一種處理釩渣的方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理釩渣的方法與系統(tǒng)，屬于釩渣中有價(jià)金屬的提取領(lǐng)域。本發(fā)明首先公開了一種處理釩渣的方法，將釩渣先經(jīng)過氧化磁化焙燒，使釩渣中的鐵轉(zhuǎn)化成磁性四氧化三鐵進(jìn)行磁選回收，回收鐵后的釩渣使釩得到富集，得到非磁性的富釩渣；將富釩渣配入鈉鹽后再利用氧化鈉化焙燒?水浸提釩方法回收富釩渣中的釩，實(shí)現(xiàn)釩渣中鐵和釩的分步提取。本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種實(shí)施所述釩渣處理方法的系統(tǒng)，包括：氧化磁化焙燒裝置、磁選裝置、氧化鈉化焙燒裝置、水浸提釩裝置和沉釩?煅燒裝置。本發(fā)明處理釩渣的方法與系統(tǒng)，對(duì)釩渣中鐵和釩的回收率高，實(shí)現(xiàn)了釩渣的綜合利用。
【專利說明】
一種處理釩渣的方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種處理釩渣的方法，尤其涉及一種從釩渣中提取有價(jià)元素鐵和釩的方法，本發(fā)明還涉及一種實(shí)施所述方法的系統(tǒng)，屬于釩渣中有價(jià)金屬的提取領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]釩具有良好的可塑性，在常溫下可乳成片、箔和拉成絲，一定溫度下具有彈性和延展性。釩具有較高的沖擊值、良好的焊接性和傳熱性，對(duì)海水、堿溶液、有機(jī)酸與無機(jī)酸有較好的抗腐蝕性能，可用作船舶的結(jié)構(gòu)材料和化學(xué)容器、無縫薄壁管等的材料。
[0003]釩渣是指含釩鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉氧化成為富含釩氧化物以及鐵氧化物的一種爐渣。釩渣是由MFe、Fe0、Si02、V203、Ti02、Ca0、Al203、Mg0、Cr203等組分構(gòu)成的。世界上約有60%的釩是從釩渣中提取的。現(xiàn)行釩渣的提釩方法是與添加劑混勻后放入回轉(zhuǎn)窯或多膛爐內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒，得到可溶性的釩酸鹽，通過濕法浸出手段將釩從固相轉(zhuǎn)移到液相后再進(jìn)行沉釩，將沉釩產(chǎn)物煅燒得到V2O5產(chǎn)品。近年來還發(fā)展起來熔融直接氧化法、亞熔鹽法和氯化冶金法等新的提釩手段。典型氧化鈉化提釩尾渣的成分為(％) =Fe2O3 40.46,Na2O 8.05,T12
11.86^ V2O5 1.27、Mn0 7.84、Si〇2 17.09^A1203 4.72、Ca0 1.94、MgO 3.38^Cr2O3 2.17?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)釩渣的氧化焙燒為了提高釩的浸出率，將釩渣盡可能的氧化徹底，此時(shí)鐵以Fe2O3的形式存在而不能通過常規(guī)的磁選手段提取，導(dǎo)致鐵被浪費(fèi)掉。
[0004]由于釩的價(jià)值遠(yuǎn)高于鐵，所以對(duì)釩渣提釩研究的熱點(diǎn)是如何提高釩的回收率，而對(duì)釩渣中鐵的回收鮮有報(bào)道。中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN 103305706 A提出一種釩渣鈣化焙燒冷卻提釩的方法，該方法將釩渣于700?950 0C的條件下進(jìn)行鈣化焙燒，焙燒產(chǎn)物的溫度在20?120min內(nèi)冷卻到400?600 °C之內(nèi)，得到冷卻后的產(chǎn)物進(jìn)行酸浸提釩。中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN 102086487 A提出一種節(jié)能減排處理釩渣的方法，該方法對(duì)熔融態(tài)的釩渣直接氧化鈉化處理，得到水溶性的釩酸鈉后采用現(xiàn)有的水浸工藝進(jìn)行提釩，該方法能夠有效利用釩渣的出爐物理熱。中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN 102127655 A提出一種氫氧化鈉溶液常壓分解釩渣的方法，該方法在常壓下氧化性氣氛里對(duì)釩渣進(jìn)行氫氧化鈉溶液氧化浸出，最終得到氫氧化鈉、釩酸鈉、鉻酸鈉以及尾渣的混合漿料；固液分離后得到含釩水溶液。中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN 105219975 A提出一種釩渣的處理方法，該方法對(duì)熔融態(tài)釩渣直接進(jìn)行氧化鈣化處理，氧化鈣化后的釩渣，冷卻、破碎、磁選后進(jìn)行V2O5生產(chǎn)。中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN101709388 A提出一種釩渣氯化焙燒分離釩的工藝，該方法首先將釩渣進(jìn)行磨細(xì)處理得到釩渣微粉，氧化焙燒后得到焙燒料，焙燒料磨細(xì)后得到焙燒料微粉，再與碳質(zhì)還原劑、氯化劑混合后在500?700°C進(jìn)行氯化焙燒2?4小時(shí)，得到三氯氧釩為氣態(tài)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了釩的分離。
