CN1974407A - 粉体三氧化二钒的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种反应温度低、反应时间短的粉体三氧化二钒的生产方法,该方法包括以下步骤:a)将四氧化二钒加入到外加热容器中;b)将还原气体通入到容器中;c)加热到550~600℃;d)保温还原至少3min;e)隔绝空气冷却到100℃以下出炉,得到产品。本发明采用四氧化二钒作为原料,由于原料中钒的价态比传统生产采用的原料(钒酸铵、五氧化二钒)价态低,还原反应更容易进行,反应条件更好,还原剂的用量可以更低。因此,本发明的反应温度低、反应时间短,得到的粉体三氧化二钒含钒可以达到∑V=67.76%,钒的回收率在99.2%以上。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,尤其涉及一种粉体三氧化二钒的生产方法。
背景技术
目前,生产三氧化二钒的方法一般采用外加还原剂的直接还原法,通过高温还原制取。所用还原剂包括氨气、氢气、一氧化碳、甲烷或工业煤气等。制取三氧化二钒所用原料通常有五氧化二钒、偏钒酸铵或多钒酸铵。CN94111901.7公开了一种三氧化二钒的生产方法,该方法是将一定粒度的钒酸铵或五氧化二钒加入外热式容器中,并通入工业煤气,使物料分解还原为三氧化二钒。该方法采用普通竖炉和回转窑作为生产设备,但该方法在实际生产中要求的温度高(900℃以上),生产设备中的高温材质由于一些元素的存在,会因为催化原因导致产品中C含量增高,影响后续产品(如钒铁)的质量;此外,该方法的还原时间也比较长(实际生产中一般在30~40min)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种反应温度低、反应时间短的粉体三氧化二钒的生产方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:粉体三氧化二钒的生产方法,该方法包括以下步骤:a)将四氧化二钒加入到外加热容器中;b)将还原气体通入到容器中;c)加热到550~600℃;d)保温还原至少3min;e)隔绝空气冷却到100℃以下出炉,得到产品。
进一步的,步骤a所述的四氧化二钒为粉体四氧化二钒,粒度范围在0.05mm~10.0mm。
进一步的,步骤a所述容器的材质为钢或钢的合金。
进一步的,步骤a所述的容器为回转窑、沸腾炉、流态化炉、竖炉或多膛炉。
进一步的,步骤b所述的还原气体为工业煤气、氢气或氨气的一种或多种。
进一步的,在进行步骤b时,保持容器内微正压。
进一步的,步骤c所述加热的方式为外加热方式。
更进一步的,所述外加热方式是煤气燃烧加热、天然气燃烧加热、液化气燃烧加热、汽油燃烧加热、煤油燃烧加热、柴油燃烧加热、微波加热或电加热。
进一步的,步骤e所述冷却的方式为自然冷却、强制冷却或在惰性气体保护下进行自然冷却或强制冷却。
本发明的有益效果是:本发明采用四氧化二钒作为原料,由于原料中钒的价态比传统生产采用的原料(钒酸铵、五氧化二钒)价态低,还原反应更容易进行,反应条件更好,还原剂的用量可以更低。因此,本发明的反应温度低、反应时间短,得到的粉体三氧化二钒含钒可以达到∑V=67.76%,钒的回收率在99.2%以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1:
将四氧化二钒炉料连续加入到外热式回转窑中,将工业煤气与炉料运动方向逆向或同向通入回转窑内,保持窑内微正压(10~20mmH2O),通过外加热使窑内高温段温度达到550℃范围,炉料在高温段停留时间8min,在这一过程中与煤气充分接触,被煤气还原。随后将炉料冷却到100℃以下出窑,得到粉体三氧化二钒。
粉体三氧化二钒∑V=66.84%,钒回收率99.2%。
实施例2:
将四氧化二钒炉料从流态化炉炉管上部连续加入流态化炉管内,从流态化炉炉管的下部通入氨气,同时将流态化炉炉管加热到600℃。炉料在氨气的吹动下,在流态化炉炉管内产生翻腾和流动,向下方冷却出料口方向运动,在这一过程中与氨气充分接触,被氨气还原,在该温度段保温维持还原时间5min,炉料被还原成粉体三氧化二钒。通过下部冷却出料口,使粉体三氧化二钒能在隔绝空气情况下冷却到100℃以下后出炉,得到粉体三氧化二钒。
粉体三氧化二钒∑V=67.65%,钒的回收率99.1%。
实施例3:
将粉体四氧化二钒炉料连续加入竖炉中,将氢气与炉料运动方向逆向或同向通入竖炉内,通过外加热使炉内高温段温度达到570℃范围,炉料在高温段停留时间5min,在这一过程中与氢气充分接触,被氢气还原。随后进入冷却段,将炉料冷却到100℃以下出炉,得到粉体三氧化二钒。
粉体三氧化二钒∑V=67.76,钒回收率99.3%。
Claims (9)
1、粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
a)将四氧化二钒加入到外加热容器中;
b)将还原气体通入到容器中;
c)加热到550~600℃;
d)保温还原至少3min;
e)隔绝空气冷却到100℃以下出炉,得到产品。
2、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤a所述的四氧化二钒为粉体四氧化二钒,粒度范围在0.05mm~10.0mm。
3、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤a所述容器的材质为钢或钢的合金。
4、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤a所述的容器为回转窑、沸腾炉、流态化炉、竖炉或多膛炉。
5、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤b所述的还原气体为工业煤气、氢气或氨气的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:在进行步骤b时,保持容器内微正压。
7、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤c所述加热的方式为外加热方式。
8、根据权利要求7所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述外加热方式是煤气燃烧加热、天然气燃烧加热、液化气燃烧加热、汽油燃烧加热、煤油燃烧加热、柴油燃烧加热、微波加热或电加热。
9、根据权利要求1所述的粉体三氧化二钒的生产方法,其特征在于:步骤e所述冷却的方式为自然冷却、强制冷却或在惰性气体保护下进行自然冷却或强制冷却。
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