CN115232961B - 钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，属于钒冶金化工技术领域。本发明针对现有钙化提钒尾渣工艺的不足，提供了一种钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，包括：钙化提钒尾渣进行脱水、磨料、筛分，碳酸盐进行机械活化，两者混合后，加入热水并进行鼓泡，搅拌反应后，经抽滤、烘干、冷却，得脱硫渣；脱硫渣进行氧化焙烧，得熟料；熟料与水混合，并进行鼓泡，采用硫酸进行强化浸出，分离，得钒浸出液和残渣。本发明采用碳酸化脱硫‑焙烧‑强化浸出工艺，并对工艺进行优化，使脱硫率达到99％以上，尾渣钒浸出率达到70％以上，实现了钙化提钒尾渣有效提钒。

Description

钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法
技术领域
本发明属于钒冶金化工技术领域，具体涉及一种钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法。
背景技术
钒作为重要战略性资源，在冶金、化工、国防、能源等领域均有重要且广泛的用途。钒渣是目前中国最主要的提钒物料，钠化提钒工艺和钙化提钒工艺是目前两种最主要的提钒方法。其中，钙化提钒工艺避免了钠化提钒工艺产生的废气污染等，是一种较为清洁的生产工艺，目前在四川西昌某厂已实现产业化。在与钠化提钒工艺对比具有一定优势的同时，钙化提钒工艺同时也存在不足：其钙化焙烧熟料经过酸性溶液浸出之后得到了用于沉钒的钒液，同时产生了提钒尾渣，这些尾渣被称为钙化提钒尾渣。钙化提钒尾渣因含钙量、含硫量高，提钒难度比钠化提钒尾渣难度更高，采用目前对钠化提钒尾渣处理的方法，难以实现钒的有效提取，难以对钙和硫进行有效处理。
国内虽然对此尾渣进行了一定的研究，但目前采用的处理方式主要仍为堆积填埋，严重浪费土地资源，稍有不慎便会造成严重的环境污染，治理难度很大。钙化提钒尾渣中V2O5含量与钠化提钒尾渣中的含量相当，在1％～3％之间，视工厂生产条件而定，高者甚至可以达到4％。而钒作为国家紧缺战略性金属资源，如果只以废弃物对钙化提钒尾渣进行处置，势必是对宝贵资源的巨大浪费。用科学高效的方法实现钙化提钒尾渣的有效资源化利用，具有重要意义，在钒产业持续向好的市场环境下，更具有良好的应用前景。
目前国内外对于提钒尾渣的研究多集中于钠化提钒尾渣，而对于钙化提钒尾渣的研究较少。东北大学吕昌晓等人采用直接加压酸浸法对钙化提钒尾渣进行了研究，考察了温度、酸度、液固比等因素对钒、铁、铬、钛浸出率的影响，钒的浸出率为79.45％，同时伴随铁、铬、钛的浸出。此方法在一定程度上提高了钙化提钒尾渣中钒的浸出，但将铁、铬、钛也共同浸出到溶液中，会影响后续提钒操作，且该方法使用的加压设备在大规模生产中难以实现安全顺行。
CN201811179019.1公开了一种钒渣钙化焙烧熟料的二次酸浸工艺。其技术方案是提供了钒渣钙化焙烧熟料的二次酸浸工艺：以一次提钒尾渣为酸浸原料，控制酸浸的初始pH值为 1.0～1.4，浸出终点的pH值为1.6～2.0，液固比为2:1～2.5:1。通过对一次提钒尾渣进行再浸出、再液固分离，所得含钒滤液返回提钒系统循环使用。但该法所得到的二次酸浸中的TV 相比于一次酸浸中尾渣的TV含量变化最高仅有0.39％，即其二次酸浸的钒浸出率最高仅为24.4％，钒的回收率太低，且酸耗较高。
CN201710250405.4公开了一种处理提钒尾渣的方法和系统方法：将钙化提钒尾渣、还原煤和钙盐进行混合成型，得到混合球团；将混合球团进行还原焙烧处理，得到金属化球团；将金属化球团进行熔分处理，得到富钒钒渣和含镓铁水；将富钒渣进行氧化钙化焙烧处理，得到酸溶性钒酸钙熟料；将酸溶性钒酸钙熟料进行酸浸处理，得到五氧化二钒和第一尾渣；将含镓铁水进行浇注处理，得到含镓铁阳极，并将含镓铁阳极进行电解处理，得到含镓阳极泥和电解铁；以及对含镓阳极泥中的镓进行提取，得到金属镓和第二尾渣。该方法存在工艺流程长，所用设备多，工艺控制严苛的问题，难以实现产业化。
可见，国内目前没有较好的解决钙化提钒尾渣二次提钒的工艺路线，需要选择更好的钙化提钒尾渣处理工艺路线，才能使钙化提钒尾渣实现产业化应用。
发明内容
本发明针对目前钙化提钒尾渣堆埋存在严重环境污染、处理工艺复杂等的问题，开发了一种钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，以弥补现有工艺技术的不足。
本发明提供了一种钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其包括以下步骤：
A、将钙化提钒尾渣进行水分脱除、磨料、筛分，将碳酸盐进行机械活化；随后将磨好的钙化提钒尾渣与机械活化后的碳酸盐进行混合，加入热水并进行鼓泡，搅拌反应后，经抽滤、烘干、冷却，得脱硫渣；
B、将脱硫渣在880～900℃、通氧制度下进行氧化焙烧，得焙烧尾渣熟料；
C、将焙烧尾渣熟料与水混合，并进行鼓泡，采用硫酸进行强化浸出，固液分离，得钒浸出液和残渣。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述钙化提钒尾渣为钙化提钒工艺所得尾渣，其S含量≥5wt％，CaO含量≥10wt％，V含量0.6～4wt％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述水分脱除为控制尾渣中水分≤10wt％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述磨料、筛分为控制尾渣中粒度-140目占比不小于85％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述机械活化为使碳酸盐粒度均匀分布，且-160目占比不小于90％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述机械活化后的碳酸盐的用量为理论反应用量的1.1～5倍。
