RU2705844C1

RU2705844C1 - Method of preparing vanadium-containing slag to oxidative annealing

Info

Publication number: RU2705844C1
Application number: RU2019125777A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Петрович Черных; Александр Анатольевич Ильинских; Андрей Альбертович Чуканов; Ирина Васильевна Выговская; Ольга Васильевна Беликова; Александр Сергеевич Шаповалов
Original assignee: Акционерное общество "ЕВРАЗ Ванадий Тула"
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2019-11-12

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, particularly to methods of extracting vanadium from slag and other vanadium-containing materials, and can be used in production of vanadium products. Preparation of vanadium-containing slag to oxidative annealing includes slag crushing, combined grinding with reagent calcium-containing additive, classification by size, extraction of metal at stages of grinding by means of sieving and magnetic separation with subsequent filtration. Reagent calcium-containing additive additionally contains a finely divided slug of dinas lining of melting furnaces of vanadium pentoxide. Said additive is specified in two steps. First, converter vanadium slag is mixed with limestone by combined wet grinding in ball mills at ratio of added calcium oxide to vanadium pentoxide in composition of charge mixture 0.20–0.45, and at the second step, the vanadium-containing slug of dinas lining is mixed with limestone in a dry-milling bead mill at a ratio of calcium oxide to vanadium pentoxide in mixture of 0.46–0.65 and added to the first stage charge after filtration thereof in amount of 0.5–10 %.

EFFECT: method enables to stabilize oxidative annealing of vanadium slag, increases vanadium extraction by 0,7–1,3 % and recycling of vanadium pentoxide smelting furnace dinas lining slug.

1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам извлечения ванадия из шлаков и других ванадийсодержащих материалов, и может быть использовано при получении ванадиевой продукции.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods for extracting vanadium from slags and other vanadium-containing materials, and can be used to obtain vanadium products.

Подготовка ванадийсодержащей шихты к окислительному обжигу предусматривает обеспечение необходимой тонины помола ее компонентов и создание условий для хорошего контакта кислорода атмосферы обжиговой печи с оксидами ванадия для окисления их до пятивалентного состояния, а также для тесного контакта пентоксида ванадия с реагентной добавкой для образования растворимых соединений ванадия.The preparation of a vanadium-containing mixture for oxidative roasting involves providing the necessary fineness of grinding its components and creating conditions for good contact of the oxygen of the atmosphere of the kiln with vanadium oxides to oxidize them to a pentavalent state, as well as for close contact of vanadium pentoxide with a reagent additive to form soluble vanadium compounds.

В зависимости от вида реагентной добавки, используемой для образования растворимых ванадатов в слабощелочной или слабокислой средах при окислительном обжиге, технологию называют "содовой" или "известковой". Как известно, за рубежом (Германия, Голландия, Люксембург, Австрия, Китай, ЮАР) ванадиевые шлаки обжигают с содой. В России используют оба способа извлечения ванадия из шлаков - содовый и известковый.Depending on the type of reagent additive used to form soluble vanadates in weakly alkaline or slightly acidic environments during oxidative firing, the technology is called "soda" or "lime." As you know, abroad (Germany, Holland, Luxembourg, Austria, China, South Africa), vanadium slag is fired with soda. In Russia, both methods of extracting vanadium from slags — soda and lime — are used.

По содовой технологии, принятой на Чусовском металлургическом заводе, конвертерный ванадиевый шлак измельчают до фракции -(0,15) мм в мельницах сухого помола, выделяют металловключения, смешивают с содой в количестве 8-10 мас. % и подают на окислительный обжиг. Оптимальная температура обжига 730-780°С. Вскрытие ванадия для водного выщелачивания составляет 60-70% при общем вскрытии 88-92%. Извлечение ванадия в раствор ведут в реакторах водой, затем проводят две стадии активного кислотного доизвлечения. Сквозное извлечение при этом составляет 67-70% /1/.According to the soda technology adopted at the Chusovsky Metallurgical Plant, converter vanadium slag is crushed to a fraction of (0.15) mm in dry grinding mills, metal inclusions are isolated, mixed with soda in an amount of 8-10 wt. % and served on oxidative firing. The optimum firing temperature is 730-780 ° C. Opening of vanadium for water leaching is 60-70% with a total opening of 88-92%. Extraction of vanadium into the solution is carried out in reactors with water, then two stages of active acid extraction are carried out. Through extraction in this case is 67-70% / 1 /.

