一种用TiCl4精制尾渣生产含钒熟料的方法技术

本发明专利技术提供了一种用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法。所述方法包括：对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10：1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100：（17～21）的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780～900℃焙烧固体与钠盐的混合物，冷却得到水溶性含钒熟料。本发明专利技术的优点包括：方法流程更简单，不需建立后续水浸和沉钒装置，投资小，生产成本低；该工艺钒收率高（例如，钒收率可达90%以上），生产的含钒孰料品质高，适用条件广；能够有效利用具有高污染特点的四氯化钛精制尾渣。

【技术实现步骤摘要】
—种用TiCI4精制尾渣生产含钒熟料的方法
本专利技术涉及四氯化钛精制尾渣回收利用
，具体来讲，涉及一种用TiCl4精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。
技术介绍
通常来讲，对于海绵钛生产工艺(例如，kroll法)和氯化法钛白生产工艺而言，均存在制备四氯化钛的过程。在制备四氯化钛的过程中，钒元素以VOCl3等形式作为杂质进入粗四氯化钛，再在精制过程中进入铝钒氯化物泥浆，与四氯化钛分离；在高温下，蒸发出含钒泥浆中的TiCl4，最后剩余含钒量高的精制尾渣。对四氯化钛精制尾渣而言，可以采用湿法冶金提钒，例如，将精制尾渣简单处理(或不处理)，然后用酸或碱浸泡处理过的尾渣，得到含钒溶液，对含钒溶液进行除杂、分离，得到钒液，最后调节PH进行沉钒得到钒酸钠(钒酸铁)。然而，这样的提钒方法路线长，设备投资大，提钒成本高，无利润可言。因此，绝大多数企业将精制尾渣简单处理后弃置渣场。而这不仅造成资源极大浪费，同时会污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，为了简化泥浆处理及提钒方法，降低泥浆处理及提钒成本，本专利技术提供了一种用四氯化钛精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法。所述方法包括以下步骤:对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10:1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100:(17~21)的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780~900°C焙烧固体与钠盐的混合物，冷却得到水溶性含钒熟料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括:方法流程更简单，不需建立后续水浸和沉钒装置，投资小，生产成本低；该工艺钒收率高(例如，钒收率可达90%以上)，生产的含钒孰料品质高，适用条件广；能够有效利用具有高污染特点的四氯化钛精制尾渣，在创造利润的同时，解决了环境污染问题，具有良好的经济效益和社会效益。【具体实施方式】在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法。专利技术人针对四氯化钛精制尾渣的原料组成和性质特点，经过反复研究和试验提出用TiCl4精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。根据本专利技术的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法包括以下步骤:对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10:1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100:(17~21)的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780~900°C焙烧固体与钠盐的混合物，得到水溶性含钒熟料。在本专利技术的方法中，四氯化钛精制尾渣为粗四氯化钛精制过程中得到的尾渣，该尾渣的成分按重量百分比计含有2~6%的全钒TV (B卩，4~11%的V205)、15~22%的铝元素、24~40%的氯元素和4~6%的钛元素。本专利技术的方法所得到的含钒孰料的成分按重量百分比计含有5~16%的V2O5。在本专利技术的方法中，含钠添加剂可以为纯碱(Na2CO3)、氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na2SO4)和氢氧化钠(NaOH)等。在本专利技术的一个示例性实施例中，优选地，水浸处理的时间不小于2小时。优选地，水浸处理使所述固液分离得到的固体中氯元素质量百分含量不大于3%。优选地，焙烧的时间为2~2.5小时。在本专利技术的一个示例性实施例中，优选地，焙烧步骤在马弗炉中进行，并在焙烧过程中向马弗炉中按1.5~2.5Nm3/h的速度通入空气。