优选的，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述机械活化后的碳酸盐的用量为理论反应用量的1.2～2.5倍。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述热水的温度≥50℃。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述鼓泡的气体采用空气，控制空气流量≥0.5L/min，使被鼓泡混合溶液形成稳定连续气泡。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述搅拌反应的搅拌速度为100r/min～1000r/min。
优选的，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述搅拌反应的搅拌速度为 200r/min～400r/min。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤A中，所述烘干为控制脱硫渣中水分≤ 20wt％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤B中，所述氧化焙烧的时间为90～120min。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤B中，所述通氧制度为向体系通入空气，控制空气流量≥5L/min。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤B中，将焙烧尾渣熟料磨细至粒度-140 目占比不小于85％。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述水的体积与焙烧尾渣熟料的质量的比值为3～10：1。
优选的，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述水的体积与焙烧尾渣熟料的质量的比值为3～7：1。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述硫酸采用98％浓硫酸或者1： 1硫酸(即浓硫酸与水按体积比1：1混合)。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述强化浸出的pH为1.5～2.0。
优选的，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述强化浸出的pH为1.5～1.7。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述强化浸出的温度为20℃～100℃。
优选的，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述强化浸出的温度为25℃～95℃。
其中，上述钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，步骤C中，所述鼓泡的气体采用空气，控制空气流量≥0.5L/min，使被鼓泡混合溶液形成稳定连续气泡。
本发明的有益效果是：
本发明在碳酸化脱硫中，先将碳酸盐进行机械活化，使碳酸盐发挥更大效能，能够在反应中更好进行反应，同时加入热水促进反应进行，缩短反应时间，比边加热边进行搅拌效果更好，并且在搅拌过程中，进行鼓泡操作，使整个溶液中的反应物扩大接触面积，增大反应接触面，有效促进反应的进行，有效提高了脱硫率；氧化焙烧后的熟料在适当浸出pH和鼓泡方式下进行硫酸强化浸出，显著提高了钒浸出率。
本发明通过采用碳酸化脱硫-高温强化焙烧-酸性强化浸出的工艺，并对工艺进行优化，使脱硫率达到99％以上，尾渣钒浸出率达到70％以上，实现了钙化提钒尾渣有效提钒，解决了目前钙化提钒尾渣处理工艺存在的问题，为构建钙化提钒尾渣碳酸化脱硫及强化浸出提钒一体的钙化提钒尾渣钒提取新工艺提供支撑。
具体实施方式
具体的，钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，包括以下步骤：
A、将钙化提钒尾渣进行水分脱除、磨料、筛分，将碳酸盐进行机械活化；随后将磨好的钙化提钒尾渣与机械活化后的碳酸盐进行混合，加入热水并进行鼓泡，搅拌反应后，经抽滤、烘干、冷却，得脱硫渣；
B、将脱硫渣在880～900℃、通氧制度下进行氧化焙烧，得焙烧尾渣熟料；
C、将焙烧尾渣熟料与水混合，并进行鼓泡，采用硫酸进行强化浸出，固液分离，得钒浸出液和残渣。
本发明方法适用于S、Ca、V含量(质量分数)分别为元素S含量≥5％，CaO含量≥10％， V含量0.6～4％的钙化提钒尾渣；特别适合CaO≥20％的钙化提钒尾渣。
发明人发现，钙化提钒尾渣中硫含量过高并不利于后续焙烧和浸出，因此本发明先对钙化提钒尾渣进行脱硫操作。为了提高脱硫率，本发明方法中，将碳酸盐加入钙化提钒尾渣进行搅拌前，先将碳酸盐采用球磨机等设备进行磨细操作，也称之为机械活化，目的是使碳酸盐发挥更大效能，能够在反应中更好进行反；同时，加入热水促进反应进行，缩短反应时间，比边加热边进行搅拌效果更好；此外，搅拌过程中，进行鼓泡操作，能够让整个溶液中的反应物扩大接触面积，增大反应接触面，有效促进反应的进行。通过对脱硫工艺进行改进，能够使脱硫率达到99％以上，极低的硫含量，配合脱硫过程中尾渣的物相构成、其内部化合物形态的改变，有利于提高后续钒浸出率。
步骤A中，本发明对各物料及其用量和脱硫条件的控制为：将钙化提钒尾渣磨料、筛分至尾渣中粒度-140目占比不小于85％；经过机械活化，使碳酸盐粒度均匀分布，且-160目占比不小于90％；所述机械活化后的碳酸盐的用量为理论反应用量的1.1～5倍，优选为1.2～2.5 倍；加入热水的温度≥50℃；鼓泡时，气体采用空气，控制空气流量≥0.5L/min，使被鼓泡混合溶液形成稳定连续气泡；搅拌反应的搅拌速度为100r/min～1000r/min，优选为 200r/min～400r/min；所述烘干为控制脱硫渣中水分≤20wt％。
