CN111004889A - 一种从含钒铁水中提取v2o5的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,包括先向铁水中吹氧,然后在吹氧条件下,继续加入氧化铁粉,最终实现将铁水中的钒氧化成五氧化二钒。本发明通过改进氧化铁粉的加入方式、以及相应的工艺条件,利于进一步防止铁水搅动沸腾、提高氧化提钒效率。采用本发明提供的方法在铁水中提取五氧化二钒,最终可获得含五氧化二钒20%~30%的高钒渣,钒的回收率高达95%以上;且处理时间快,生产效率高;此外,还利于生成高纯生铁,可直接用作工业生铁或精密制造。

Description

一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域,具体涉及一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺。
背景技术
五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁。从含钒铁水中回收五氧化二钒,常采用向铁水吹氧氧化的方法,使钒氧化入渣进一步与铁水分离。但是在生产过程中,向铁水吹氧提取五氧化二钒的工艺,存在耗时长、钒回收率低、氧化后钒渣中五氧化二钒含量低的问题,生产效率低,增加了后续分离处理难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:从含钒铁水中回收五氧化二钒,常的吹氧氧化的方法,存在耗时长、钒回收率低、氧化后钒渣中五氧化二钒含量低的问题,本发明提供了解决上述问题的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺。
本发明通过下述技术方案实现:
一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,包括先向铁水中吹氧,然后在吹氧条件下,继续加入氧化铁粉,最终实现将铁水中的钒氧化成五氧化二钒。
进一步地,向铁水中单独吹入氧气的步骤中,供氧量为0.03m3/吨铁水~0.15m3/吨铁水,供氧时间为5min~15min;在加氧化铁粉的同时吹氧步骤中,供氧量为0.1m3/吨铁水~0.8m3/吨铁水。
进一步地,向铁水中加入氧化铁粉的加入速率为30公斤/min~100公斤/min。
进一步地,所述氧化铁粉的粒径大小为10目~400目。
进一步地,所述氧化铁粉的粒径大小为60目~200目。
进一步地,所述氧化铁粉加入量为280公斤/吨铁水~650公斤/钝铁水。
进一步地,熔炼炉中控制反应温度为1550℃~1750℃。
进一步地,先向铁水中吹氧时,控制熔炼炉温度为1550℃~1600℃;向铁水中加入氧化铁粉时,控制熔炼炉温度为1600℃~1650℃;向铁水中加入氧化铁粉结束后,控制熔炼炉温度为1550℃~1600℃。
本发明具有如下的优点和有益效果:
1、本发明通过加入大量的氧化铁粉,首先氧化铁粉会优选氧化部分硅形成氧化硅,增加了炉渣的流动性,使铁粉快速熔于铁水中,且氧化铁、氧化硅以及形成的新的活性相使铁水内形成强氧化渣,与钢液中的V反应生成五氧化二钒,利于进一步提高收率,整体回收效果要优于单独吹氧气的氧化效果,也利于抑制氧化铁加入铁水在短时间内产生大量氧引发沸腾现象。
2、本发明将氧化铁以细粉的形式洒入铁水,利于反应均匀,防止局部反应剧烈、局部温差过大,造成铁水大量沸腾,降低操作难度,使整个氧化过程可控操作。
3、本发明通过改进氧化铁粉的加入方式、以及相应的工艺条件,先向铁水中通入氧气进行预氧化,然后继续加入氧化铁粉,进一步强化氧化反应,让多余的氧化铁以及二氧化硅粉参与氧化钒的过程,且此时通氧起到搅拌作用,从而利于进一步防止铁水搅动沸腾、提高氧化提钒效率。采用本发明提供的方法在铁水中提取五氧化二钒,最终可获得含五氧化二钒20%~30%的高钒渣,钒的回收率高达95%以上;且处理时间快,每处理20吨铁水,只需3小时就可处理完成;此外,还利于生成高纯生铁,可直接用作工业生铁或精密制造。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,在将高钙低低品位钒渣经还原提取硅钒合金后,获得的毛铁水采用本发明的方法进行提炼五氧化二钒。铁水中的成分包括:4.2wt%的钒(钒单质和五氧化二钒)、4.5wt%的硅(硅单质和二氧化硅)、87.2wt%的铁,其余为杂质。具体步骤如下:
步骤1,向铁水中单独吹入氧气的步骤:供氧量为0.05m3/吨铁水,供氧时间为10min;控制熔炼炉温度为1580℃;
步骤2,在吹氧的同时加入氧化铁粉的步骤:供氧量为0.2m3/吨铁水,且间歇供氧。向铁水中加入氧化铁粉的加入速率为40公斤/min,采用惰性气体作为载流体。氧化铁粉加入量为300公斤/钝铁水。氧化铁粉的粒径大小为100目~120目。向铁水中加入氧化铁粉时,控制熔炼炉温度为1550℃;向铁水中加入氧化铁粉结束后,控制熔炼炉温度为1600℃。
最终获得含五氧化二钒21.3wt%的高钒渣,且五氧化二钒的回收率达95.1%以上,铁水纯度铁水中含钒小于0.03%。钒渣的含量测定依据YB/T008-2006相关规定。
