CN103614565B - 钢渣尾渣提钒工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金及固废综合利用领域，尤其是涉及含钒钢渣尾渣进行提钒的方法。本发明所解决问题的是针对低含钒钢渣的综合利用、价值提升和钒资源回收，提供一个具有高回收率且稳定的回收钢渣中钒、铁的工艺方法，其中钒、铁的回收率均在90%以上。其步骤如下：A、配料：以低钒钢渣尾渣为原料，与辅料A、载媒B配加使用，其重量百分比为：低钒钢渣尾渣40%～65%，辅料A占14%～20%，载媒B占15%～46%；B、各配料加入矿热炉进行还原冶炼，得到低钒生铁和还原水渣；C、将步骤B所得低钒生铁在液态下热装至转炉，加入冷却媒C进行吹氧提钒，得到钒渣和半钢。全程使用固废原料多，流程短，时间快，钒回收率高，不会产生新的固体废物，尾渣零排放，节能环保。

Description

钢渣尾渣提钒工艺方法
技术领域
本发明属于冶金及固废综合利用领域，尤其是涉及含钒钢渣尾渣提钒工艺方法。
背景技术
目前国内外在钢渣提钒方面主要有三种，湿法提钒、火法提钒和溶剂萃取法。湿法提钒发展较好，国内已有三个钢渣湿法提钒专利。钢渣湿法提钒过程包括破磨、焙烧、浸出、沉淀和热解过程。但湿法提钒需要大量酸溶液，易造成污染，且对操作工艺要求较高，否则钒损失率大。
溶剂萃取法工艺路线一般为：制含钒离子-萃取-反萃-沉钒。溶剂萃取法优点是钒收率高，缺点是工艺路线、萃取条件苛刻和操作不稳定，目前不具备工业化应用条件。
火法提钒主要有含钒钢渣返高炉冶炼和碳热还原法两种，前者是直接将钢渣入高炉回收其中铁和钒，此法适用于小高炉，且容易因钢渣中的杂质影响出炉铁品质，因此钢渣利用率低，此方法已逐渐淘汰。后者是利用矿热炉进行碳热还原，使钢渣中的铁和钒得到还原，形成含钒生铁，再进行吹炼形成钒渣和半钢。但因其原料结构比较单一，在还原过程中未使用载媒B，同时各种原料配比不够科学，故其钒、铁回收率不稳定，波动较大，含钒生铁中钒含量不稳定，钒收率最低仅有75%，铁回收率最低仅有80%。
本发明的发明人欲提供一种高回收率且稳定的回收钢渣尾渣中钒、铁的工艺方法
发明内容
本发明所解决问题的是针对低含钒钢渣的综合利用、价值提升和钒资源回收，提供一个具有高回收率且稳定的回收钢渣中钒、铁的工艺方法，其中钒、铁的回收率均在90%以上。
本发明提供的钢渣尾渣提钒工艺方法，其步骤如下：
A、.配料：以钢渣尾渣为原料，与辅料A、载媒B配加使用，其重量百分比为
钢渣尾渣40%～65%，辅料A占14%～20%，载媒B占15%～46%；
B、各配料加入矿热炉进行还原冶炼，得到低钒生铁和还原水渣；
C、将步骤B所得低钒生铁在液态下热装至转炉，加入冷却媒C进行吹氧提钒，得到钒渣和半钢。
其中，所述辅料A为由焦炭、硅石、萤石按下述重量百分比组成：焦炭40%～50%，硅石45%～55%，萤石4%～5%。主要作用是提供稳定良好的还原环境。
所述载媒B为TFe40%～60%的含铁物料，如钢渣磁选铁；主要由转炉钢渣加工处理得到；主要作用是为钒的还原提供着床条件，使钒更易被还原进入铁中。
所述冷却媒C为MFe≥60%左右的含铁物料，如钢渣磁选铁；主要由转炉钢渣加工处理得到；主要作用是提钒过程中降温，同时提高半钢产量。冷却媒金属铁含量越高越好，宜采用MFe为80%钢渣磁选铁。
上述方法中主要原料的钢渣尾渣是由含钒铁水经提钒后再炼钢产生的转炉钢渣经加工处理回收其中铁得到的尾渣，V2O5含量仅有1%～4%。所得低钒生铁中全钒含量约2%；还原水渣中V2O5含量低于0.1%；钒渣中V2O5≥10%；半钢中全钒约0.3%。
本发明的长处和优势有：
1、提供了一种低钒固废物料提钒的工艺方法。本发明工艺方法中使用的主要原料钢渣尾渣是由含钒铁水经提钒后再炼钢产生的转炉钢渣经加工处理回收其中铁得到的尾渣。此钢渣尾渣MFe≤2%，V2O5含量约为1%～4%，较现有提钒原料的钒含量更低。
2、形成含钒量低但稳定的中间产物。通过还原冶炼后得到的低钒生铁全钒含量约2%，但其钒含量稳定（1.5%～2.5%），使后部提钒工序简单易操作，可形成稳定的提钒模式。
3、通过辅料A、载媒B、冷却媒C的使用，创新原料结构，使还原冶炼环境得到优化，提高有价元素回收率。其中辅料A提供优良的还原气氛和碱度，使还原过程更顺利；载媒B能为钒元素提供更好的着床条件，使钒还原后进入铁中；冷却媒C起到提钒过程中降温作用，同时能够提高半钢产品产量。通过原料结构的优化，使钒的回收率达到95%以上，铁收率达到94%以上。还原水渣中全铁低于1%，全钒低于0.1%。
3、本发明方法流程短，还原冶炼和吹氧提钒通过热装衔接，降低了全过程时间，提高了生产效率，减少热损失。
4、有益元素基本都被还原提炼进入产品，最终得到半钢、钒渣和还原水渣。前两种是高价值产品，还原渣中有益元素残留很少，且活性高、性质稳定，是水泥产品的优质原料，能够得到综合利用。此工艺方法无固废外排，节能环保。
5、本发明方法中除还原水渣外没有其他固废，对环境有益。
附图说明
图1本工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明提供的钢渣尾渣提钒工艺方法，其步骤如下：
A、配料：以钢渣尾渣为原料，与辅料A、载媒B配加使用，其重量百分比为
钢渣尾渣40%～65%，辅料A占14%～20%，载媒B占15%～46%；
B、各配料加入矿热炉进行还原冶炼，得到低钒生铁和还原水渣；
C、将步骤B所得低钒生铁在液态下热装至转炉，加入冷却媒C进行吹氧提钒，得到钒渣和半钢。
其中，所述辅料A为由焦炭、硅石、萤石按下述重量百分比组成：焦炭40%～50%，硅石45%～55%，萤石4%～5%。主要作用是提供稳定良好的还原环境。
所述载媒B为TFe40%～60%的含铁物料，如钢渣磁选铁；主要由转炉钢渣加工处理得到；主要作用是为钒的还原提供着床条件，使钒更易被还原进入铁中。
所述冷却媒C为MFe80%左右的含铁物料，如钢渣磁选铁；主要由转炉钢渣加工处理得到；主要作用是提钒过程中降温，同时提高半钢产量。冷却媒金属铁含量越高越好，宜采用MFe为80%钢渣磁选铁。
上述方法中主要原料的钢渣尾渣是经过提钒后再炼钢产生的转炉钢渣处理而的得，V2O5含量仅有1%～4%。所得低钒生铁中全钒含量约2%；还原水渣中V2O5含量低于0.1%；钒渣中V2O5≥10%；半钢中全钒约0.3%。
以下实施例以3200kVA矿热炉为例，加入40%～65%的钢渣，配加辅料A和载媒B约占35%～60%。经3～4小时熔分冶炼后出炉，每炉产铁4～6t，含钒生铁含钒平均1.96%，还原渣中全铁低于0.64%，还原渣中全钒低于0.1%，整个还原冶炼过程中钒收率达到94%以上，铁收率可达95%。生产物料实施例及组分收率表分别见表1和表2。
表1生产物料实施例
表2组分收率表
本发明方法中全程使用固废原料多，流程短，时间快，钒回收率高，不会产生新的固体废物，尾渣零排放，节能环保。