经过碳酸化反应脱硫后的尾渣，再进行氧化焙烧，经过多次试验，本发明控制焙烧温度比钒渣钙化焙烧的温度(约860℃)高20～40℃，能够将钒渣中残余的钒基本转化为易于酸性浸出的五价钒。氧化焙烧时，时间为90～120min；通氧制度为向体系通入空气，控制空气流量≥5L/min；焙烧后，将焙烧尾渣熟料磨细至粒度-140目占比不小于85％。
经试验，焙烧尾渣熟料酸浸pH要低于钒渣提钒时的pH，且再次采用鼓泡方法进行强化浸出效果更好，因此本发明方法采用硫酸调节焙烧尾渣熟料酸浸过程pH至1.5～2.0；优选调节pH至1.5～1.7，较高的pH，可减少硫酸用量，且浸出条件更易控制。经过多次实验发现，鼓泡时，空气流量大于0.5L即可对反应起正向作用，促进反应的进行，但空气流量不易过大，否则会造成溶液翻滚剧烈，易造成溶液飞溅，优选的，空气流量为0.5L/min～10L/min。
经过脱硫提钒之后的尾渣，按照一定的配比可用于与钒渣混合用于提钒的原料或者用于做泡沫混凝土等其他产品，例如按照尾渣：钒渣质量比＝1：10～3混合后，可直接用作提钒的原料。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。实施例中所用钙化提钒尾渣主要成分见表1。
表1钙化提钒尾渣主要成分
成分 S V CaO
含量/wt％ 6.60 0.870 11.46
实施例1
取钙化提钒尾渣30.0g，粒度为140目占比90％，于500毫升烧杯中加入50℃热水，采用水浴锅保温50℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸锌粉末(7.70g)，在300r/min 转速下搅拌反应10min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.2％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中，设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10.0g焙烧熟料于250mL烧杯中，按照液固比7：1加入相应体积的水，设置温度20℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH 值始终保持在1.5左右，并使其反应60min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.2％，钒的浸出率为72.5％，残渣中残留V为0.239％。
实施例2
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比95％，于500毫升烧杯中加入55℃热水，采用水浴锅保温55℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸氢钠粉末(12.37g)，在400r/min 转速下搅拌反应20min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.5％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于250mL烧杯中，按照液固比6：1加入相应体积的水，设置温度20℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.5左右，并使其反应40min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.5％，钒的浸出率为71.2％，残渣中残留V为0.250％。
实施例3
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比85％，于500毫升烧杯中加入60℃热水，采用水浴锅保温60℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸钠粉末(7.810g)，在350r/min 转速下搅拌反应50min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.6％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为880℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于250mL烧杯中，按照液固比5：1加入相应体积的水，设置温度40℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.6左右，并使其反应60min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.6％，钒的浸出率为71.0％，残渣中残留V为0.252％。
实施例4
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比90％，于500毫升烧杯中加入50℃热水，采用水浴锅保温50℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸铵粉末(7.07g)，在400r/min 转速下搅拌反应60min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.7％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于250mL烧杯中，按照液固比4：1加入相应体积的水，设置温度30℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.6左右，并使其反应120min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.7％，钒的浸出率为71.6％，残渣中残留V为0.247％。
