一種空白焙燒釩渣提釩的方法
【專利摘要】本發明公開了一種空白焙燒釩渣提釩的方法，所述方法包括以下步驟：a、將釩渣破碎并將破碎后的釩渣進行高溫空白焙燒，得到熟料；b、將冷卻后的熟料破碎并將破碎后的熟料與水混合，加入硫酸進行浸出，過濾得到含釩浸出液和尾渣，其中，所述釩渣為含釩鐵水吹釩釩渣。本發明采用對釩渣進行空白焙燒-酸浸的工藝，即直接對釩渣進行高溫空白焙燒后酸浸熟料的提釩方法，降低了物耗，不排放廢氣，對環境友好且無污染，同時獲得了較高的釩浸出率。本發明簡單易用、設備要求低、操作方便、適應范圍廣、成本低，具有很好的社會效益和經濟效益。
【專利說明】一種空白焙燒釩渣提釩的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于釩渣提釩【技術領域】，更具體地講，涉及一種空白焙燒釩渣提釩的方法。【背景技術】
[0002]釩是一種重要的金屬元素，其具有許多的優良性能，被廣泛應用于各個領域中。世界上約有85%的釩應用于鋼鐵行業，其余15%主要用于航空合金、釩電池、化學工業、催化劑等行業中。
[0003]利用釩鈦磁鐵礦冶煉得到的釩渣是目前提釩的主要原料，目前從釩渣提取釩的工藝主要有鈉化焙燒-水浸提釩工藝和鈣化焙燒-酸浸提釩工藝。但是沒有，鈉化焙燒提釩工藝目前存在的較大難題是廢水處理和提釩尾渣很難有效重復利用，在資源和能源上存在較多的浪費。國內采用鈣化焙燒提釩工藝的主要是攀鋼，但是在生產中也出現了釩渣焙燒結圈等問題，利用效果也不理想。 [0004]已有的專利文獻所公開的釩渣焙燒工藝基本采用的是加入鈉鹽、鉀鹽或含鈣物質進行高溫焙燒，然后浸出獲得含釩浸出液，但是在上述釩渣焙燒的過程中會產生氯氣、二氧化碳、氯化氫等多種有害氣體，不利于環境。
[0005]因此，需要提供一種既能高效利用釩渣中的釩資源，又能有利于環境，并且使得提釩尾渣能夠重新返回使用的提釩方法。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中的不足，本發明的目的在于解決上述技術問題中的一個或多個。
[0007]本發明的目的在于提供一種既可以獲得較高的釩浸出率，又可以使提釩尾渣返回高爐使用以實現釩資源循環利用的提釩方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明提供了一種空白焙燒釩渣提釩的方法，所述方法包括以下步驟:a、將釩渣破碎并將破碎后的釩渣進行高溫空白焙燒，得到熟料；b、將冷卻后的熟料破碎并將破碎后的熟料與水混合，加入硫酸進行浸出，過濾得到含釩浸出液和尾渣，其中，所述釩渣為含釩鐵水吹釩釩渣。
[0009]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，以重量百分比計，所述釩渣至少包括 12 ~16%的乂205、15 ~20% 的 Si02、0.5 ~5% 的 Ca0、l ~10% 的 MgO、10 ~30%的 MFe、15 ~25%的 Fe0、4 ~8%的 Μη0、0.02 ~0.05%的 P。
[0010]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，所述破碎后的釩渣粒度小于120目，所述破碎后的熟料粒度小于120目。
[0011]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，在步驟a中，高溫空白焙燒的溫度為840~950°C，高溫空白焙燒的時間為2~5h。
[0012]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，在步驟b中，所述硫酸為濃硫酸或質量分數不小于30%的硫酸。
[0013]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，在步驟b中，加入硫酸后的浸出pH值為2.8~4.0。
[0014]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，在步驟b中，水與熟料的浸出液固比為I~3。
[0015]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，在步驟b中，浸出時間為40~lOOmin，浸出溫度為40~60°C。
[0016]根據本發明空白焙燒釩渣提釩的方法的一個實施例，將所述含釩浸出液除雜、沉釩后用于制備氧化釩，將所述尾渣洗滌、烘干后返回高爐。
[0017]本發明采用對釩渣進行空白焙燒-酸浸的工藝，即直接對釩渣進行高溫空白焙燒后酸浸熟料的提釩方法，降低了物耗，不排放廢氣，對環境友好且無污染，同時獲得了較高的釩浸出率。本發明簡單易用、設備要求低、操作方便、適應范圍廣、成本低，具有很好的社會效益和經濟效益。
【具體實施方式】
[0018]在下文中，將結合示例性實施例對本發明的空白焙燒釩渣提釩的方法進行詳細說明。
[0019]根據本發明的釩渣提釩的方法包括依次進行的步驟a~b。本發明的方法主要適用于含釩鐵水吹 釩釩渣，即在提釩過程中由含釩鐵水經氧化吹煉得到的釩渣。根據本發明的一個實施例，以重量百分比計，所述釩渣至少包括12~16%的V205、15~20%的Si02、
0.5 ~5% 的 CaO、l ~10% 的Mg0、10 ~30% 的MFe、15 ~25% 的Fe0、4 ~8% 的Μη0、0.02 ~