[0005]綜上可見，雖然現(xiàn)有技術(shù)中采用多種方法對(duì)釩渣進(jìn)行處理，但是均沒有考慮鐵的回收，造成鐵資源的浪費(fèi)。因此，亟待開發(fā)一種綜合利用釩渣的新方法，實(shí)現(xiàn)釩渣中釩和鐵的高效回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種處理釩渣的方法，該方法實(shí)現(xiàn)從釩渣中分步回收鐵和釩，而且鐵和釩的回收率高，操作簡(jiǎn)單；
[0007]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種實(shí)施所述釩渣處理方法的系統(tǒng)。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0009]本發(fā)明首先公開了一種處理釩渣的方法，包括以下步驟:(I)將釩渣進(jìn)行氧化磁化焙燒，得到磁性焙砂；(2)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選，得到四氧化三鐵和富釩渣；(3)將富釩渣與鈉鹽混合，進(jìn)行氧化鈉化焙燒，得到水溶性釩酸鈉熟料；(4)對(duì)水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸，將釩酸鈉提取到水相，得到含釩浸出液；(5)將含釩浸出液進(jìn)行沉釩、煅燒，得到五氧化二釩，即得。
[0010]步驟(I)中，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述釩渣的含鐵量彡20%，五氧化二釩含量在10-20% ;所述氧化磁化焙燒的溫度為300-500°C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為0.5-2%，時(shí)間為5-20min;所述磁性焙砂中，四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例多90%。步驟(3)所述富f凡渣與鈉鹽的重量比為100:10-30;所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉或硫酸鈉中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物。步驟(3)所述氧化鈉化焙燒的溫度為600-900°C，時(shí)間為I_2h;所述釩渣熟料中，至少90 %的釩為化合價(jià)為正五價(jià)的釩酸鈉。步驟(4)所述釩酸鈉包括:正釩酸鈉、焦釩酸鈉或偏釩酸鈉中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物。
[0011 ]本發(fā)明處理釩渣的方法，將釩渣先經(jīng)過氧化磁化焙燒，使釩渣中鐵轉(zhuǎn)化成磁性四氧化三鐵，然后進(jìn)行磁選回收；回收鐵后的釩渣使釩得到富集，得到非磁性的富釩渣。將富釩渣配入鈉鹽后通過氧化鈉化焙燒得到含有水溶性釩酸鈉的釩渣熟料，再利用水浸提釩手段使富釩渣熟料中的釩酸鈉進(jìn)入水相得到含釩浸出液，最后將含釩浸出液進(jìn)行沉釩-煅燒處理以得到五氧化二釩。由此，本發(fā)明方法從釩渣中先提取鐵、再提取釩，實(shí)現(xiàn)了釩渣中有價(jià)元素鐵和釩的分步提取。
[0012]本發(fā)明處理釩渣的方法反應(yīng)原理如下:釩渣中鐵主要以釩鐵尖晶石Fe0.V2O3和鐵橄欖石Fe0.S12的形式存在，本發(fā)明先對(duì)釩渣進(jìn)行氧化磁化焙燒得到磁性焙砂，發(fā)生的反應(yīng)如(I)?(3)所示:
[0013]3(2Fe0.Si02)+02 = 2Fe304+3Si02 (I)
[0014]6(Fe0.V2O3)+O2 = 2Fe304+6V2O3 (2)
[0015]2V203+02 = 2V204 (3)
[0016]釩鐵尖晶石和鐵橄欖石中的FeO被氧化成Fe3O4,磁性焙砂經(jīng)過磁選后將Fe3O4進(jìn)行回收，富釩渣中的釩部分得到氧化從而以V2O3和V2O4的形式存在，經(jīng)過氧化鈉化焙燒發(fā)生下面的反應(yīng):
[0017]Na20+V203+02 = Na20.V205(偏釩酸鈉)
[0018]Na20+V204+0.502 = Na20.V205(偏釩酸韋內(nèi))
[0019]當(dāng)Na2O過量時(shí)，也可能發(fā)生以下釩酸鈉的轉(zhuǎn)化反應(yīng):
[0020]Na20.V205+Na20 = 2Na20.V205(焦釩酸韋內(nèi))
[0021 ] 2Na20.V205+Na20 = 3Na20.V205(正釩酸鈉)
[0022]上述三種釩酸鈉都是水溶性的。將得到的釩酸鈉通過水浸進(jìn)入到水相與渣相分離，再利用現(xiàn)有的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩。