实施例5
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比95％，于500毫升烧杯中加入50℃热水，采用水浴锅保温50℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸氢铵粉末(14.55g)，在200r/min 转速下搅拌反应30min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.8％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于100mL烧杯中，按照液固比3：1加入相应体积的水，设置温度20℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.7左右，并使其反应90min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.8％，钒的浸出率为70.9％，残渣中残留V为0.253％。
对比例1
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比95％，于500毫升烧杯中加入水和碳酸氢铵粉末(14.55g)，在200r/min转速下50℃搅拌反应30min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。重复进行5次实验，脱硫效果最高为96.0％。
由对比例1可知，本发明通过对脱硫工艺进行改进，显著提高了脱硫率，可达到99％以上。
对比例2
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比95％，于500毫升烧杯中加入50℃热水，采用水浴锅保温50℃，不通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸氢铵粉末(14.55g)，在200r/min转速下搅拌反应30min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率97.0％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于100mL烧杯中，按照液固比3：1加入相应体积的水，设置温度20℃、通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.7左右，并使其反应90min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为97.0％，钒的浸出率为63.9％，残渣中残留V为0.314％。
由对比例2可知，当脱硫时不通入空气进行鼓泡，脱硫率有所降低，并且脱硫率偏低，影响了后续钒渣中钒的浸出，钒浸出率也所有降低。
对比例3
取钙化提钒尾渣30g，粒度为140目占比95％，于500毫升烧杯中加入50℃热水，采用水浴锅保温50℃，通入空气进行鼓泡，加入机械活化后的碳酸氢铵粉末(14.55g)，在200r/min 转速下搅拌反应30min，将反应后烧杯中的溶液进行抽滤、脱硫渣烘箱120℃烘干8h，取出冷却至室温并称重。
称取20g脱硫后的产物(脱硫率99.8％)，将其放置在干净且干燥的坩埚中研磨均匀，放入马弗炉中。设置马弗炉的温度为900℃，并向马弗炉中通入一根通气管，输入空气，焙烧120min，物料冷却至室温并称取质量。
取10g焙烧熟料于100mL烧杯中，按照液固比3：1加入相应体积的水，设置温度20℃、不通入空气进行鼓泡，插入pH计，当温度不再变化，读取pH值。加入1：1的硫酸溶液调节酸度，使pH值始终保持在1.7左右，并使其反应90min。将反应后的溶液进行抽滤，洗涤酸浸后的产物，烘干并称重。残渣可用于后续作为泡沫混凝土的原料。
整个流程脱硫率为99.8％，钒的浸出率为61.5％，残渣中残留V为0.335％。
由对比例3可知，当浸出时不通入空气进行鼓泡，钒渣中钒的浸出率所有降低。

Claims (14)

1.钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将钙化提钒尾渣进行水分脱除、磨料、筛分，将碳酸盐进行机械活化；随后将磨好的钙化提钒尾渣与机械活化后的碳酸盐进行混合，加入热水并进行鼓泡，搅拌反应后，经抽滤、烘干、冷却，得脱硫渣；
B、将脱硫渣在880~900℃、通氧制度下进行氧化焙烧，得焙烧尾渣熟料；
C、将焙烧尾渣熟料与水混合，并进行鼓泡，采用硫酸进行强化浸出，固液分离，得钒浸出液和残渣；
步骤A中，所述机械活化后的碳酸盐的用量为理论反应用量的1.1~5倍；
步骤C中，所述水的体积与焙烧尾渣熟料的质量的比值为3~10：1；
步骤C中，所述强化浸出的pH为1.5~2.0。
2.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，所述钙化提钒尾渣为钙化提钒工艺所得尾渣，其S含量≥5wt%，CaO含量≥10wt%，V含量0.6~4wt%。
3.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，至少满足下列的一项：
所述水分脱除为控制尾渣中水分≤10wt%；
所述磨料、筛分为控制尾渣中粒度-140目占比不小于85%；
所述机械活化为使碳酸盐粒度均匀分布，且-160目占比不小于90%。
4.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，所述机械活化后的碳酸盐的用量为理论反应用量的1.2~2.5倍。
