CN104498736B - 一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法，该方法采用下述工艺步骤：（1）球磨‑浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加液碱或高碱度钒液，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；（2）浓密‑浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入液碱，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。本发明采用提高钒液碱浓度浸出提钒的方法，增加浸出液的pH值，提高钒液中硅的溶解度，减少硅胶的形成，降低了除硅钒泥中钒的含量，降低了钒液的损失，钒回收率相比现有工艺提高5～10%，达到90%以上。

Description

一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法
技术领域
本发明属于钒化工冶金技术领域，尤其是一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法。
背景技术
钒渣是由含钒铁水在含氧气体存在下吹炼出的一种钒富集物料，钢铁工业中由钒钛磁铁矿生产的钒渣是提钒的主要原料。以钒钛磁铁矿为原料生产铁、钒产品的企业目前都采用传统的钒渣钠化焙烧工艺从钒渣中提钒，如我国的攀钢、承钢，南非海威尔德、新西兰钢铁公司等。钠化焙烧的工艺基本原理是以Na2CO3为添加剂，通过高温钠化焙烧（750-850℃）将低价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，再对钠化焙烧产物直接水浸，得到含钒的浸取液，后加入铵盐制得多钒酸铵沉淀，经还原焙烧后获得钒的氧化物产品。钠化焙烧工艺钒回收率低，单次焙烧钒回收率为70%左右，经多次焙烧后钒的回收率也仅为85%；焙烧温度高（750-850℃），且需多次焙烧，能耗偏高；在焙烧过程中会产生有害的HCl、Cl2等侵蚀性气体，污染环境。
中国专利CN101215005A提出了一种钒渣和钠盐（碳酸钠、氯化钠）或钾盐（碳酸钾、氯化钾）焙烧的方法，该专利适用于高硅低钒钒渣，焙烧温度为700~820℃，多温段焙烧，通过控制温度制度及盐配比，可以防止炉料烧结，使工艺顺行，亦降低了焙烧保温时间，尾渣中V2O5含量可达到0.5~1%；中国专利CN1884597A、CN86108218A等都对钠化焙烧工艺的添加剂及温度制度进行了不同改进，基本原理都是通过使用不同配比的添加剂（Na2CO3、NaCl、Na2SO4、Na2SO3等）及不同的温度制度来对钒的提取率、焙烧时间、炉料烧结等指标进行改进和提高，但以上工艺与传统的钠化焙烧原理、操作过程、操作温度基本相同，无法避免产生有毒有害气体、钒回收率低等问题。
综上所述，现有技术中钒渣提钒过程中一般存在的焙烧温度高，钒转化率回收率低，钒回收过程中存在有毒气体及大量酸性氨氮废水排放等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法。
为解决上述技术问题，本发明采取下述工艺步骤：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加液碱或高碱度钒液，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入液碱，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
本发明所述步骤（1）中的液碱为NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在1～80g/L。
本发明所述步骤（1）中的液碱浓度为10～70wt%。
本发明所述步骤（2）中的液碱为NaOH溶液，液碱浓度为30～60 wt%，控制浓密池中浆料碱浓度为1～80g/L。
本发明所述步骤（3）中的水平滤机洗涤过程由4～8根均匀分布于滤布上方的水管喷洒洗涤。
本发明所述步骤（3）中的水平滤机洗涤过程由覆盖1/4～1/2滤布面积的水箱雾化喷洒洗涤。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用提高钒液碱浓度浸出提钒的方法，增加了浸出液的pH值，提高了钒液中硅的溶解度，减少了硅胶的形成，提高了渣浆的过滤效果，降低了钒液的损失；同时降低了除硅钒泥中钒的含量，减少了钒损失；并且由于浸出液碱浓度的提高，降低了尾渣的残钒量。该方法从以上三方面提高了钒收率，所以采用该方法后钒回收率相比现有工艺提高5～10%。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述:
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加50wt%NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在10g/L，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入50wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为1g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，水平滤机洗涤过程由6根均匀分布于滤布上方的水管喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高5%，达到90%。
实施例2：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加30wt%NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在1g/L，控制液固比为4:1，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入70wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为80g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，水平滤机洗涤过程由4根均匀分布于滤布上方的水管喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高7%，达到92%。
实施例3：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加60wt%NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在80g/L，控制液固比为3:1，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入10wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为1g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，通过覆盖1/4滤布面积的水箱雾化喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高6%，达到91%。
实施例4：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加40wt%NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在4g/L，控制液固比为5:1，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入50wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为4g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，通过覆盖1/2滤布面积的水箱雾化喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高10%。
实施例5：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加30wt%NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在2g/L，控制液固比为4:1，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入50wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为2g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，通过覆盖1/2滤布面积的水箱雾化喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高9%，达到94%。
实施例6：本提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法的工艺步骤如下所述：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加46wt%NaOH的高碱度钒液溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在5g/L，控制液固比为5:1，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入67wt%NaOH溶液，控制浓密池中浆料碱浓度为63g/L，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，水平滤机洗涤过程由8根均匀分布于滤布上方的水管喷洒洗涤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液。
经检测、计算，本实施例中钒的回收率相比原有工艺提高7%，达到92%。

Claims (3)

1.一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法，其特征在于，该方法采用下述工艺步骤：
（1）球磨-浸出：钒渣与钠盐混合后，进行钠化焙烧，得到焙烧熟料，焙烧熟料添加液碱或高碱度钒液，通过球磨机进行球磨粉碎，得到粉碎渣浆；
（2）浓密-浸出：粉碎渣浆进入浓密池中加入液碱，进行浓密浸出，得到浓密浸出液；
（3）尾渣洗涤：将浓密浸出液打入水平滤机过滤，得到浸出渣和溶出液，溶出液可作为高碱度钒液；
所述步骤（1）中的液碱为NaOH溶液，液碱浓度为30～60wt%，控制球磨机中浆料碱浓度为1～80g/L；
所述步骤（3）中的水平滤机洗涤过程由4～8根均匀分布于滤布上方的水管喷洒洗涤；
所述步骤（3）中的水平滤机洗涤过程由覆盖1/4～1/2滤布面积的水箱雾化喷洒洗涤。
2.根据权利要求1所述的一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的液碱浓度为10～70wt%。
3. 根据权利要求1所述的一种提高钒渣钠化焙烧提钒工艺钒收率的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的液碱为NaOH溶液，添加液碱后钒液NaOH浓度控制在1～80g/L。
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