O5含量在4.0%左右。
实施例3：
置浓度为5g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为0.6T，用空气泵将上述混合溶液流量控制在1800ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，经高梯度磁分离后，氧化铁含量达到53.88%，V2O5含量在4.0%左右。
实施例4：
置浓度为10g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为1.5T，用空气泵将步骤制备得到的混合溶液流量控制在2200ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，经高梯度磁分离后，氧化铁含量达到55.00%，V2O5含量在4.0%左右。
实施例5：
置浓度为9g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离与水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，再将钢毛放入空心不锈钢圆中，设置在磁场梯度为1.3T，用空气泵将步骤制备得到的混合溶液流量控制在2500ml/min通过所述设有空心不锈钢圆的高梯度磁分离装置，经高梯度磁分离后，氧化铁含量达到54.91%，含量在4.0%左右。
表1钒渣初始成分表
化学成分 Fe2O3 Al2O3 V2O5 TiO2 SiO2 Na2O
质量分数（%） 20-35 2.0 8-12 7-10 18-24 10-12

Claims (1)

1.超导高梯度磁分离技术分离回收提钒废渣有价物质的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：配置浓度为1-10g/L的提钒残渣和水的悬浊液，不断搅匀混匀，使其颗粒之间充分分离于水中，备用；
步骤2：先将空心不锈钢圆管置于高梯度磁分离装置中，在空心不锈钢圆管中加入钢毛，然后设置高梯度磁分离装置的磁场梯度为0.6-1.5T，用空气泵将步骤1制备得到的悬浊液以流量为1500-2500ml/min通过所述设有空心不锈钢圆管的高梯度磁分离装置，经磁场处理后，提取物中Fe2O3含量可达到50-55%，V2O5含量可达4.0%±1.0%，其中，钢毛填充质量为25g、粒度1200目，所述空心不锈钢圆管试验长度为440mm，内部直径为40mm。
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