5.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，至少满足下列的一项：
所述热水的温度≥50℃；
所述鼓泡的气体采用空气，控制空气流量≥0.5L/min，使被鼓泡混合溶液形成稳定连续气泡；
所述烘干为控制脱硫渣中水分≤20wt%。
6.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，所述搅拌反应的搅拌速度为100r/min~1000r/min。
7.根据权利要求6所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤A中，所述搅拌反应的搅拌速度为200r/min~400r/min。
8.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤B中，至少满足下列的一项：
所述氧化焙烧的时间为90~120min；
所述通氧制度为向体系通入空气，控制空气流量≥5L/min。
9.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤B中，将焙烧尾渣熟料磨细至粒度-140目占比不小于85%。
10.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤C中，至少满足下列的一项：
所述水的体积与焙烧尾渣熟料的质量的比值为3~7：1；
所述硫酸采用98%浓硫酸或者1：1硫酸。
11.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤C中，所述强化浸出的pH为1.5~1.7。
12.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤C中，所述强化浸出的温度为20℃~100℃。
13.根据权利要求12所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤C中，所述强化浸出的温度为25℃~95℃。
14.根据权利要求1所述的钙化提钒尾渣脱钙提钒的方法，其特征在于：步骤C中，所述鼓泡的气体采用空气，控制空气流量≥0.5L/min，使被鼓泡混合溶液形成稳定连续气泡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116273046B (zh) * 2023-04-11 2024-04-12 郑州中科新兴产业技术研究院 用于催化环己烷氧化反应的提钒尾渣处理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB514875A (en) * 1937-02-11 1939-11-20 Dortmund Hoerder Huettenver Ag Method of recovering slag rich in vanadium
CN102321797A (zh) * 2011-10-10 2012-01-18 攀枝花市立宇矿业有限公司 从钒钛磁铁矿中提取钴并制备超细钴粉的方法
CN110218861A (zh) * 2019-05-15 2019-09-10 昆明理工大学 一种钙化提钒尾渣脱硫的方法
RU2730820C1 (ru) * 2018-11-30 2020-08-26 Паньган Груп Рисёч Инститьют Ко., Лтд. Способ извлечения ванадия противоточным кислотным выщелачиванием клинкера от кальцинирующего обжига
WO2020259500A1 (zh) * 2019-06-24 2020-12-30 攀钢集团研究院有限公司 钒渣碳酸化浸出清洁提钒方法
CN113025827A (zh) * 2021-03-05 2021-06-25 攀枝花学院 含钒废弃物中回收钒的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB514875A (en) * 1937-02-11 1939-11-20 Dortmund Hoerder Huettenver Ag Method of recovering slag rich in vanadium
CN102321797A (zh) * 2011-10-10 2012-01-18 攀枝花市立宇矿业有限公司 从钒钛磁铁矿中提取钴并制备超细钴粉的方法
RU2730820C1 (ru) * 2018-11-30 2020-08-26 Паньган Груп Рисёч Инститьют Ко., Лтд. Способ извлечения ванадия противоточным кислотным выщелачиванием клинкера от кальцинирующего обжига
CN110218861A (zh) * 2019-05-15 2019-09-10 昆明理工大学 一种钙化提钒尾渣脱硫的方法
WO2020259500A1 (zh) * 2019-06-24 2020-12-30 攀钢集团研究院有限公司 钒渣碳酸化浸出清洁提钒方法
CN113025827A (zh) * 2021-03-05 2021-06-25 攀枝花学院 含钒废弃物中回收钒的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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机械活化在固相反应中的研究进展;陈军等;有色金属科学与工程;第12卷(第1期);第13-21页 *

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