0.05% 的 P。
[0020]根據本發明的示例性實施例，所述空白焙燒釩渣提釩的方法包括以下步驟:
[0021]步驟a:
[0022]將釩渣破碎并將破碎后的釩渣進行高溫空白焙燒，得到熟料。其中，所述釩渣為含釩鐵水吹釩釩渣
[0023]其中，為了提高釩渣的比表面積并保證釩渣在焙燒過程中能充分氧化，需要將釩渣破碎后再進行焙燒。根據本發明的一個實施例，破碎后的釩渣粒度小于120目。
[0024]本發明采取的是不添加任何鈉鹽、鉀鹽或含鈣物質而直接將破碎后的釩渣進行高溫空白焙燒的方案，當釩渣在進行高溫空白焙燒時，由于釩渣中含有大量的錳、鎂、鈣、鐵等元素并且焙燒環境為氧化環境，所以釩渣中的釩被氧化為五價釩之后會與錳、鐵、鎂、鈣等物質結合形成各種釩酸鹽，再通過酸浸的方法即可提釩，主要包括以下化學反應:
[0025]V203+02 = V2O5-式 I
[0026]V2O5+[CaO] = CaV2O6-式 2
[0027]V2O5+[MgO] = MgV2O6——式 3
[0028]V2O5+[MnO] = CaV2O6-式 4
[0029]在步驟a中，控制高溫空白焙燒的溫度為840~950°C，高溫空白焙燒的時間為2~5h。其中，高溫有利于釩渣中釩的氧化，若焙燒溫度過低會造成釩的氧化不完全，若焙燒溫度過高的話則容易使得釩渣粘結，影響釩的浸出率。空白焙燒的設備可以為馬弗爐或回轉窯等常用設備。
[0030]步驟b:[0031]將冷卻后的熟料破碎并將破碎后的熟料與水混合，加入硫酸進行浸出，過濾得到含釩浸出液和尾渣。由于硫酸性能穩定，而鹽酸具有還原性且在浸出時會產生氯氣和四價釩，而硝酸性能不穩定，因此優選地采用硫酸浸出。
[0032]同樣地，為了增大熟料與浸出液之間的接觸面積并提高溶解速度和擴散速度，需要將熟料破碎后再進行浸出。根據本發明的一個實施例，破碎后的熟料粒度小于120目。
[0033]在步驟b中，硫酸為濃硫酸或質量分數不小于30%的硫酸，并且加入硫酸后的浸出pH值為2.8~4.0。其中，若硫酸濃度過低，加酸量大且容易對釩進行稀釋。若浸出pH值過高，則釩浸出率會比較低，若浸出pH值過低，則會照成雜質浸出較多，特別是磷。
[0034]根據本發明，控制水與熟料的浸出液固比為I~3，控制浸出時間為40~lOOmin，浸出溫度為40~60°C，以提高浸出率。此外，優選地在持續攪拌的條件下進行浸出。
[0035]最后，可以將含釩浸出液除雜、沉釩后用于制備氧化釩，還可以將尾渣洗滌、烘干后返回高爐，本發明不限于此。
[0036]下面將結合具體示例進一步說明本發明。若無特別說明，下文中的含量均為重量百分比含量。
[0037]其中，以下示例1-3中所用的釩渣均為表1所列成分的渣樣。
[0038]表1釩渣的主要成分/wt%
[0039]
【權利要求】
1.一種空白焙燒釩渣提釩的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: a、將釩渣破碎并將破碎后的釩渣進行高溫空白焙燒，得到熟料； b、將冷卻后的熟料破碎并將破碎后的熟料與水混合，加入硫酸進行浸出，過濾得到含釩浸出液和尾渣， 其中，所述釩渣為含釩鐵水吹釩釩渣。
2.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，以重量百分比計，所述釩渣至少包括 12 ~16%的 V205、15 ~20%的 Si02、0.5 ~5%的 CaO、l ~10%的 Mg0、10 ~30%的 MFe、15 ~25%的 Fe0、4 ~8%的 Μη0、0.02 ~0.05%的 P。
3.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，所述破碎后的釩渣粒度小于120目，所述破碎后的熟料粒度小于120目。
4.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，在步驟a中，高溫空白焙燒的溫度為840~950°C，高溫空白焙燒的時間為2~5h。
5.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，在步驟b中，所述硫酸為濃硫酸或質量分數不小于30%的硫酸。
6.根據權利要求 1或5所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，在步驟b中，加入硫酸后的浸出PH值為2.8~4.0。
7.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，在步驟b中，水與熟料的浸出液固比為I~3。
8.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，在步驟b中，浸出時間為40~lOOmin，浸出溫度為40~60°C。
9.根據權利要求1所述的釩渣提釩的方法，其特征在于，將所述含釩浸出液除雜、沉釩并制備氧化釩，將所述尾渣洗滌、烘干后返回高爐。
【文檔編號】C22B1/02GK103966424SQ201410223423
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】殷兆遷, 郭繼科, 高官金, 游本銀 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司