[0023]本發(fā)明通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在處理釩渣的方法中，氧化磁化焙燒溫度為300°C-500°C，時(shí)間為5min-20min，鐵的回收率最高。當(dāng)溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，大量的Fe3O4會(huì)轉(zhuǎn)化成Fe203，不能被磁選所收集；當(dāng)溫度過低或時(shí)間過短時(shí)，F(xiàn)e氧化生成Fe3(k的反應(yīng)進(jìn)行的不充分，影響鐵的回收。另外，富釩渣和鈉鹽按重量比為100: (10-30)，釩的回收率最高；當(dāng)鈉鹽用量過少時(shí)，不能滿足生成鑰Jl鈉的最低摩爾配比，鑰Jl鈉的生成反應(yīng)進(jìn)行的不充分，會(huì)有大量不具有水溶性的釩青銅產(chǎn)生，最終影響釩的浸出；當(dāng)鈉鹽用量過多時(shí)，并不能提高釩的浸出率，過多的鈉鹽還可能在焙燒過程中生成低熔點(diǎn)的化合物，影響釩的氧化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，可能導(dǎo)致不溶于水的低價(jià)釩酸鹽的產(chǎn)生，影響釩的浸出。
[0024]應(yīng)用本發(fā)明處理釩渣的方法從釩渣中提取有價(jià)元素鐵和釩，結(jié)果鐵回收率達(dá)到90%-96%，釩回收率達(dá)到95%-98%，鐵和釩的回收率均顯著提高。
[0025]本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種實(shí)施上述釩渣處理方法的系統(tǒng)，包括:氧化磁化焙燒裝置、磁選裝置、氧化鈉化焙燒裝置、水浸提釩裝置和沉釩-煅燒裝置。本發(fā)明用于處理釩渣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
[0026]其中，所述氧化磁化焙燒裝置設(shè)有釩渣入口和磁性焙砂出口；所述磁選裝置設(shè)有磁性焙砂入口、四氧化三鐵出口和富釩渣出口 ；所述氧化鈉化焙燒裝置設(shè)有富釩渣入口、鈉鹽入口和水溶性釩酸鈉熟料出口 ；所述水浸提釩裝置設(shè)有水溶性釩酸鈉熟料入口、含釩浸出液出口和水浸渣出口 ；所述沉釩-煅燒裝置設(shè)有含釩浸出液入口、五氧化二釩出口和尾渣出口。進(jìn)一步的，所述氧化磁化焙燒裝置的磁性焙砂出口與所述磁選裝置的磁性焙砂入口相連;所述磁選裝置的富釩渣出口與所述氧化鈉化焙燒裝置的富釩渣入口相連;所述氧化鈉化焙燒裝置的水溶性釩酸鈉熟料出口與所述水浸提釩裝置的水溶性釩酸鈉熟料入口相連;所述水浸提釩裝置的含釩浸出液出口與所述沉釩-煅燒裝置的含釩浸出液入口相連。
[0027]本發(fā)明所述氧化磁化焙燒裝置選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐或隧道窯中的任意一種;所述氧化鈉化焙燒裝置選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、多膛焙燒爐、車底爐或隧道窯中的任意一種;所述磁選裝置為干式磁選設(shè)備或濕式磁選設(shè)備，優(yōu)選為磁選機(jī)或磁選管;所述水浸提釩裝置包括機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī);所述沉釩-煅燒裝置為沉釩裝置和煅燒裝置的聯(lián)動(dòng)裝置，其中所述沉釩裝置為反應(yīng)罐，所述煅燒裝置為反射爐。
[0028]本發(fā)明用于處理釩渣的系統(tǒng)中，所述氧化磁化焙燒裝置用于將釩渣進(jìn)行氧化磁化焙燒冶煉，以得到磁性焙砂。所述磁選裝置用于通過磁選從磁性焙砂中回收磁性四氧化三鐵，回收鐵后的釩渣含鐵成份減少，使釩得到富集，得到非磁性的富釩渣，有利于釩的提取。所述氧化鈉化焙燒裝置用于將富釩渣與鈉鹽進(jìn)行氧化鈉化焙燒，以得到含有水溶性釩酸鈉的釩渣熟料。所述水浸提釩裝置用于對(duì)水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸，以將釩酸鈉提取到水相，與渣相分離，得到含釩浸出液。所述沉釩-煅燒裝置用于將含釩浸出液進(jìn)行沉釩和煅燒處理以得到五氧化二釩;其中，沉釩裝置的功能是將含釩水浸液中的釩以多釩酸銨的形式沉淀下來，煅燒裝置的功能是使多釩酸銨受熱分解生成五氧化二釩。由此，應(yīng)用本發(fā)明所述系統(tǒng)先提取鐵，再提取釩，實(shí)現(xiàn)釩渣中有價(jià)元素鐵和釩的分步提取。另外，本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可以應(yīng)用于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0029]本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0030]本發(fā)明處理釩渣的方法，將釩渣先經(jīng)過氧化磁化焙燒，使釩渣中的鐵轉(zhuǎn)化成磁性四氧化三鐵，通過磁選先回收鐵;而回收鐵后的釩渣使釩得到富集，更有利于后續(xù)的焙燒和濕法提取，將富釩渣再經(jīng)過氧化鈉化焙燒提取釩。