К недостаткам содовой технологии следует отнести не решенную до настоящего времени проблему очистки сливных вод от соединений натрия, что является существенным препятствием в плане организации оборотного цикла, а также низкое извлечение ванадия и низкое качество получаемого продукта. Кроме того, при работе мельниц сухого помола имеет место значительное пылевыделение, отрицательно влияющее на санитарное состояние рабочих мест, и связанные с ним дополнительные потери ванадия.The disadvantages of soda technology include the problem of purification of drainage water from sodium compounds that has not been resolved to date, which is a significant obstacle in terms of organizing the reverse cycle, as well as low vanadium recovery and low quality of the resulting product. In addition, during the operation of dry grinding mills, there is significant dust emission that adversely affects the sanitary condition of workplaces and the additional losses of vanadium associated with it.

Другим типом реагентной добавки, применяемой в составе шихты для окислительного обжига ванадиевого шлака, являются соединения, содержащие кальций, преимущественно в виде карбоната (CaCO₃) или оксида кальция (СаО). Подготовка шихты включает прохождение стадий дробления ванадийсодержащего шлака в щековой и роторной дробилках, совместный мокрый помол ванадиевого шлака с реагентной добавкой, классификацию по крупности, выделение металла грохочением и магнитной сепарацией на стадиях его переработки, разделения твердого и жидкого путем фильтрации, подачу шихты в обжиговую печь и последующий окислительный обжиг /2/. Данный способ по технической сущности в наибольшей степени соответствует заявляемому объекту и взят в качестве прототипа. Применение нерастворимой в воде реакционной добавки в виде карбоната кальция позволило реализовать совместный мокрый помол добавки с конвертерным шлаком и достичь необходимой тонины шлака в процессе его помола, сохранив при этом заданное соотношение оксидов кальция и ванадия в шихте перед обжигом, кроме того, при мокром помоле устраняется пылевыделение и улучшаются условия труда.Another type of reagent additive used in the mixture for the oxidative burning of vanadium slag are compounds containing calcium, mainly in the form of carbonate (CaCO ₃ ) or calcium oxide (CaO). The preparation of the charge includes passing through the stages of crushing vanadium-containing slag in jaw and rotary crushers, joint wet grinding of vanadium slag with a reagent additive, size classification, metal precipitation by screening and magnetic separation at the stages of its processing, separation of solid and liquid by filtration, feeding the mixture into the kiln and subsequent oxidative firing / 2 /. This method according to the technical nature of the most consistent with the claimed object and taken as a prototype. The use of a water-insoluble reaction additive in the form of calcium carbonate made it possible to realize joint wet grinding of the additive with converter slag and to achieve the required slag fineness during grinding, while maintaining the predetermined ratio of calcium and vanadium oxides in the charge before firing; moreover, it is eliminated by wet grinding dust emission and improved working conditions.

