專利名稱：一種環保型立窯復合焙燒提釩方法
技術領域：
本發明涉及一種環保型立窯符合焙燒的提釩方法。
背景技術：
現有的提釩工藝簡陋，存在著許多問題，其中包括焙燒煙氣不能達標排放；沉釩 廢水無法處理；配料誤差大；工業廢渣循環利用率低；機械化程度低；工業鹽(氯化鈉)摻 加量8%以上，產生毒害氣體治理難度大以及資源綜合回收利用率低等。
發明內容
為了使提釩工藝資源綜合回收利用率提高，使焙燒煙氣達標排放，使生產廢水不 外排，以及讓工人勞動強度降低，工業鹽摻加量減少等目的，本發明提出一種環保型立窯符 合焙燒提釩方法。 本發明的技術方案為一種環保型立窯符合焙燒提釩方法，其特征在于由以下 步驟完成 原料粉碎含釩煤礦石，礦石經球磨機粉磨至20-40目粒度的礦粉。
配料成球合格的含釩礦粉、純堿和工業鹽均由原料倉下的自動配料裝
置按給定的配料比配出混合料，其質量比為是煤矸石氧化礦工業鹽純堿=
80-85 : 11-13 : 1-1.5 : 4-6，配好的混合料經雙軸攪拌機加適量水攪拌均勻后，再經專
用壓球機制球，料球經提升機輸送上窯定量裝入立窯，同時在立窯燃燒室內以儀表溫控加 入煤。 立窯焙燒料球用提升機送至窯面裝窯后是自上向下自由沉落，與自窯體中上部 引入的向上流動的熱空氣是逆向運動，大體過程共分三段
1、預熱 料球入窯后與經灼燒料層產生的廢熱空氣逆流接觸而被預熱，失去大部分物理水 分，同時有機相部分被氧化和開始分解，這一部分以對流傳熱為主，可稱為預熱帶。預熱帶 自加料口向下長約70-120cm，溫度為350-700。C，排出料層的廢熱空氣溫度250_295°C。
2、燒成 經預熱后向下沉落的料球直接與自燃燒室吸入的熱空氣相作用的約120-150cm 范圍可定義為燒成帶。釩的氧化轉化反應在這一區域內進行并完成。焙燒溫度由含釩原料 的性質與焙燒料的物相組成決定，通過試生產驗證該項參數以820正負l(TC為宜，焙燒時 間3.5-5小時。該過程中以對流為主，傳導為副，傳熱與傳質同時存在。焙燒時主要反應式 為 4NaCl+02 = 2Na20+2Cl2
2V203+3C1 = 2V0Cl3+02
4V0Cl3+302 = 2V205+6C12
Na20+V205 = 2NaV03
V205+Na2C03 — 2NaV03+C02
V205+2NaHC03 — 2NaV03+2C02+H20
鈉化后形成易溶于水的NaV(^可溶釩。
3、冷卻 焙燒完成后向下沉落的物料不與高溫空氣繼續接觸，而與窯底卸料篦子透入的冷
空氣相遇而進入冷卻帶，冷卻帶長約3-5m，冷卻后出窯熟料溫度約為350-500°C。 焙燒煙氣處理焙燒過程中，經窯頂排出的煙氣溫度約250-295t:，立窯煙氣由煙
道經引風機送至復合凈化塔，復合凈化塔內部事先注入沉釩廢液凈化立窯煙氣，立窯煙氣
經復合凈化塔凈化達標后送至煙閨排放。由復合凈化塔排出的水渣混合物經真空過濾器過
濾后，濾水返回浸出循環水系統循環使用；回收的濾渣返回配料系統重復使用。浸出出立窯熟料經裝運料車裝入66mX 10m圓庫形浸出罐，用清水噴淋溶解其
