CN106947875A - 一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法 - Google Patents

一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法，包括以下步骤：按照氢氧化钠和氯化钠之和的质量与钒渣的质量为1:1，且氢氧化钠与氯化钠质量比为1～5：5～1称取样品；将称取好的样品混合均匀后放入常压微波加热仪中，升温至300～700℃，进行焙烧，反应温度为300～700℃，反应时间为1～60min,反应结束后得到焙烧样品；将得到的焙烧样品取出一部分放入蒸馏水中进行水浸析出，样品质量与蒸馏水质量比为1:1～10，水温为20～100℃，浸出时间为1～120min；然后进行过滤分离，得到含有钒、铬的溶液和未溶解的尾渣。本发明的配料方式新于传统的配料方式，且焙烧温度相对较低，降低工艺成本，可实现较高的钒的提取率。

Description

一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含 铬钒渣的方法
技术领域
本发明涉及一种碱法处理含铬钒渣且同时改变传统焙烧方式的方法，更具体地讲，本发明涉及一种使用氢氧化钠和氯化钠混合处理含铬钒渣的且利用微波加热的焙烧方法。
背景技术
钒是一种重要的金属元素，被称为“现代工业的味精”，是现代工业的重要添加剂之一，在冶金、化工、医疗器械等行业有着广泛的用途。钒的生产主要原料是钒渣，钒渣是钢铁工业中钒钛磁铁矿经过还原氧化后生成的。含铬钒渣主要是因为钒钛磁铁矿中含有一定的铬，由于钒、铬元素性质相近，所以冶炼过程中铬元素随钒元素一并进入渣中。含铬型钒渣含有较高的钒、钛、铬成分，其具有极高的综合利用价值。
钠化焙烧在提钒工艺中被广泛使用，是钒渣提钒的传统工艺。钠化焙烧的基本原理是钒渣与钠盐(Na2CO3、NaCl等)添加剂混合均匀，在氧化性气氛下进行焙烧，钒渣中低价态的铁氧化成三价铁，然后是低价态的钒氧化为+5价的钒化合物并与添加剂发生反应形成钒酸盐，在对焙烧后产物直接水浸，得到含钒水溶液，然后经过铵盐处理得到钒酸铵，再经过焙烧得到钒的氧化物。
在钒渣钠化焙烧过程中，添加剂起着决定性的作用，是不可或缺的。一般情况下，钒渣的钠化焙烧添加剂多数情况下为单一品种，而且目前研究者对于多种添加剂共同配加的研究罕有报道，同时利用微波加热进行焙烧的研究也少之又少，所以进一步研究多品种添加剂混合配加且使用微波加热焙烧对于提高提钒效率具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于在钒渣中配加两种不同添加剂进行钠化焙烧，并利用微波进行加热，提供一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法，该方法拥有低于传统焙烧方式的反应温度以及更短的反应时间等优势，在提高钒的提取率同时还能提出一定量的铬。
本发明采用的技术方案如下：
一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法，具体步骤如下：
1)取物料；
将氢氧化钠与氯化钠按质量份数比为1～5:5～1混合，得到氢氧化钠与氯化钠的混合物；
将得到的混合物与钒渣按质量份数比为1:1混合，制得混合样品；
2)氧化焙烧；
将步骤1)中的样品进行混匀，同时将样品放入微波加热仪中，升温至300～700℃，并开始加热计时焙烧，焙烧反应时间为1～60min，常压空气状态下，恢复室温后待用；
3)水浸；
将步骤2)焙烧好的样品进行粉碎筛选，采用50～400目筛子，取部分样品放入蒸馏水中浸出，样品质量与蒸馏水质量比为1:1～10，水温为20～100℃，浸出时间为0～120min；
4)过滤分离；
将步骤3)得到的混合液固溶液进行过滤分离，沉淀，用常规滤纸或者滤膜进行固液分离，得到尾渣和含钒溶液；
上述反应过程的化学式如下：
V2O5+6NaOH＝2Na3VO4+3H2O
V2O5+2NaCl+1/2O2＝2NaVO3+Cl2。
本发明具有以下优点：
1)本发明的方法分解温度低，低于传统的钠化焙烧工艺；
2)本发明的焙烧方式为微波加热方式，可以针对性的迅速加热，提高反应速率，缩短反应时间；
3)本发明的方法提钒率高，并可以一定程度的提取铬，优于传统钠化焙烧工艺，减少尾渣的危害程度；
4)本发明的方法成本相对较低，能提高效益。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1级实施例对本发明进一步详细说明。
一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法，具体步骤如下：
1)取物料；
将氢氧化钠与氯化钠按质量份数比为1～5:5～1混合，得到氢氧化钠与氯化钠的混合物；
将得到的混合物与钒渣按质量份数比为1:1混合，制得混合样品；
2)氧化焙烧；
将步骤1)中的样品进行混匀，同时将样品放入微波加热仪中，升温至300～700℃，并开始加热计时焙烧，焙烧反应时间为1～60min，常压空气状态下，恢复室温后待用；
3)水浸；
将步骤2)焙烧好的样品进行粉碎筛选，采用50～400目筛子，取部分样品放入蒸馏水中浸出，样品质量与蒸馏水质量比为1:1～10，水温为20～100℃，浸出时间为0～120min；
4)过滤分离；
将步骤3)得到的混合液固溶液进行过滤分离，沉淀，用常规滤纸或者滤膜进行固液分离，得到尾渣和含钒溶液；
上述反应过程的化学式如下：
V2O5+6NaOH＝2Na3VO4+3H2O
V2O5+2NaCl+1/2O2＝2NaVO3+Cl2。
实施例1