В то же время применение тонкодисперсной шихты, в которой содержание фракции -0,063 мм перед обжигом составляет 70-75%, отрицательно проявляется при обжиге во вращающейся печи, в процессе которого, в следствие интенсивного пылеобразования при продвижении шихты вдоль печи, весьма значительная часть шихты, увлекаемая газовым потоком, выводится из процесса и в недообожженном состоянии направляется на оборотный цикл для повторного ее использования. Повторное использование пылевидных фракций несет в себе ряд негативных моментов, прежде всего это повышенная циркуляционная нагрузка на обжиговую печь, составляющая 25-30%, что в значительной степени снижает эффективность работы агрегата и дестабилизирует обжиг, кроме того, пылевидная фракция шихты, возвращаемая в производство путем ее присоединения к вновь подготавливаемой шихте имеет измененное соотношение оксидов кальция и ванадия, величина которого зависит от условий прохождения предыдущего цикла т.е. общий модуль шихты, задаваемой в печь для окислительного обжига из-за высокой доли циркулирующего материала имеет значительные отклонения от оптимальных величин, что отрицательно влияет на вскрытие ванадия и снижает тем самым его .извлечение.At the same time, the use of a finely dispersed charge, in which the fraction content of -0.063 mm before firing, is 70-75%, negatively manifests itself during firing in a rotary kiln, during which, as a result of intense dust formation when moving the charge along the furnace, a very significant part of the charge carried away by the gas stream, is withdrawn from the process and in an unfired state is sent to the reverse cycle for its reuse. The reuse of pulverulent fractions carries a number of negative aspects, first of all, this is an increased circulating load on the kiln, which is 25-30%, which significantly reduces the efficiency of the unit and destabilizes roasting, in addition, the pulverulent fraction of the charge returned to production by its accession to the newly prepared mixture has an altered ratio of calcium and vanadium oxides, the value of which depends on the conditions of the previous cycle, i.e. due to the high proportion of the circulating material, the general module of the charge set in the furnace for oxidative calcination has significant deviations from the optimal values, which negatively affects the opening of vanadium and thereby reduces its recovery.

Немаловажным является и тот факт, что тонкомолотая шихта при ее обжиге имеет склонность к перегреву и возгоранию, что определяется ее реологическими свойствами и условиями обжига, к тому же такая шихта весьма чувствительна к содержанию дисперсного железа, повышающему вероятность ее возгорания. Перегрев и возгорание шихты происходят как правило в период бурного развития окислительных процессов с образованием избыточной жидкой фазы, состоящей из легкоплавких соединений на основе пентоксида ванадия и метаванадата кальция эвтектического или близкого к нему состава, при более позднем переходе легкоплавких ванадатов кальция в пиро- и ортованадаты, что приводит к нежелательному и неконтролируемому спеканию шихты, с образованием настылей и окатышей, имеющих низкое вскрытие, в следствие закупорки процесса промежуточной жидкой фазой, образование которой носит лавинообразный характер и прекращает доступ кислорода в реакционную зону.It is also important that the finely ground charge during its firing tends to overheat and ignite, which is determined by its rheological properties and firing conditions, moreover, such a charge is very sensitive to the content of dispersed iron, which increases the likelihood of its ignition. Overheating and burning of the charge usually occurs during the rapid development of oxidative processes with the formation of an excess liquid phase, consisting of fusible compounds based on vanadium pentoxide and calcium metavanadate of eutectic or similar composition, with a later transition of fusible calcium vanadates to pyro- and orthovanadates, which leads to undesirable and uncontrolled sintering of the mixture, with the formation of accretions and pellets having a low opening, as a result of blockage of the intermediate liquid phase process second, the formation of which is an avalanche and terminate the access of oxygen to the reaction zone.

Таким образом, применение известной ванадийсодержащей шихты для окислительного обжига, включающей тонкомолотую смесь конвертерного ванадиевого шлака с карбонатом кальция, сопряжено с целым рядом негативных моментов, изложенных выше, которые ограничивают возможность эффективного ведения процесса окислительного обжига и достижения стабильных показателей.Thus, the use of the known vanadium-containing mixture for oxidative roasting, including a finely ground mixture of converter vanadium slag with calcium carbonate, is associated with a number of negative points described above that limit the possibility of efficiently conducting the oxidative roasting process and achieving stable performance.