中的可溶釩并在下滲中繼續溶入，在底部排出時已達到一定的濃度，經聚集泵泵入高位貯液池中。噴淋一段時間后堆浸液濃度降低，此液再用作第二個罐的噴淋液，如此循環將多座罐串聯成一動態完整的浸出系統。 沉釩向浸出液內加入一定量的NH4C1進行沉釩，在強烈攪拌1-3小時后，測得上清液中V205濃度< 0. 03%時停止。靜置8小時后泵出上清液至貯液池，作焙燒煙氣的特設處理設備"復合凈化塔"的處理液；沉淀物經離心過濾機過濾后得到中間產品_偏釩酸銨。
其反應式為NaV03+NH4+ — NH4V03 I +Na+ 灼燒偏釩酸銨經灼燒爐灼燒后得到五氧化二釩粉。五氧化二釩粉經檢驗分級、稱量包裝后儲存或出廠。 其反應式為2NH4V03 — V205+2NH3個+H20(g)個 本發明一種環保型立窯符合焙燒提釩方法，研制出立窯復合焙燒-罐式噴淋堆浸_復合凈化塔_噴淋洗滌箱綜合處理廢氣、廢水_清水一次性沉釩的獨特生產路線。該工藝的可行性研究報告于2009年11月17日經湖北省冶金行業協會主持召開的專家評審會評定認為該工藝具有工藝流程短、占地面積小、機械化作業程度高、資源回收利用率高、節水節電、生產成本低、工業廢水不外排、煙氣達標排放和尾渣綜合利用等優點，符合國家產業政策和循環經濟要求。 而且，2009年11月25日經湖北省科技信息研究院查新檢索中心查新表明提釩焙燒工藝中外加工業鹽(氯化鈉) 一般為8%左右，而本發明將其降至為1.5% ;國內提釩業對焙燒煙氣也沒有用復合凈化塔_噴淋洗滌箱工藝處理。采用罐式循環堆浸_清水一次
性沉釩，對環境影響負荷小。資源綜合回收利用率75%;焙燒煙氣達標排放；生產廢水不外排；微機配料誤差小；工業廢渣循環利用；機械化作業，工人勞動強度低；工業鹽摻加量為1.5%，易于治理。
圖l為本發明工藝流程圖。 圖2為本發明與現有技術參數對比。
具體實施例方式
5
如圖1所示，一種環保型立窯符合焙燒提釩方法，由以下步驟完成
原料粉碎含釩煤礦石，礦石經球磨機粉磨至20-40目粒度的礦粉。
配料成球合格的含釩礦粉、純堿和工業鹽均由原料倉下的自動配料裝
置按給定的配料比配出混合料，其質量比為是煤矸石氧化礦工業鹽純堿=
80-85 : 11-13 : 1-1.5 : 4-6，配好的混合料經雙軸攪拌機加適量水攪拌均勻后，再經專
用壓球機制球，料球經提升機輸送上窯定量裝入立窯，同時在立窯燃燒室內以儀表溫控加 入煤。 立窯焙燒料球用提升機送至窯面裝窯后是自上向下自由沉落，與自窯體中上部 引入的向上流動的熱空氣是逆向運動，大體過程共分三段
1、預熱 料球入窯后與經灼燒料層產生的廢熱空氣逆流接觸而被預熱，失去大部分物理水 分，同時有機相部分被氧化和開始分解，這一部分以對流傳熱為主，可稱為預熱帶。預熱帶 自加料口向下長約70-120cm，溫度為350-700。C，排出料層的廢熱空氣溫度250_295°C。
2、燒成 經預熱后向下沉落的料球直接與自燃燒室吸入的熱空氣相作用的約120-150cm 范圍可定義為燒成帶。釩的氧化轉化反應在這一區域內進行并完成。焙燒溫度由含釩原料 的性質與焙燒料的物相組成決定，通過試生產驗證該項參數以820正負l(TC為宜，焙燒時 間3.5-5小時。該過程中以對流為主，傳導為副，傳熱與傳質同時存在。焙燒時主要反應式 為 4NaCl+02 = 2Na20+2Cl2
2V203+3C1 = 2V0Cl3+02
4V0Cl3+302 = 2V205+6C12
