一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂，包括以下四种物料按质量份数混合并研磨至80目～100目制得：含钠物料35～55份，含钙物料15～25份，含钒物料0.5～1份，含钛物料1～5份；还提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂的使用方法，包括以下步骤：A、混料：选取筛分后的含钒原料，添加复合添加剂混合均匀得混料；B、焙烧：将混料分两次焙烧。采用本技术方案中的复合添加剂及其使用方法，含钒矿石在焙烧过程中不易产生液相，不会出现粘结设备的现象，不易产生有毒有害物质，并有效提高钒的转化率和纯度，缩短焙烧时间，简化焙烧工艺，降低生产成本，提高工艺效率。

Composite additive for roasting vanadium extraction and its application method

The present invention relates to the technical field of metallurgy, provides a compound additive for roasting vanadium, including the following four kinds of material according to the quality of the number of copies of mixed and milled to 80 mesh to 100 mesh prepared: material containing sodium 35 ~ 55, 15 ~ 25 calcium material, material containing vanadium titanium containing 0.5 to 1 copies, the material from 1 to 5; using the method of composite additive for roasting vanadium is also provided, which comprises the following steps: A, mixing: selected vanadium containing raw material after sieving, adding composite additives mixed evenly mixing; B, roasting: mix two roasting. The use of composite additives in the technical scheme and method of ore containing vanadium in the roasting process is not easy to produce liquid, no bonding equipment phenomenon, not easy to produce toxic and harmful substances, and effectively improve the conversion rate of vanadium and purity, shorten the baking time, simplify the roasting process, reduce production cost, improve process efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法
本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法。
技术介绍
钒是地球上广泛分布的微量元素，其含量约占地壳构成的0.02％，获取相对容易。由于钒具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒在自然界中主要以稳定的低价态(三价)形式存在于矿石中，这种价态的钒不易溶于酸碱溶液，而要使钒能有效地从矿石中溶出，则需要将矿石中的钒从低价态转价成高价态(四价或者五价)。目前钒转价一般是通过焙烧含钒矿石的方法，然后再用酸浸出等后续步骤来实现提钒的，传统的焙烧提钒工艺有：①直接焙烧提钒，这种方法是直接氧化焙烧含钒矿石，对环境污染较小，但是这种工艺方法钒的转化率很低，不适合工业生产，这种方法已经基本被淘汰；②直接硫酸浸出提钒，这种方法工艺过程比较简单，但是需要花费大量的硫酸，成本高，也不受工业生产厂家的青睐。为解决传统的提钒工艺问题，工业生产中逐渐新生了一类加添加剂的焙烧提钒方法，这种方法和传统的提钒工艺相比，提钒率较高，生产成本较低，这种方法根据添加剂的种类又可分为下列几种：A、钠盐焙烧这种方法使用的添加剂包括单一的钠盐添加剂和复合钠盐添加剂。单一的钠盐添加剂多以NaCl作为添加剂，这种方法不仅添加剂的加入量较大，而且钒的转化率较低，逐渐被淘汰。对复合钠盐添加剂目前有很多研究，如CN103484667A就公开了一种氯化钠和Na2SO4的复合添加剂，CN101497946A中也公开了一种采用氢氧化钠、氯化钠、Na2CO3构成的复合添加剂，然而由于添加剂中的氯与矿石中的钒等物料不发生反应，所以氯通常都会被排放到自然环境中，对环境造成巨大伤害，且由于氢氧化钠的熔点相对较低，在常规的焙烧过程中容易产生液相，使得焙烧过程中在温度较低的区域极易结块，影响焙烧设备的顺畅。为解决氯化钠的添加对环境造成的污染，CN101008048A和CN101177738A公开了一种在NaCl和其它钠盐所构成的复合添加剂中添加矿渣或其它矿物来固定NaCl焙烧过程中所产生的有害气体(如Cl2、HCl)的方法。固化物成分主要为Fe2O3和闪锌矿，在固化的过程中Fe2O3、闪锌矿和氯形成大量不易分解的氯化铁和氯化锌，从而达到固定有害气体的目的。但是由于氯化铁会在320℃以上沸腾升华，而氯化锌在740℃以上会开始沸腾升华，因此在750℃～850℃的焙烧条件下氯化铁和氯化锌会生成大量的升华气体，带走大量的热，同时在温度较低的区域烟气又会凝华生成固体附着物，粘结在设备中形成瘤块，影响设备的正常运行。B、钙盐焙烧这种方法使用的添加剂也包括单一的钙盐添加剂和复合钙盐添加剂。