Целью предлагаемого изобретения является:The aim of the invention is:

- стабилизация окислительного обжига ванадиевого шлака;- stabilization of the oxidative firing of vanadium slag;

- повышение извлечения ванадия;- increased extraction of vanadium;

- утилизация боя футеровки печей плавки пентоксида ванадия.- Utilization of the battle of the lining of vanadium pentoxide smelting furnaces.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе подготовки ванадиевого шлака к окислительному обжигу, включающем стадии дробления шлака, совместный помол с реагентной кальцийсодержащей добавкой, классификацию по крупности, выделение металла на стадиях измельчения грохочением и магнитной сепарацией и фильтрацию, реагентная кальцийсодержащая добавка дополнительно содержит тонкомолотый бой динасовой футеровки печей плавки пентоксида ванадия, при этом реагентную кальцийсодержащую добавку задают в два этапа, вначале конвертерный ванадиевый шлак смешивают с известняком путем совместного мокрого помола в шаровых мельницах при отношении вводимого оксида кальция к оксиду ванадия в составе шихтовой смеси 0,20-0,45, а на втором этапе ванадийсодержащий бой динасовой футеровки смешивают с известняком в шаровой мельнице сухого помола при отношении оксида кальция к пентоксиду ванадия в составе смеси 0,46-0,65 и вводят в шихту первого этапа после ее фильтрации в количестве 0,5-10%.This goal is achieved by the fact that in the proposed method of preparing vanadium slag for oxidative roasting, including the stage of crushing slag, co-grinding with a reagent calcium-containing additive, size classification, metal separation at the grinding stages by screening and magnetic separation and filtration, the reagent calcium-containing additive additionally contains the battle of the dinas lining of vanadium pentoxide smelting furnaces, while the calcium-containing reagent additive is set in two stages, first The blackened vanadium slag is mixed with limestone by co-wet grinding in ball mills with the ratio of the introduced calcium oxide to vanadium oxide in the composition of the charge mixture 0.20-0.45, and in the second stage, the vanadium-containing fight of the dynamo lining is mixed with limestone in a dry grinding ball mill the ratio of calcium oxide to vanadium pentoxide in the composition of the mixture of 0.46-0.65 and introduced into the mixture of the first stage after its filtration in an amount of 0.5-10%.

Предусматривается, что в составе шихты перед подачей ее в обжиговую печь может быть использован дополнительный материал, например, отвальный шлам ванадиевого производства в количестве 2-15%.It is envisaged that additional material, for example, waste slurry of vanadium production in the amount of 2-15%, can be used as part of the charge before feeding it into the kiln.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в нем применена сложная реагентная добавка, состоящая по меньшей мере из двух компонентов, в качестве которых использована как основная кальцийсодержащая добавка в виде карбоната кальция, так и дополнительная в виде тонкомолотого боя динасовой футеровки, при этом подготовка шихты предусматривает раздельное измельчение разнородных ее составляющих и поэтапное присоединение к ванадиевому шлаку.The essence of the invention lies in the fact that it uses a complex reagent additive, consisting of at least two components, which are used as the main calcium-containing additive in the form of calcium carbonate, and additional in the form of a finely ground battle of the dinas lining, while preparing the charge provides for separate grinding of its diverse components and phased addition to vanadium slag.

Особенность предлагаемой добавки состоит в том, что она содержит дополнительный материал в виде боя ванадийсодержащей динасовой футеровки печей плавки пентоксида ванадия, измельченного совместно с реагентной кальцийсодержащей добавкой (известняком) в шаровой мельнице сухого помола. Усредненный химический состав боя футеровки печей плавки двух видов, отражающих его реальные составы, представлен в таблице 1, из которой следует, что основными составляющими рассматриваемого материала являются оксиды кремния и ванадия, причем значительная часть оксидов ванадия имеет водорастворимую форму, а часть его представлена в степени окисления 1V. Как известно, пентоксид ванадия с оксидами кремния бинарных соединений не образует, в тоже время весьма ограниченное его количество растворяется, образуя прочные сростки, так эвтектика в системе "V₂O₅-кварц" соответствует 1,1 мол. % SiO₂ и 661°С /3/. Таким образом, частицы пентоксида ванадия, содержащиеся в тонкомолотом материале, с одной стороны имеют прочную связь с оксидом кремния, как с основной составляющей, с другой стороны в процессе совместного сухого помола эти же частицы приобретают тесный контакт и с карбонатом кальция, что является важным условием для раннего начала их взаимодействия при нагреве данного материала в обжиговой печи, происходящим еще до плавления пентоксида ванадия, при этом образующиеся промежуточные легкоплавкие соединения в виде метаванадата кальция удерживаются и зависают на частицах кремнезема в мелкодисперсном состоянии, создавая устойчивую структурную композицию в виде губки, препятствующей образующейся жидкой фазе объединяться в массивы, отрицательным