在本专利技术的一个示例性实施例中，用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法以四氯化钛精制尾渣为原料，钠盐为附加剂，马弗炉为焙烧设备(按处理量选择)，板框为过滤设备。其中，精制尾洛的组成为V2O5含量为4~11%,招元素含量为15~22%,氯元素含量为24~40%，钛元素含量为4~6%。生产过程为:将精制尾渣浸入自来水中，水:渣> 10:1，2小时后用板框压滤机进行固液分离；将分离后的固体与钠盐按100:17~21的质量比混合，送入马弗炉中加热 至780~900°C焙烧，焙烧时间2~2.5h，焙烧过程中马弗炉通入空气；将焙烧后的渣冷却至常温，简单破碎即得水溶性含钒孰料，该水溶性含钒孰料中的V2O5含量为5~16%。下面结合具体示例来详细说明本专利技术的示例性实施例。示例 I在200L马弗炉中用四氯化钛精制尾渣为原料生产水溶性含钒熟料。四氯化钛精制尾渣的成分按重量百分比计含有4%的V205、22%的铝元素、40%的氯元素和5%的钛元素。本示例具体步骤为:(I)将300kg精制尾渣浸入3000kg自来水中，2小时后用板框进行固液分离，固液分离得到的固体中氯元素质量百分含量为2.5% ；(2)将分离得的固体与51kg纯碱混合均匀；(3)将混合物料送入200L马弗炉中焙烧，焙烧温度780°C，焙烧时间2.5h，马弗炉中按2Nm3/h通入空气；(4)将焙烧后的物料自然冷却至常温，简单破碎，得到水溶性含钒熟料200kg。经检测，制得的水溶性含钒熟料按重量百分比计含有5.8%的V2O5。经计算，本示例中，钒的回收率为93%。对于本示例而言，200L马弗炉的功率为40kW，每炉焙烧物料300kg，生产一炉约2.5h，生产I炉需消耗电能IOOkW.h。本示例所对应的生产线的规模约为500t/a。示例 2在本示例中，四氯化钛精制尾渣的成分按重量百分比计含有7%的V205、18%的铝元素、30%的氯元素和4%的钛元素。本示例具体步骤为:(I)将300kg精制尾渣浸入3300kg自来水中，2.5小时后用板框进行固液分离，固液分离得到的固体中氯元素质量百分含量为2.1% ；(2)将分离得的固体与50kg氢氧化钠混合均匀；(3)将混合物料送入马弗炉中焙烧，焙烧温度840± 10°C，焙烧时间2h，马弗炉中按2.5Nm3/h通入空气；(4)将焙烧后的物料自然冷却至常温，简单破碎，得到水溶性含钒熟料250kg。经检测，制得的水溶性含钒熟料按重量百分比计含有8.1%的V205。经计算，本示例中，钒的回收率为96%。示例3在本示例中，四氯化钛精制尾渣的成分按重量百分比计含有12%的V205、16%的铝元素、25%的氯元素和6%的钛元素。本示例具体步骤为:(1)将300kg精制尾渣浸入4000kg自来水中，3小时后用板框进行固液分离，固液分离得到的固体中氯元素质量百分含量为1.2% ；(2)将分离得的固体与53kg氯化钠混合均匀；(3)将混合物料送入马弗炉中焙烧，焙烧温度880± 10°C，焙烧时间2h，马弗炉中按1.8Nm3/h通入空气；(4)将焙烧后的物料自然冷却至常温，简单破碎，得到水溶性含钒熟料270kg。经检测，制得的水溶性含钒熟料按重量百分比计含有12%的V2O5。经计算，本示例中，钒的回收率为90%。综上所述,本专利技术的特点包括:(I)本专利技术能够有效利用具有高污染特点的四氯化钛精制尾渣，创造利润的同时，解决了环境污染问题，具有很高的经济和社会效益；(2)本专利技术的方法具有很高的钒回收率，例如，钒回收率可达90%以上；(3)对本专利技术制 得的水溶性含钒熟料进行水浸试验，结果表明钒液中TV ^ 30g/L,Cl ( 0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10：1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100：（17～21）的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780～900℃焙烧固体与钠盐的混合物，冷却得到水溶性含钒熟料。

【技术特征摘要】
1.一种用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10:1，随后进行固液分尚； 将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100:(17~21)的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐； 在空气环境中于780~900°C焙烧固体与钠盐的混合物，冷却得到水溶性含钒熟料。2.根据权利要求1所述的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法，其特征在于，所述四氯化钛精制尾渣为粗四氯化钛精制过程中得到的尾渣，该尾渣的成分按重量百分比计含有2~6%的TV、15~22%的铝元素、24~40%的氯元素和4~6%的钛元素。3.根据权利要求1所述的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法，其特征在于，所述含钒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良，陆平，张玉杰，杜明，李冬勤，刘森林，杨仰军，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51