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为1:1混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为5min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:1，水温保持在30℃，浸出时间为30min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为88.61％。
实施例2
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为1:1混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为10min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:5，水温保持在60℃，浸出时间为30min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为92.28％。
实施例3
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为1:1混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为30min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:10，水温保持在90℃，浸出时间为60min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为94.56％。
实施例4
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为1:2混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为10min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:5，水温保持在30℃，浸出时间为30min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为86.44％。
实施例5
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为1:3混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为10min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:5，水温保持在60℃，浸出时间为10min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为83.32％。
实施例6
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为2:1混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为10min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:1，水温保持在30℃，浸出时间为30min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为93.27％。
实施例7
将氢氧化钠与氯化钠按质量比为3:1混合，将得到的氢氧化钠与氯化钠的混合物与钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；将混合料放入微波加热仪中，升温至450℃开始计时焙烧，焙烧时间为30min；将焙烧好样品取出进行室温冷却，并进行粉碎筛选，筛选至200目；将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:10，水温保持在60℃，浸出时间为10min；将得到的混合液固溶液用滤纸或者滤膜进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。
经检测、计算，本实施例中钒的提取率为94.78％。
尽管已经结合本发明的实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。正如本领域技术人员将理解的，在不脱离权利要求及其等同物限定的范围或精神的情况下，可以对实施例做出各种修改和变型。

Claims (1)

1.一种使用氢氧化钠和氯化钠混合配加及新型焙烧方式焙烧含铬钒渣的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)取物料；
将氢氧化钠与氯化钠按质量份数比为1～5:5～1混合，得到氢氧化钠与氯化钠的混合物；
将得到的混合物与钒渣按质量份数比为1:1混合，制得混合样品；
2)氧化焙烧；
将步骤1)中的样品进行混匀，同时将样品放入微波加热仪中，升温至300～700℃，并开始加热计时焙烧，焙烧反应时间为1～60min，常压空气状态下，恢复室温后待用；
3)水浸；
将步骤2)焙烧好的样品进行粉碎筛选，采用50～400目筛子，取部分样品放入蒸馏水中浸出，样品质量与蒸馏水质量比为1:1～10，水温为20～100℃，浸出时间为0～120min；
4)过滤分离；
将步骤3)得到的混合液固溶液进行过滤分离，沉淀，用常规滤纸或者滤膜进行固液分离，得到尾渣和含钒溶液；
上述反应过程的化学式如下：
V2O5+6NaOH＝2Na3VO4+3H2O
V2O5+2NaCl+1/2O2＝2NaVO3+Cl2。
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