Na20+V205 = 2NaV03
V205+Na2C03 — 2NaV03+C02
V205+2NaHC03 — 2NaV03+2C02+H20
鈉化后形成易溶于水的NaV(^可溶釩。
3、冷卻 焙燒完成后向下沉落的物料不與高溫空氣繼續接觸，而與窯底卸料篦子透入的冷
空氣相遇而進入冷卻帶，冷卻帶長約3-5m，冷卻后出窯熟料溫度約為350-500°C。 焙燒煙氣處理焙燒過程中，經窯頂排出的煙氣溫度約250-295t:，立窯煙氣由煙
道經引風機送至復合凈化塔，復合凈化塔內部事先注入沉釩廢液凈化立窯煙氣，立窯煙氣
經復合凈化塔凈化達標后送至煙閨排放。由復合凈化塔排出的水渣混合物經真空過濾器過
濾后，濾水返回浸出循環水系統循環使用；回收的濾渣返回配料系統重復使用。浸出出立窯熟料經裝運料車裝入(^6mX 10m圓庫形浸出罐，用清水噴淋溶解其
中的可溶釩并在下滲中繼續溶入，在底部排出時已達到一定的濃度，經聚集泵泵入高位貯 液池中。噴淋一段時間后堆浸液濃度降低，此液再用作第二個罐的噴淋液，如此循環將多座 罐串聯成一動態完整的浸出系統。 沉釩向浸出液內加入一定量的NH4C1進行沉釩，在強烈攪拌1-3小時后，測得上 清液中V205濃度< 0. 03%時停止。靜置8小時后泵出上清液至貯液池，作焙燒煙氣的特設
6處理設備"復合凈化塔"的處理液；沉淀物經離心過濾機過濾后得到中間產品-偏釩酸銨。
其反應式為NaV03+NH4+— NH4V03 I +Na+ 灼燒偏釩酸銨經灼燒爐灼燒后得到五氧化二釩粉。五氧化二釩粉經檢驗分級、稱量包裝后儲存或出廠。 其反應式為2NH4V03 — V205+2NH3個+H20(g)個 如圖2所示，本發明與現有技術的有益效果在于本發明一種環保型立窯符合焙燒提釩方法，研制出立窯復合焙燒_罐式噴淋堆浸_復合凈化塔_噴淋洗滌箱綜合處理廢氣、廢水-清水一次性沉釩的獨特生產路線。該工藝的可行性研究報告于2009年11月17日經湖北省冶金行業協會主持召開的專家評審會評定認為該工藝具有工藝流程短、占地面積小、機械化作業程度高、資源回收利用率高、節水節電、生產成本低、工業廢水不外排、煙氣達標排放和尾渣綜合利用等優點，符合國家產業政策和循環經濟要求。
而且，2009年11月25日經湖北省科技信息研究院查新檢索中心查新表明提釩焙燒工藝中外加工業鹽(氯化鈉) 一般為8%左右，而本發明將其降至為1. 5%;國內提釩業對焙燒煙氣也沒有用復合凈化塔_噴淋洗滌箱工藝處理。采用罐式循環堆浸_清水一次性
沉釩，對環境影響負荷小。資源綜合回收利用率75%;焙燒煙氣達標排放；生產廢水不外排；微機配料誤差小；工業廢渣循環利用；機械化作業，工人勞動強度低；工業鹽摻加量1. 5%，易于治理。
權利要求
一種環保型立窯符合焙燒提釩方法，其特征在于由以下步驟完成原料粉碎含釩煤礦石，礦石經球磨機粉磨至20-40目粒度的礦粉。配料成球合格的含釩礦粉、純堿和工業鹽均由原料倉下的自動配料裝置按給定的配料比配出混合料，其質量比為是煤矸石∶氧化礦∶工業鹽∶純堿＝80-85∶11-13∶1-1.5∶4-6，配好的混合料經雙軸攪拌機加適量水攪拌均勻后，再經專用壓球機制球，料球經提升機輸送上窯定量裝入立窯，同時在立窯燃燒室內以儀表溫控加入煤。