本發(fā)明對(duì)釩渣中的鐵和釩資源進(jìn)行分步提取，實(shí)現(xiàn)了釩渣中鐵和釩元素的回收，而且鐵和釩的回收率均顯著提高，使釩渣資源得到了綜合利用。本發(fā)明處理釩渣的方法與系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，適于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明處理釩渣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明處理釩渣的系統(tǒng)，包括:氧化磁化焙燒裝置1、磁選裝置2、氧化鈉化焙燒裝置3、水浸提釩裝置4和沉釩-煅燒裝置5。
[0034]其中，氧化磁化焙燒裝置I設(shè)有釩渣入口和磁性焙砂出口；磁選裝置2設(shè)有磁性焙砂入口、四氧化三鐵出口和富釩渣出口 ；氧化鈉化焙燒裝置3設(shè)有富釩渣入口、鈉鹽入口和水溶性釩酸鈉熟料出口 ；水浸提釩裝置4設(shè)有水溶性釩酸鈉熟料入口、含釩浸出液出口和水浸渣出口 ；沉釩-煅燒裝置5設(shè)有含釩浸出液入口、五氧化二釩出口和尾渣出口。
[0035]進(jìn)一步的，氧化磁化焙燒裝置I的磁性焙砂出口與磁選裝置2的磁性焙砂入口相連;磁選裝置2的富釩渣出口與氧化鈉化焙燒裝置3的富釩渣入口相連;氧化鈉化焙燒裝置3的水溶性釩酸鈉熟料出口與水浸提釩裝置4的水溶性釩酸鈉熟料入口相連;水浸提釩裝置4的含釩浸出液出口與沉釩-煅燒裝置5的含釩浸出液入口相連。
[0036]本發(fā)明處理釩渣的系統(tǒng)，釩渣經(jīng)氧化磁化焙燒裝置I的釩渣入口進(jìn)入氧化磁化焙燒裝置I，進(jìn)行氧化磁化焙燒冶煉，得到磁性焙砂。磁性焙砂經(jīng)磁選裝置2的磁性焙砂入口進(jìn)入磁選裝置2，進(jìn)行磁選，從磁性焙砂中回收磁性四氧化三鐵，回收鐵后的釩渣含鐵成份減少，使銀得到富集，得到非磁性的富銀渣。富銀渣經(jīng)氧化鈉化焙燒裝置3的富f凡渣入口進(jìn)入氧化鈉化焙燒裝置3，鈉鹽經(jīng)鈉鹽入口進(jìn)入氧化鈉化焙燒裝置3，將富釩渣與鈉鹽進(jìn)行氧化鈉化焙燒，得到水溶性釩酸鈉熟料。水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)水浸提釩裝置4的水溶性釩酸鈉熟料入口進(jìn)入水浸提釩裝置4，對(duì)水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸，將釩酸鈉提取到水相，與渣相分離，得到含釩浸出液。含釩浸出液經(jīng)沉釩-煅燒裝置5的含釩浸出液入口進(jìn)入沉釩-煅燒裝置5，進(jìn)行沉釩和煅燒處理，得到五氧化二釩;其中，沉釩裝置的功能是將含釩水浸液中的釩以多釩酸銨的形式沉淀下來，煅燒裝置的功能是使多釩酸銨受熱分解生成五氧化二釩。由此，應(yīng)用本發(fā)明所述系統(tǒng)先提取鐵，再提取釩，實(shí)現(xiàn)釩渣中有價(jià)元素鐵和釩的分步提取。
[0037]本發(fā)明氧化磁化焙燒裝置I選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐或隧道窯中的任意一種；磁選裝置2為干式磁選設(shè)備或濕式磁選設(shè)備，優(yōu)選為磁選機(jī)或磁選管;氧化鈉化焙燒裝置3選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、多膛焙燒爐、車底爐或隧道窯中的任意一種;水浸提釩裝置4包括機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī);沉釩-煅燒裝置5為沉釩裝置和煅燒裝置的聯(lián)動(dòng)裝置，其中沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐。
[0038]本發(fā)明所述“相連”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連。
[0039]實(shí)施例1處理釩渣的方法
[0040]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵35%，五氧化二釩16%)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度3000C，氧氣濃度0.5%,焙燒時(shí)間5min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為92 %，在磁選裝置(磁選機(jī))內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理，得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率90%。將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸鈉=100: 15進(jìn)行配料混料，混合料加入隧道窯進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度800 0C，焙燒時(shí)間1.5h，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例93 %。水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率95%。