A feature of the proposed additive is that it contains additional material in the form of a battle of a vanadium-containing dinas lining of vanadium pentoxide smelting furnaces, crushed together with a reagent calcium-containing additive (limestone) in a dry grinding ball mill. The average chemical composition of the battle of the lining of melting furnaces of two types, reflecting its real compositions, is presented in Table 1, from which it follows that the main components of the material under consideration are silicon and vanadium oxides, with a significant part of the vanadium oxides having a water-soluble form, and part of it is presented in degree oxidation 1V. As you know, vanadium pentoxide with silicon oxides does not form binary compounds, at the same time a very limited amount dissolves, forming strong intergrowths, so the eutectic in the "V ₂ O ₅ -quartz" system corresponds to 1.1 mol. % SiO ₂ and 661 ° C / 3 /. Thus, the particles of vanadium pentoxide contained in the finely ground material, on the one hand, have a strong bond with silicon oxide, as with the main component, on the other hand, in the process of joint dry grinding, these particles acquire close contact with calcium carbonate, which is an important condition for the early onset of their interaction when this material is heated in a kiln, which occurs even before the vanadium pentoxide melts, the intermediate fusible compounds formed in the form of calcium metavanadate stick and hang on silica particles in a finely dispersed state, creating a stable structural composition in the form of a sponge, which prevents the resulting liquid phase from uniting into masses, negative

последствием которых является спекание шихты и неконтролируемое образование настылей и окатышей. Проведение же раздельного измельчения ванадиевого шлака с известняком в мельницах мокрого помола и дополнительной составляющей реагентной добавки в мельницах сухого помола с последующим присоединением ее к основному потоку обеспечивает не только устойчивое поддержание модуля (отношения оксидов кальция и ванадия), задаваемого с учетом фактического содержания оксидов ванадия в исходных материалах, что имеет важное значение с точки зрения стабилизации процесса, но и позволяет, благодаря наличию дисперсной матрицы, состоящей из частиц кремнезема, сформировать на ранней стадии обжига губчатую структуру обжигаемого материала в объеме всего потока ванадиевого шлака, предотвратив тем самым ассимиляцию образующейся жидкой фазы в крупные массивы, сопровождающиеся нежелательным спеканием шихты, и создать тем самым благоприятные условия для глубокого обжига ванадиевого шлака с образованием тугоплавких соединений в виде пиро- и ортованадатов. Таким образом, кремнеземистая матрица, формирующая губчатую структуру обжигаемого материала выступает не только в качестве стабилизатора, но и оказывает каталитическое действие на окислительный процесс, обеспечивая тем самым более высокие показатели по вскрытию и извлечению ванадия в раствор.the consequence of which is the sintering of the charge and the uncontrolled formation of accretions and pellets. Separate grinding of vanadium slag with limestone in wet mills and an additional component of the reagent additive in dry mills with its subsequent addition to the main stream provides not only stable maintenance of the module (the ratio of calcium and vanadium oxides), given the actual content of vanadium oxides in starting materials, which is important from the point of view of stabilization of the process, but also allows, thanks to the presence of a dispersed matrix consisting of particles REMNESEMA, to form, at an early stage of firing, a spongy structure of the fired material in the volume of the entire flow of vanadium slag, thereby preventing the assimilation of the resulting liquid phase into large massifs, accompanied by undesirable sintering of the charge, and thereby create favorable conditions for deep firing of vanadium slag with the formation of refractory compounds in in the form of pyro- and orthovanadates. Thus, the siliceous matrix that forms the spongy structure of the calcined material acts not only as a stabilizer, but also has a catalytic effect on the oxidation process, thereby providing higher rates for opening and extracting vanadium into the solution.