立窯焙燒料球用提升機送至窯面裝窯后是自上向下自由沉落，與自窯體中上部引入的向上流動的熱空氣是逆向運動，大體過程共分三段(1)、預熱料球入窯后與經灼燒料層產生的廢熱空氣逆流接觸而被預熱，失去大部分物理水分，同時有機相部分被氧化和開始分解，這一部分以對流傳熱為主，可稱為預熱帶。預熱帶自加料口向下長約70-120cm，溫度為350-700℃，排出料層的廢熱空氣溫度250-295℃。(2)、燒成經預熱后向下沉落的料球直接與自燃燒室吸入的熱空氣相作用的約120-150cm范圍可定義為燒成帶。釩的氧化轉化反應在這一區域內進行并完成。焙燒溫度由含釩原料的性質與焙燒料的物相組成決定，通過試生產驗證該項參數以820正負10℃為宜，焙燒時間3.5-5小時。該過程中以對流為主，傳導為副，傳熱與傳質同時存在。焙燒時主要反應式為4NaCl+O2＝2Na2O+2Cl22V2O3+3Cl＝2VOCl3+O24VOCl3+3O2＝2V2O5+6Cl2Na2O+V2O5＝2NaVO3V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2V2O5+2NaHCO3→2NaVO3+2CO2+H2O鈉化后形成易溶于水的NaVO3可溶釩。(3)、冷卻焙燒完成后向下沉落的物料不與高溫空氣繼續接觸，而與窯底卸料篦子透入的冷空氣相遇而進入冷卻帶，冷卻帶長約3-5m，冷卻后出窯熟料溫度約為350-500℃。焙燒煙氣處理焙燒過程中，經窯頂排出的煙氣溫度約250-295℃，立窯煙氣由煙道經引風機送至復合凈化塔，復合凈化塔內部事先注入沉釩廢液凈化立窯煙氣，立窯煙氣經復合凈化塔凈化達標后送至煙囪排放。由復合凈化塔排出的水渣混合物經真空過濾器過濾后，濾水返回浸出循環水系統循環使用；回收的濾渣返回配料系統重復使用。浸出出立窯熟料經裝運料車裝入圓庫形浸出罐，用清水噴淋溶解其中的可溶釩并在下滲中繼續溶入，在底部排出時已達到一定的濃度，經聚集泵泵入高位貯液池中。噴淋一段時間后堆浸液濃度降低，此液再用作第二個罐的噴淋液，如此循環將多座罐串聯成一動態完整的浸出系統。沉釩向浸出液內加入一定量的NH4Cl進行沉釩，在強烈攪拌1-3小時后，測得上清液中V2O5濃度＜0.03％時停止。靜置8小時后泵出上清液至貯液池，作焙燒煙氣的特設處理設備“復合凈化塔”的處理液；沉淀物經離心過濾機過濾后得到中間產品-偏釩酸銨。其反應式為NaVO3+NH4+→NH4VO3↓+Na+灼燒偏釩酸銨經灼燒爐灼燒后得到五氧化二釩粉。五氧化二釩粉經檢驗分級、稱量包裝后儲存或出廠。F2009102734761C00021.tif
全文摘要
本發明提出了一種環保型立窯復合焙燒提釩方法，由以下步驟完成原料粉碎、配料成球、立窯焙燒、焙燒煙氣處理、浸出、沉釩、灼燒，該方法具有工藝流程短、占地面積小、機械化作業程度高、資源回收利用率高、節水節電、生產成本低、工業廢水不外排、煙氣達標排放和尾渣綜合利用等優點，符合國家產業政策和循環經濟要求。
文檔編號C01G31/02GK101736170SQ20091027347
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者張九林, 徐德亭 申請人:湖北鄖西隆昌釩業有限公司