实施例2
本实施例提供了一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,在将高钙低低品位钒渣经还原提取硅钒合金后,获得的毛铁水采用本发明的方法进行提炼五氧化二钒。铁水中的成分包括:4.8wt%的钒(钒单质和五氧化二钒)、5.0wt%的硅(硅单质和二氧化硅)、85.5wt%的铁,其余为杂质。具体步骤如下:
步骤1,向铁水中单独吹入氧气的步骤:供氧量为0.1m3/吨铁水,供氧时间为10min;控制熔炼炉温度为1580℃;
步骤2,在吹氧的同时加入氧化铁粉的步骤:供氧量为0.2m3/吨铁水。向铁水中加入氧化铁粉的加入速率为50公斤/min,采用惰性气体和/或水作为载流体。氧化铁粉加入量为370公斤/钝铁水。氧化铁粉的粒径大小为200目~240目。向铁水中加入氧化铁粉时,控制熔炼炉温度为1580℃;向铁水中加入氧化铁粉结束后,控制熔炼炉温度为1660℃。
最终获得含五氧化二钒25.7wt%的高钒渣,且五氧化二钒的回收率达96.1%以上,铁水纯度铁水中含钒小于0.03%。钒渣的含量测定依据YB/T008-2006相关规定。
实施例3
本实施例提供了一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,在将高钙低低品位钒渣经还原提取硅钒合金后,获得的毛铁水采用本发明的方法进行提炼五氧化二钒。铁水中的成分包括:4.9wt%的钒(钒单质和五氧化二钒)、4.6wt%的硅(硅单质和二氧化硅)、84.9wt%的铁,其余为杂质。具体步骤如下:
步骤1,向铁水中单独吹入氧气的步骤:供氧量为0.12m3/吨铁水,供氧时间为10min;控制熔炼炉温度为1580℃;
步骤2,在吹氧的同时加入氧化铁粉的步骤:供氧量为0.1m3/吨铁水。向铁水中加入氧化铁粉的加入速率为50公斤/min,采用惰性气体和/或水作为载流体。氧化铁粉加入量为480公斤/钝铁水。氧化铁粉的粒径大小为325目~400目。向铁水中加入氧化铁粉时,控制熔炼炉温度为1650℃;向铁水中加入氧化铁粉结束后,控制熔炼炉温度为1680℃。
最终获得含五氧化二钒26.9wt%的高钒渣,且五氧化二钒的回收率达96.5%以上,铁水纯度铁水中含钒小于0.03%。钒渣的含量测定依据YB/T008-2006相关规定。
对比例1
采用实施例1的方案,将氧化铁粉替换为氧化铁块,氧化铁块的当量粒径在40mm~50mm。最终获得含五氧化二钒10.6wt%的钒渣,且五氧化二钒的回收率为57.6%以上,且过程中出现铁水翻腾现象,操作难度大。
对比例2
采用实施例1的方案,将氧化铁粉替换为按质量比为1:1的四氧化三铁和氧化亚铁的混合物。最终获得含五氧化二钒13.7wt%的钒渣,且五氧化二钒的回收率为72.8%以上。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,包括先向铁水中吹氧,然后在吹氧条件下,继续加入氧化铁粉,最终实现将铁水中的钒氧化成五氧化二钒。
2.根据权利要求1所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,向铁水中单独吹入氧气的步骤中,供氧量为0.1m3/吨铁水~1m3/吨铁水,供氧时间为5min~15min;在加氧化铁粉的同时吹氧步骤中,供氧量为0.03m3/吨铁水~0.15m3/吨铁水。
3.根据权利要求1或2所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,向铁水中加入氧化铁粉的加入速率为30公斤/min~100公斤/min。
4.根据权利要求1所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,所述氧化铁粉的粒径大小为10目~400目。
5.根据权利要求4所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,所述氧化铁粉的粒径大小为60目~200目。
6.根据权利要求1所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,所述氧化铁粉加入量为280公斤/吨铁水~650公斤/钝铁水。
7.根据权利要求1所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,熔炼炉中控制反应温度为1550℃~1750℃。
8.根据权利要求7所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,先向铁水中吹氧时,控制熔炼炉温度为1550℃~1600℃;向铁水中加入氧化铁粉时,控制熔炼炉温度为1600℃~1650℃;向铁水中加入氧化铁粉结束后,控制熔炼炉温度为1550℃~1600℃。
9.根据权利要求7所述的一种从含钒铁水中提取V2O5的工艺,其特征在于,向铁水中加氧化铁粉时,采用惰性气体和/或水作为载流体。
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