Приемы и параметры, отраженные в формуле изобретения найдены опытным путем и отражают пределы, в которых реализуется цель изобретения.The methods and parameters reflected in the claims are found empirically and reflect the limits within which the objective of the invention is realized.

Так, разделение кальцийсодержащей реагентной добавки на две составляющие и поэтапное их введение при отношении CaO/V₂O₅, составляющем 0,20-0,45 на первом этапе и 0,46-0,65 на втором этапе, обеспечивает наиболее благоприятные условия для протекания процесса окислительного обжига и глубокого вскрытия ванадиевого шлака и является оптимальным.Thus, the separation of the calcium-containing reagent additive into two components and their phased introduction with a CaO / V ₂ O ₅ ratio of 0.20-0.45 in the first stage and 0.46-0.65 in the second stage provides the most favorable conditions for the process of oxidative roasting and deep opening of vanadium slag is optimal.

Снижение отношения оксидов кальция и ванадия менее 0,20, равно как и его увеличение более 0,45 на первом этапе приводит к ухудшению показателей по вскрытию ванадия, в первом случае это вызвано дефицитом оксида кальция, влияние которого является доминирующим, во втором случае, задаваемая в виде карбоната кальция, реагентная добавка является избыточной и выступает в качестве балласта, при этом в окислительном процессе не участвует и оказывает негативное влияние как на процесс обжига, так и на дальнейшую переработку огарка.A decrease in the ratio of calcium and vanadium oxides of less than 0.20, as well as its increase of more than 0.45 in the first stage, leads to a deterioration in vanadium opening performance, in the first case it is caused by a deficiency of calcium oxide, the influence of which is dominant, in the second case, the in the form of calcium carbonate, the reagent additive is excessive and acts as a ballast, while it does not participate in the oxidation process and has a negative effect on both the firing process and further processing of the cinder.

При отношении оксидов кальция и ванадия в шихтовой смеси второго этапа менее 0,46 данная смесь утрачивает активность, в результате чего образование легкоплавких ванадатов кальция опережает переход их в более тугоплавкие пированадаты, а емкость формируемой губчатой структуры недостаточна для удерживания образующейся жидкой фазы. Содержание оксидов кальция в шихтовой смеси второго этапа, при котором рассматриваемое отношение становится более 0,65, является избыточным и отрицательно влияет на вскрытие ванадия.When the ratio of calcium and vanadium oxides in the mixture of the second stage is less than 0.46, this mixture loses activity, as a result of which the formation of low-melting calcium vanadates advances their transition to more refractory pyrovanates, and the capacity of the formed spongy structure is insufficient to hold the resulting liquid phase. The content of calcium oxides in the charge mixture of the second stage, in which the ratio under consideration becomes more than 0.65, is excessive and negatively affects the opening of vanadium.

Введение полученной на втором этапе тонкомолотой смеси боя динасовой футеровки с известняком в шихту первого этапа в количестве 0,5-10% оптимально с точки зрения улучшения качества обжига. При введении смеси в количестве менее 0,5% от сухой массы первого этапа не удается достичь существенного улучшения показателей по вскрытию ванадия. Вводить смесь в состав шихты первого этапа в количестве более 10% от сухой массы нецелесообразно, т.к. суммарный эффект по вскрытию ванадия при этом не превышает величины, получаемой путем аддитивного сложения долей, вносимых его составляющими.The introduction of the mixture of dinas lining with limestone obtained in the second stage into the mixture of the first stage in an amount of 0.5-10% is optimal from the point of view of improving the quality of firing. With the introduction of the mixture in an amount of less than 0.5% of the dry weight of the first stage, it is not possible to achieve a significant improvement in the performance of opening vanadium. To introduce the mixture into the composition of the charge of the first stage in an amount of more than 10% of the dry weight is impractical, because the total effect of opening vanadium in this case does not exceed the value obtained by additive addition of the shares introduced by its components.

