CN105316497A - 一种精钒渣预处理再提钒的方法 - Google Patents

Abstract

一种精钒渣预处理再提钒的方法涉及有色金属冶金技术领域，尤其涉及从转炉钒渣制取五氧化二钒的方法。本发明提供一种适用范围广、高效、经济的精钒渣预处理再提钒的方法。本发明包括：步骤一，入配料仓；步骤二，在配料仓内加入CaO、MgO；步骤三，物料由皮带送入多膛焙烧炉；步骤四，将物料送至回转窑；步骤五，回转窑内温度控制在750℃-880℃，焙烧时间为1.5h-2h；步骤六，将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出可溶钒；步骤七，将浸出液送至静止罐，上清液送至沉淀罐；步骤八，开启搅拌，加入硫酸中和，加入铵盐，再用硫酸调节，在加热搅拌条件下结晶出桔黄色多钒酸铵沉淀；步骤九，将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

Description

一种精钒渣预处理再提钒的方法

技术领域

本发明涉及有色金属冶金技术领域，尤其涉及从转炉钒渣制取五氧化二钒的方法。该方法能有效处理V₂O₅含量在10%-20%，SiO₂含量在7%-20%，P含量在0.05%-0.20%，CaO含量在1%-5%，MFe含量在10%-25%的精钒渣。

背景技术

钒作为一种重要的金属，在特殊钢、低合金、微合金钢中应用，有着明显的技术和经济优势。钒除了在钢铁工业中得到广泛应用外，在其它功能材料中也有着广泛的应用前景。

目前制备五氧化二钒的原料主要为钒渣，主要方法包括钠化焙烧、加压碱浸、钙化焙烧酸浸和钙化焙烧碱液碳酸化浸出等工艺。然而，传统的五氧化二钒的制备方法钒转化率低，综合转化率只有75%~85%，而钒又是价值非常高的金属，低转化率使得钒资源被大量的浪费。目前，现有的钒渣提钒的生产技术都无法提高钒的转化率。

中国发明专利申请号为201110082443.6的发明公开了一种精钒渣焙烧浸出的方法，该方法包括以下步骤：提供所述精细钒渣；向所述精细钒渣中添加碳酸钠获得焙烧混合物；将所述焙烧混合物在700-850摄氏度温度下进行焙烧获得含有钒酸钠的焙烧物料；将所述焙烧物料进行水淬至100摄氏度以下；将经过水淬的焙烧物料进行焙烧物料球磨获得浆料；将所述浆料进行水浸获得浸出浆料；以及将所获得的浸出浆料进行过滤获得滤渣和含有钒酸钠的浸出液。其存在的不足是：在水淬的过程中容易生成不溶于水的“钒青铜”，降低了浸出率，造成了钒资源的浪费。

中国发明专利申请号为201210299143.8的发明公开了一种钠化焙烧钒渣的方法，该方法包括以下步骤：将钒渣与钠化剂混合形成混合料；将混合料加入第一焙烧装置，在氧气体积含量为3-5％的气氛下进行一次焙烧，获得一次焙烧产物；将一次焙烧产物在600-700℃的温度下加入第二焙烧装置，在氧气体积含量为13-21％的气氛下进行二次焙烧，获得钠化熟料。其存在的不足是：反应对气相精度要求高，在实际生产中气相环境难以精确把握。采用两段焙烧却无法提高转化率，造成了能源的浪费。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种适用范围广、高效、经济的精钒渣预处理再提钒的方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明包括以下步骤。

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓。

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5。在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃-1550℃下保温1.5h，之后在炉内降温至850℃-950℃。

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07。

步骤五：回转窑内温度控制在750℃-880℃，焙烧时间为1.5h-2h。

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止10h-15h，之后将上清液送至沉淀罐。

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为4-5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2-2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀。沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下。其中加酸系数为0.9~1.1，加铵系数为1.0-1.2。

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

与现有技术相比本发明的有益效果。

（1）适用范围广：采用本发明的精钒渣预处理再提钒的方法能够处理全部我国现有的转炉粗钒渣。

（2）高效：本发明通过对精钒渣的预处理，使钒的转化率提高到95%以上，并省去了配料过程中加返渣的工序。

（3）经济：本发明通过对精钒渣的预处理，使熟料中的P生成了不可溶的磷酸钙，使浸出液中的溶液中γV₁O₃/γp达到500以上，完全符合沉钒标准，因此无需再进行除磷工序，缩短了流程，提高了经济效益。

