CN110643825A - 高炉渣沸腾氯化提钒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工、冶金技术领域,具体涉及高炉渣直接进行沸腾氯化制取三氯氧钒的方法。本发明所要解决的技术问题是提供高炉渣沸腾氯化提钒的方法,包括以下步骤:将高炉渣、碳质还原剂和铁粉混合、预热,然后通入氯气进行反应,得到含三氯氧钒的混合产物。本发明方法能够很好地回收高炉渣中的钒。
Description
技术领域
本发明属于化工、冶金技术领域,具体涉及高炉渣直接进行沸腾氯化制取三氯氧钒的方法。
背景技术
攀西地区钒钛磁铁矿储量丰富,钒资源约占全国储量的60%。现阶段采用高炉-转炉流程实现了钒钛磁铁矿工业化开发利用,但由此导致占资源总量约20%的钒资源进入高炉渣。如何实现高钛型高炉渣中钒资源的综合利用,是当前钢铁行业亟待解决的难题。
在现有技术中,CN201710030787.X公开了一种利用含钒物料制备高纯五氧化二钒的方法,是先将含钒物料焙烧得到五氧化二钒含量在49wt%以下的焙烧产物,惰性气氛条件下,在150℃~200℃进行反应得到三氯氧钒。该专利实现了含钒物料的低温氯化提钒,但含钒物料需进行焙烧,然后在惰性气体保护下反应,能耗高、工艺流程长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供高炉渣沸腾氯化提钒的方法。该方法包括以下步骤:将高炉渣、碳质还原剂和铁粉混合、预热,然后通入氯气进行反应,得到含三氯氧钒的混合产物。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述高炉渣为炼铁高炉产生的高炉渣。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述碳质还原剂为石油焦或碳粉中的至少一种。
进一步的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述碳质还原剂为石油焦。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述高炉渣粒度为100~600目。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述碳质还原剂粒度为80~200目。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述铁粉粒度为120~160目。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,高炉渣与碳质还原剂的重量比为100﹕0.5~5。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,高炉渣与铁粉的重量比为100﹕10~30。
具体的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述预热至300~700℃。
进一步的,上述高炉渣沸腾氯化提钒的方法中,所述预热至310~650℃。
本发明方法专门针对提取高炉渣中的钒进行了研究,直接对高炉渣进行低温氯化制取三氯氧钒,实现了二次资源高炉渣中V的有效回收利用,并且使用直接氯化的方式实现了回收,反应物料中加入铁粉,铁粉反应放热,实现反应过程自热,无需外界加热,工艺流程短,钒的回收率达到60%以上,回收率高。
具体实施方式
本发明高炉渣沸腾氯化提钒的方法,包括以下步骤:按质量计,将粒度为100~600目的高炉渣100份、粒度为80~200目的碳质还原剂0.5~5份和粒度为120~160目的铁粉10~30份三种物料进行混合,形成混合料;然后,将混合料加入氯化炉中,完成投料操作;投料结束后,对高炉渣、碳质还原剂和铁粉组成的固体混合料进行预热,混合料加热到300~700℃;完成预热后,向氯化炉中通入氯气,以使氯气与经预热后的混合料发生氯化反应,无需额外加热,铁粉反应放热能够维持氯化反应温度300~700℃,得到含三氯氧钒的混合气体。
本发明方法中,预热是为了加热及烘干物料;氯化反应时,高炉渣中的钒被氯化为三氯氧钒,钛被氯化为四氯化钛,铁被氯化为氯化铁,最终得到的实际为三氯氧钒、四氯化钛、氯化铁等气体的混合气体,经收集后,后续可采用常规方法分离,例如将混合气体冷凝后固液分离除去氯化铁,剩余液体再采用铝粉除钒方法分离。反应过程中,铁粉反应放热,无需外界额外加热。
实施例1
将粒度为100~600目的高炉渣按质量计100份、粒度为80~200目的石油焦4份和粒度为120~160目的铁粉按质量计15份的三种物料进行混合,形成混合料;然后,将混合料加入氯化炉中,完成投料操作;投料结束后,对固体混合料进行预热,混合料加热到400℃;完成预热后,向氯化炉中通入氯气,以使氯气与经预热后的混合料发生氯化反应,控制反应温度为380℃,得到含三氯氧钒的产物。
本实施例产品混合气体中三氯氧钒的含量0.5%,高炉渣中V的提取率62%。
实施例2
将粒度为100~600目的高炉渣按质量计100份、粒度为80~200目的石油焦4份和粒度为120~160目的铁粉按质量计25份的三种物料进行混合,形成混合料;然后,将混合料加入氯化炉中,完成投料操作;投料结束后,对固体混合料进行预热,混合料加热到600℃;完成预热后,向氯化炉中通入氯气,以使氯气与经预热后的混合料发生氯化反应,控制反应温度为580℃,得到含三氯氧钒的产物。
本实施例产品混合气体中三氯氧钒的含量0.3%,高炉渣中V的提取率65%。
Claims (8)
1.高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:包括以下步骤:将高炉渣、碳质还原剂和铁粉混合、预热,然后通入氯气进行反应,得到含三氯氧钒的混合产物。
2.根据权利要求1所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:所述碳质还原剂为石油焦或碳粉中的至少一种;进一步的,所述碳质还原剂为石油焦。
3.根据权利要求1或2所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:所述高炉渣粒度为100~600目。
4.根据权利要求1~3任一项所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:所述碳质还原剂粒度为80~200目。
5.根据权利要求1~4任一项所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:所述铁粉粒度为120~160目。
6.根据权利要求1~5任一项所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:高炉渣与碳质还原剂的重量比为100﹕0.5~5。
7.根据权利要求1~6任一项所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:高炉渣与铁粉的重量比为100﹕10~30。
8.根据权利要求1~7任一项所述的高炉渣沸腾氯化提钒的方法,其特征在于:所述预热至300~700℃;进一步的,所述预热至310~650℃。
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