Способ предусматривает также возможность введения в состав основной шихты перед ее подачей в обжиговую печь отвального шлама ванадиевого производства в количестве 2-15% от сухой массы, его положительная роль состоит в поддержании синергетического эффекта при малых количествах вводимой смеси второго этапа и использовании ванадиевого шлака с высоким содержанием оксидов ванадия. Введение отвального шлама в состав основной шихты в количестве менее 2% не оказывает существенного влияния на улучшение показателей по вскрытию, введение шлама в количестве более 15% нежелательно из-за опережающего роста потерь ванадия, связанных с разубоживанием шихты.The method also provides for the possibility of introducing vanadium production in the amount of 2-15% of the dry mass into the main charge before it is fed into the kiln, its positive role is to maintain a synergistic effect with small amounts of the second stage mixture and to use vanadium slag with high the content of vanadium oxides. The introduction of waste sludge in the composition of the main charge in an amount of less than 2% does not significantly affect the improvement in opening performance, the introduction of sludge in an amount of more than 15% is undesirable due to the outstripping growth of vanadium losses associated with dilution of the charge.

Примеры конкретного осуществления.Examples of specific implementation.

В опыте 1 в качестве исходных материалов использовали конвертерный ванадиевый шлак, прошедший стадии подготовки, включающие дробление, в щековых и роторной дробилках, совместный мокрый помол с известняком в шаровых мельницах при кальциевом модуле, т.е. отношении оксидов кальция и ванадия в смеси (CaO/V₂O₅), составляющем 0,20 на первом этапе, а также, размолотый с известняком бой динасовой футеровки печей плавки пентоксида ванадия при кальциевом модуле 0,46 на втором этапе. Полученные смеси обжигали в муфельной печи при температуре 860°С как самостоятельные шихты, а также в качестве объединенной шихты, включающей смеси первого и второго этапов в количестве 90 и 10% соответственно. Обожженную шихту выщелочили рН-растворами и 3,5% серной кислотой. Результаты фактического

In experiment 1, converter vanadium slag was used as starting materials, having passed the preparation stages, including crushing, in jaw and rotary crushers, joint wet grinding with limestone in ball mills with a calcium module, i.e. the ratio of calcium and vanadium oxides in the mixture (CaO / V ₂ O ₅ ) of 0.20 in the first stage, and also the battle of the dinas lining of vanadium pentoxide smelting furnaces with calcium modulus 0.46 in the second stage milled with limestone. The resulting mixtures were fired in a muffle furnace at a temperature of 860 ° C as independent charges, as well as as a combined charge including mixtures of the first and second stages in the amount of 90 and 10%, respectively. The calcined charge was leached with pH solutions and 3.5% sulfuric acid. Actual results

извлечения ванадия в раствор при выщелачивании смесей первого и второго этапов и объединенной шихты данного опыта, а также результаты расчетного извлечения объединенной шихты, исходя из аддитивной составляющей каждого этапа и образующейся при этом разницы, приведены в таблице 2. Последующие опыты, отраженные в таблице, проведены аналогично первому, при этом в первых шести опытах параметры соответствуют пределам, отраженным в формуле изобретения, в опытах под номером 7, 8 параметры имеют запредельные значения, а опыт 9 является прототипом. В опытах 4-6 отражена возможность сохранения в той или иной мере тенденции к увеличению степени извлечения ванадия за счет введения в состав шихты отвального шлама ванадиевого производства при пограничных параметрах модуля смесей первого и второго этапа, а также при минимально вводимом количестве смеси второго этапа.extraction of vanadium into the solution by leaching mixtures of the first and second stages and the combined charge of this experiment, as well as the results of the calculated extraction of the combined charge, based on the additive component of each stage and the resulting difference, are shown in table 2. The subsequent experiments shown in the table were carried out similar to the first, while in the first six experiments, the parameters correspond to the limits reflected in the claims, in experiments numbered 7, 8, the parameters have transcendental values, and experiment 9 is a prototype. In experiments 4-6, the possibility of maintaining, to one extent or another, a tendency to increase the degree of vanadium extraction due to the introduction of vanadium production slurry into the mixture at the boundary parameters of the module of mixtures of the first and second stage, as well as with the minimum amount of the mixture of the second stage, is reflected.