[0041 ]實(shí)施例2處理釩渣的方法
[0042]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵42%，五氧化二釩20%)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度400 °C，氧氣濃度I %，焙燒時(shí)間1min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為90 %，在磁選裝置(磁選機(jī))內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理，得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率92%。將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸鈉=100: 20進(jìn)行配料混料，混合料加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度7000C，焙燒時(shí)間2h，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例94% ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率96%。
[0043]實(shí)施例3處理釩渣的方法
[0044]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵25%，五氧化二釩14%)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度5000C，氧氣濃度1.5%，焙燒時(shí)間15min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為94 %，在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理，得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率95% ο將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸鈉=100:30進(jìn)行配料混料，混合料加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度6000C，焙燒時(shí)間Ih，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例95 % ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率97%。
[0045]實(shí)施例4處理釩渣的方法
[0046]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵30%，五氧化二釩15%)在車底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度450 0C，氧氣濃度2 %，焙燒時(shí)間20min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為95%，在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率96%。將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸鈉=100:10進(jìn)行配料混料，混合料加入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度900 °C，焙燒時(shí)間1.5h，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例96 % ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率98%。
[0047]實(shí)施例5處理釩渣的方法
[0048]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵25%，五氧化二釩10%)在隧道窯內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度3500C，氧氣濃度1.5%,焙燒時(shí)間1min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為92 %，在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理，得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率93% ο將富釩渣和氯化鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:氯化鈉=100: 25進(jìn)行配料混料，混合料加入車底爐進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度7500C，焙燒時(shí)間Ih，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例93 % ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率96%。
[0049]實(shí)施例6處理釩渣的方法
[0050]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵30%，五氧化二釩16%)在車底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度500 0C，氧氣濃度2 %，焙燒時(shí)間20min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為95 %，在磁選裝置(磁選機(jī))內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率94%。將富釩渣和碳酸氫鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸氫鈉=100: 30進(jìn)行配料混料，混合料加入多膛焙燒爐進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度900 0C，焙燒時(shí)間2h，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例94 % ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率96 %。
[0051 ]實(shí)施例7處理釩渣的方法
[0052]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵41%，五氧化二釩18%)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度3000C，氧氣濃度0.5%,焙燒時(shí)間5min，得到磁性焙砂，其中四氧化三鐵中的鐵占全鐵比例為90 %，在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理，得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率91 %。將富釩渣和硫酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:硫酸鈉=100:10進(jìn)行配料混料，混合料加入隧道窯進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度6000C，焙燒時(shí)間Ih，得到水溶性釩酸鈉熟料，其中五價(jià)釩占全釩比例93 % ο水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率95%。
[0053]對(duì)比例I處理釩渣的方法
[0054]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵30%，五氧化二釩15%)在車底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度280 0C，氧氣濃度2 %，焙燒時(shí)間3min，得到磁性焙砂;在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率58%。將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富f凡渣:碳酸鈉=100:9進(jìn)行配料混料，混合料加入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度900 0C，焙燒時(shí)間1.5h，得到水溶性釩酸鈉熟料。水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率79%。
[0055]對(duì)比例2處理釩渣的方法