单一的钙盐添加剂在焙烧过程中不会产生Cl2或者HCl等污染气体，但是这种添加剂对含钒矿石有很大的选择性，对钒的转化率较低，不适于工业应用。CN101215648A公开了一种采用钙盐复合焙烧添加剂的焙烧方法，但是该方法适用于在870℃～980℃条件下进行焙烧高达7小时，焙烧时间较长，焙烧温度过高。C、钠盐、钙盐复合焙烧CN102296192A公开了一种氟铝酸钠(质量分数35％～45％)、氟化钙(质量分数40％～50％)以及碱金属的过氧化物(质量分数15％～25％)混合配成的复合添加剂，然而这种复合添加剂中的碱金属的过氧化物成本高且极易分解，分解过程中易出现安全隐患，同时添加剂中氟含量过高，过高的氟含量易导致矿中较多的杂质被浸出来，大大降低后续钒产品的纯度。CN101613797A也公开了一种NaCl、CaF2和CaCO3构成的复合添加剂，该添加剂在使用过程中需要先加入5％～40％的水，水的加入需要在焙烧前加设干燥装置，工序相对复杂，增加了生产周期和成本。CN101892380A和CN101492775A还公开了一种采用钡的化合物或者钡的单质与Na2CO3、CaCO3构成的添加剂。该类方法所用的添加剂钡盐毒性较强，工人在大量接触可溶性钡后易引起急性中毒事故。D、生物材料焙烧CN104561608A和CN101054634A公开了一种新型生物材料玉米秸秆和木屑的添加剂，这类生物材料具有较强的可再生性，且成本廉价。但是玉米秸秆和木屑这类物质在焙烧的过程中易产生较大的烟尘，需要增设收尘设施，并且添加的生物材料为碳质材料，焙烧的过程中易消耗焙烧气氛中的氧气而产生还原性的气氛(如CO)，还原性气氛又会将转化为高价态的钒还原成为低价态的钒，严重影响钒的转化率，同时还原性气氛中CO的含量往往较多，易出现中毒等安全事故。E、其他焙烧CN101693947A公开了一种硝酸盐与铝的氢氧化物构成的复合添加剂，但是硝酸盐在高温下易分解产生氮氧化物，对环境污染较大，同时该添加剂的焙烧工艺较为复杂，生产效率较低。CN101693946A公开了一种钨氧化物和钛氧化物配成的复合添加剂，但是该复合添加剂需要预先混合成浆料，干燥后方能焙烧，干燥过程所需时间较长，约为4h～14h，并且焙烧后的矿需要在温度约为50℃～100℃下浸出，整个提取工艺效率较低。从上述分析可以看出，加入复合添加剂的工艺方法是焙烧提钒工艺中的首选，复合添加剂在焙烧提钒的工艺中也起到了举足轻重的作用，而如何解决现有技术中，矿石在焙烧过程存在的易产生液相，粘结设备，焙烧时间长，工艺复杂，成本较高，生产效率较低，钒的转化率和纯度都较低，易产生有害有毒物质等问题，是目前提钒技术中的重难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法，使得含钒矿石在焙烧过程中不易产生液相，不会出现粘结设备的现象，不易产生有毒有害物质，并有效提高钒的转化率和纯度，缩短焙烧时间，简化焙烧工艺，降低生产成本，提高工艺效率。为达到上述目的，本专利技术的基础方案是：提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂，包括以下四种物料按质量份数混合并研磨至80目～100目制得：含钠物料35～55份，含钙物料15～25份，含钒物料0.5～1份，含钛物料1～5份。上述技术方案的工作原理和有益效果在于：1、复合添加剂中的含钠物料为含有钠的化合物或者含有多种钠的化合物的混合物，含钙物料为含有钙的化合物或者含有多种钙的化合物的混合物，含钒物料为含有钒的化合物或者含有多种钒的化合物的混合物；其中含钠物料和含钙物料作为钒的转化剂，将钒转化为易溶于酸的盐，便于提钒，复合添加剂中的含钒物料和含钛物料作为催化剂，加快钒的转化速率；2、含钛物料作为催化剂加快钒的转化速率的原理在于：钛原子上具有空的d轨道，可接受电子或者电子对，同时d轨道上的电子也容易失去，即钛原子可以作为受体与配体进行配位，配体与钛原子配位形成活性中间体，可以降低钒转化的反应活化能，在同样的反应条件下活性分子数更多，从而达到加快钒转化反应效率的目的，当有新的配体进攻钛原子时，钛原子上原来的配体脱离，再和新的配体结合，如此循环，直至完成整个反应；且本技术方案中的钛不仅能自身作为催化剂加快钒的转化，而且还能增大钒催化剂的表面积，从而提高钒催化剂的表面活性，整体进一步提升钒转化的速率；3、与现有技术中的钠盐焙烧方法相比，不仅能提高钒的转化率，而且本复合添加剂中各成分熔点都较高，在焙烧过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，包括以下四种物料按质量份数混合并研磨至80目～100目制得：含钠物料35～55份，含钙物料15～25份，含钒物料0.5～1份，含钛物料1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，包括以下四种物料按质量份数混合并研磨至80目～100目制得：含钠物料35～55份，含钙物料15～25份，含钒物料0.5～1份，含钛物料1～5份。2.根据权利要求1所述的一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，所述含钠物料由Na2SO4和Na2CO3按照质量比7～9:1～2混合而成。3.根据权利要求1所述的一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，所述含钙物料由CaCO3或者与CaCO3同等当量的CaO、CaF2按照质量比80～95:1～5混合而成。4.根据权利要求1所述的一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，所述含钒物料由V2O5和钒盐按照质量比1～3:1混合而成，所述钒盐为Ca(VO3)2或NaVO3或FeVO3。5.根据权利要求1所述的一种用于焙烧提钒的复合添加剂，其特征在于，所述含钛物料为钛精矿、金红石和高钛渣中的至少一种。6.权利要求1至5中任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：季尚军，
申请(专利权)人：重庆康普化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50