Как следует из приведенных результатов, использование для окислительного обжига конвертерного ванадиевого шлака дополнительного материала в виде тонкодисперсной смеси сухого помола боя динасовой футеровки печей плавки пентоксида ванадия с карбонатом кальция, и подготовка шихты в два этапа при заявляемых параметрах, позволяет за счет образования структурно-чувствительных композиций, имеющих губчатое строение, оказывать влияние на качество обжига и достигать при этом в виде ярко выраженного синергетического эффекта более высоких показателей по извлечению ванадия.As follows from the above results, the use of additional material for the oxidative roasting of vanadium vanadium slag in the form of a finely dispersed mixture of dry milling of the battle of dinas lining of vanadium pentoxide smelting furnaces with calcium carbonate, and the preparation of the charge in two stages with the claimed parameters, allows due to the formation of structurally sensitive compositions having a spongy structure, to influence the quality of firing and achieve at the same time in the form of a pronounced synergistic effect higher azateley to extract vanadium.

Технический эффект от использования изобретения состоит в стабилизации окислительного обжига ванадиевого шлака, повышении извлечения ванадия в раствор на 0,7-1,3% и полезной утилизации боя динасовой футеровки печей плавки - пентоксида ванадия.The technical effect of the use of the invention consists in stabilizing the oxidative burning of vanadium slag, increasing the extraction of vanadium in solution by 0.7-1.3% and useful utilization of the battle of the dinas lining of melting furnaces - vanadium pentoxide.

Экономический эффект от использования изобретения заключается в увеличении прибыли от реализации дополнительного объема ванадиевой продукции, произведенной благодаря более высокому извлечению ванадия на стадии производства пентоксида ванадия.The economic effect of using the invention is to increase profits from the sale of additional volume of vanadium products produced due to the higher extraction of vanadium at the stage of production of vanadium pentoxide.

Источники информацииInformation sources

1. Дурер Р. и Фолькерт Г. Производство ферросплавов, М., Металлургия, 1976, с 415-420.1. Durer R. and Volkert G. Production of ferroalloys, M., Metallurgy, 1976, pp. 415-420.

2. Слотвинский-Сидак Н.П., Андреев В.К. Ванадий в природе и технике. М., Знание, 1979, 64 с.2. Slotvinsky-Sidak N.P., Andreev V.K. Vanadium in nature and technology. M., Knowledge, 1979, 64 p.

3. Мизин В.Г., Рабинович Е.М., Сирина Т.П. и др. Комплексная переработка ванадиевого сырья: химия и технология. УО РАН, Екатеринбург, 2005, с. 86.3. Mizin V.G., Rabinovich E.M., Sirina T.P. and others. Complex processing of vanadium raw materials: chemistry and technology. UO RAS, Ekaterinburg, 2005, p. 86.

Claims

1. A method of preparing vanadium-containing slag for oxidative roasting, including crushing the slag, co-grinding with a reagent calcium-containing additive, size classification, metal separation at the grinding stages by screening and magnetic separation, and filtering, characterized in that the reagent calcium-containing additive additionally contains finely ground vanadium pentoxide smelting furnaces, wherein the calcium-containing reagent additive is supplied in two stages, the converter vanadium being first k is mixed with limestone by co-wet grinding in ball mills with a ratio of calcium oxide to vanadium pentoxide in the composition of the charge mixture 0.20-0.45, and in the second stage, the vanadium-containing fight of the dinas lining is mixed with limestone in a dry grinding ball mill with respect to oxide calcium to vanadium pentoxide in the composition of the mixture of 0.46-0.65 and introduced into the mixture of the first stage after its filtration in an amount of 0.5-10%.

2. The method according to p. 1, characterized in that before feeding the mixture into the kiln, it is additionally introduced dump slurry of vanadium production in an amount of 2-15%.