Claims (5)

1.钢渣尾渣提钒工艺方法，其特征在于包括如下步骤：
A、配料：以钢渣尾渣为原料，与辅料A、载媒B配加使用，其重量百分比为：
钢渣尾渣40%～65%，辅料A占14%～20%，载媒B占15%～46%；
B、各配料加入矿热炉进行还原冶炼，得到低钒生铁和还原水渣；
C、将步骤B所得低钒生铁在液态下热装至转炉，加入冷却媒C进行吹氧提钒，得到钒渣和半钢；
其中，所述辅料A为由焦炭、硅石、萤石按下述重量百分比组成：
焦炭40%～50%，硅石45%～55%，萤石4%～5%；
所述载媒B为TFe40%～60%的钢渣磁选铁；
所述冷却媒C为MFe≥60%的钢渣磁选铁。
2.根据权利要求1所述的钢渣尾渣提钒工艺方法，其特征在于：所述原料钢渣尾渣是由含钒铁水经提钒后再炼钢产生的转炉钢渣经加工处理回收其中铁得到的尾渣，其中，MFe含量≤2%，V2O5含量为1%～4%。
3.根据权利要求1所述的钢渣尾渣提钒工艺方法，其特征在于：步骤B所得还原水渣中全钒低于0.1%，全铁低于1%。
4.根据权利要求1所述的钢渣尾渣提钒工艺方法，其特征在于：步骤C所得钒渣中V2O5含量大于等于10%。
5.根据权利要求1所述的钢渣尾渣提钒工艺方法，其特征在于：所述冷却媒C为MFe≥80%的钢渣磁选铁。
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