[0056]將中國(guó)某提釩煉鋼廠釩渣(含全鐵30%，五氧化二釩15%)在車底爐內(nèi)進(jìn)行氧化磁化焙燒處理，溫度550 0C，氧氣濃度2 %，焙燒時(shí)間25min，得到磁性焙砂;在磁選裝置(磁選管)內(nèi)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選處理得到磁性四氧化三鐵和富釩渣，鐵回收率63%。將富釩渣和碳酸鈉(分析純，含量99.5%)按重量配比富釩渣:碳酸鈉=100:32進(jìn)行配料混料，混合料加入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行氧化鈉化焙燒冶煉，冶煉溫度900°C，焙燒時(shí)間1.5h，得到水溶性釩酸鈉熟料。水溶性釩酸鈉熟料經(jīng)過水浸裝置(機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī))將釩酸鈉提取到水相中形成含釩浸出液，含釩浸出液最后在沉釩-煅燒裝置(沉釩裝置為反應(yīng)罐，煅燒裝置為反射爐)中利用現(xiàn)有成熟的沉釩-煅燒工藝生產(chǎn)五氧化二釩，釩回收率84 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種處理釩渣的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將釩渣進(jìn)行氧化磁化焙燒，得到磁性焙砂； (2)對(duì)磁性焙砂進(jìn)行磁選，得到四氧化三鐵和富釩渣； (3)將富釩渣與鈉鹽混合，進(jìn)行氧化鈉化焙燒，得到水溶性釩酸鈉熟料； (4)對(duì)水溶性釩酸鈉熟料進(jìn)行水浸，將釩酸鈉提取到水相，得到含釩浸出液； (5)將含釩浸出液進(jìn)行沉釩、煅燒，得到五氧化二釩，即得。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(I)所述氧化磁化焙燒的溫度為300-5000C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為0.5-2%，時(shí)間為5-20min。3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)所述富釩渣與鈉鹽的重量比為100:10-30。4.按照權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于:步驟(3)所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、碳酸氫鈉或硫酸鈉中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物。5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)所述氧化鈉化焙燒的溫度為600-900°C，時(shí)間為l_2h。6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:按照質(zhì)量百分比計(jì)，步驟(I)所述釩渣的含鐵量彡20%; 步驟(4)所述釩酸鈉包括正釩酸鈉、焦釩酸鈉或偏釩酸鈉中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物。7.—種實(shí)施權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括:氧化磁化焙燒裝置、磁選裝置、氧化鈉化焙燒裝置、水浸提釩裝置和沉釩-煅燒裝置。8.按照權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述氧化磁化焙燒裝置設(shè)有釩渣入口和磁性焙砂出口； 所述磁選裝置設(shè)有磁性焙砂入口、四氧化三鐵出口和富釩渣出口 ； 所述氧化鈉化焙燒裝置設(shè)有富釩渣入口、鈉鹽入口和水溶性釩酸鈉熟料出口 ； 所述水浸提釩裝置設(shè)有水溶性釩酸鈉熟料入口、含釩浸出液出口和水浸渣出口 ； 所述沉釩-煅燒裝置設(shè)有含釩浸出液入口、五氧化二釩出口和尾渣出口。9.按照權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述氧化磁化焙燒裝置的磁性焙砂出口與所述磁選裝置的磁性焙砂入口相連； 所述磁選裝置的富釩渣出口與所述氧化鈉化焙燒裝置的富釩渣入口相連； 所述氧化鈉化焙燒裝置的水溶性釩酸鈉熟料出口與所述水浸提釩裝置的水溶性釩酸鈉熟料入口相連； 所述水浸提釩裝置的含釩浸出液出口與所述沉釩-煅燒裝置的含釩浸出液入口相連。10.按照權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述氧化磁化焙燒裝置選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐或隧道窯中的任意一種;所述氧化鈉化焙燒裝置選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、多膛焙燒爐、車底爐或隧道窯中的任意一種;所述磁選裝置為干式磁選設(shè)備或濕式磁選設(shè)備，優(yōu)選為磁選機(jī)或磁選管;所述水浸提釩裝置包括機(jī)械攪拌槽和濃密機(jī);所述沉釩-煅燒裝置為沉釩裝置和煅燒裝置的聯(lián)動(dòng)裝置，其中所述沉釩裝置為反應(yīng)罐，所述煅燒裝置為反射爐。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK106065435SQ201610566306
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年7月18日
【發(fā)明人】宋文臣, 王靜靜, 李紅科, 曹志成, 薛遜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司