具体实施方式

选取三种不同品位的转炉钒渣，分别用本发明方法处理。

实施例1：用本发明方法对第一种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V₂O₅含量为11.3%，SiO₂含量为15.6%，P含量为0.05%，CaO含量为2.3%，MFe含量为17.8%。

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓。

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5。在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1500℃下保温1.5h，之后在炉内降温至875℃。

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07。

步骤五：回转窑内温度控制在820℃，焙烧时间为1.5h。

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止12h，之后将上清液送至沉淀罐。

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀。沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下。其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0。

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

下表为试验结果。

	转化率%	V2O5%
			成分数据	95.9	99.1

实施例2：用本发明方法对第二种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V₂O₅含量为15.6%，SiO₂含量为10.3%，P含量为0.08%，CaO含量为3.3%，MFe含量为12.5%。

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓。

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5。在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃下保温2h，之后在炉内降温至900℃。

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07。

步骤五：回转窑内温度控制在850℃，焙烧时间为1.5h。

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止14h，之后将上清液送至沉淀罐。

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀。沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下。其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0。

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。下表为试验结果。

	转化率%	V2O5%
			成分数据	96.3	99.3

实施例3：用本发明方法对第三种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V₂O₅含量为19.8%，SiO₂含量为11.2%，P含量为0.05%，CaO含量为1.5%，MFe含量为13.5%。

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓。

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5。在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃下保温1.5h，之后在炉内降温至900℃。

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07。

步骤五：回转窑内温度控制在800℃，焙烧时间为2h。

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止10h，之后将上清液送至沉淀罐。

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀。沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下。其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0。

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

下表为试验结果。

	转化率%	V2O5%
			成分数据	97.8	99.4

Claims (4)

1.一种精钒渣预处理再提钒的方法，其特征在于，

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓；

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5，在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀；

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃-1550℃下保温1.5h，之后在炉内降温至850℃-950℃；

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07；

步骤五：回转窑内温度控制在750℃-880℃，焙烧时间为1.5h-2h；

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒；

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止10h-15h，之后将上清液送至沉淀罐；

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为4-5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2-2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀，沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下，其中加酸系数为0.9~1.1，加铵系数为1.0-1.2；

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

2.如权利要求1所述的精钒渣预处理再提钒的方法，其特征在于：钒渣中V₂O₅含量为11.3%，SiO₂含量为15.6%，P含量为0.05%，CaO含量为2.3%，MFe含量为17.8%；

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓；

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5，在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀；

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1500℃下保温1.5h，之后在炉内降温至875℃；

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07；

步骤五：回转窑内温度控制在820℃，焙烧时间为1.5h；

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒；

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止12h，之后将上清液送至沉淀罐；

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀，沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下，其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0；

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

3.如权利要求1所述的精钒渣预处理再提钒的方法，其特征在于：钒渣中V₂O₅含量为15.6%，SiO₂含量为10.3%，P含量为0.08%，CaO含量为3.3%，MFe含量为12.5%；

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓；

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5，在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀；

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃下保温2h，之后在炉内降温至900℃；

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07；

步骤五：回转窑内温度控制在850℃，焙烧时间为1.5h；

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒；

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止14h，之后将上清液送至沉淀罐；

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀，沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下，其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0；

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。

4.如权利要求1所述的精钒渣预处理再提钒的方法，其特征在于：钒渣中V₂O₅含量为19.8%，SiO₂含量为11.2%，P含量为0.05%，CaO含量为1.5%，MFe含量为13.5%；

步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至≤200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上≥30mm的钒渣进入中渣坑，然后进入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下≤30mm的钒渣通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料仓；

步骤二：在配料仓内加入CaO、MgO，加入比例为精钒渣：CaO：MgO=10:3:0.5，在配料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀；

步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450℃下保温1.5h，之后在炉内降温至900℃；

步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0.07；

步骤五：回转窑内温度控制在800℃，焙烧时间为2h；

步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒；

步骤七：将浸出液送至静止罐，静止10h，之后将上清液送至沉淀罐；

步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调节pH值至2.5，在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵(APV)沉淀，沉淀后母液钒的质量浓度0.10g/L以下，其中加酸系数为1.1，加铵系数为1.0；

步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。