对钒渣进行综合处理的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了对钒渣进行综合处理的系统。该系统包括：混料造块装置，混料造块装置具有钒渣入口、钠盐入口、还原剂入口和混合物料团块出口；还原冶炼装置，还原冶炼装置具有混合物料团块入口和金属化团块出口，混合物料团块入口与混合物料团块出口相连；磨矿磁选装置，磨矿磁选装置具有金属化团块入口、还原铁出口和钒渣出口，金属化球团入口与金属化团块出口相连；氧化焙烧装置，氧化焙烧装置具有富钒渣入口和钒渣熟料出口，富钒渣入口与富钒渣出口相连；以及提钒装置，提钒装置具有钒渣熟料入口、五氧化二钒出口和排渣口，钒渣熟料入口与钒渣熟料出口相连。该系统实现了钒渣中有价元素铁和钒的分步提取，并且，铁和钒的回收率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对钒渣进行综合处理的系统。
技术介绍
钒具有良好的可塑性，在常温下可轧成片、箔和拉成丝，一定温度下具有弹性和延展性。少量的晶间杂质，特别是C、O、N和H等元素，会使其硬度和脆性增加，但却使其延展性下降。钒具有较高的冲击值、良好的焊接性和传热性，对海水、碱溶液、有机酸与无机酸有较好的抗腐蚀性能，可用作船舶的结构材料和化学容器、无缝薄壁管等的材料。世界上约有60％的钒是从钒渣中提取的。钒渣是指含钒铁水经转炉吹炼氧化成为富含钒氧化物以及铁氧化物的一种炉渣。钒渣是由MFe、FeO、SiO2、V2O3、TiO2、CaO、Al2O3、MgO、Cr2O3等组分构成的，其中，TFe质量含量20～45％，V质量含量以V2O5计14～25％。现行钒渣的提钒方法是与添加剂混匀后放入回转窑或多膛炉内进行氧化焙烧，得到可溶性的钒酸盐，通过湿法浸出手段将钒从固相转移到液相后再进行沉钒，将沉钒产物煅烧得到V2O5产品。此外，还有近些年来发展起来的熔融直接氧化法、亚熔盐法和氯化冶金法等新提钒手段。对钒渣提钒研究的热点是如何提高钒的回收率，而对钒渣中铁的回收鲜有报道。由此，对钒渣进行综合处理的系统有待改进。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种对钒渣进行综合处理的系统，该系统将钒渣与还原剂、钠盐混合后先经过还原冶炼回收钒渣中的铁，钠盐有助于提高铁的回收率，并在后续富钒渣的氧化处理过程中与氧化钒形成水溶性钒酸钠，回收铁后的钒渣使钒得到富集，得到富钒渣，富钒渣再通过氧化焙烧得到水溶性钒酸钠，再提取富钒渣中的五氧化二钒，该系统实现了钒渣中有价元素铁和钒的分步提取，并且，铁和钒的回收率高。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种对钒渣进行综合处理的系统。根据本技术的实施例，该系统包括：混料造块装置，所述混料造块装置具有钒渣入口、钠盐入口、还原剂入口和混合物料团块出口；还原冶炼装置，所述还原冶炼装置具有混合物料团块入口和金属化团块出口，所述混合物料团块入口与所述混合物料团块出口相连；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属化团块入口、还原铁出口和富钒渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化团块出口相连；氧化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有富钒渣入口和钒渣熟料出口，所述富钒渣入口与所述富钒渣出口相连；以及提钒装置，所述提钒装置具有钒渣熟料入口、五氧化二钒出口和排渣口，所述钒渣熟料入口与所述钒渣熟料出口相连。根据本技术实施例的对钒渣进行综合处理的系统，将钒渣与还原剂、钠盐混合后先经过还原冶炼装置进行还原冶炼得到金属团块，再通过磨矿磁选装置回收钒渣中的还原铁，其中，钠盐作为还原冶炼处理的助熔剂，有利于提高铁的金属化率和回收率，并在后续富钒渣的氧化处理过程中与氧化钒形成水溶性钒酸钠，回收铁后的钒渣，钒渣中的含铁成份减少，使钒得到富集得到富钒渣，有利于钒的提取，富钒渣通过氧化焙烧装置进行氧化焙烧处理，得到水溶性钒酸钠，再通过提钒装置提取富钒渣中的五氧化二钒。由此，该系统先提铁再提钒，实现了钒渣中有价元素铁和钒的分步提取，并且，铁和钒的回收率均显著提高。此外，该系统的结构简单，易于操作，可以连续化大规模生产。任选地，所述还原冶炼装置为选自转底炉、回转窑、车底炉和隧道窑的至少一种。任选地，所述提钒装置为湿法提钒装置。任选地，所述还原冶炼装置具有温度控制器，所述温度控制器控制还原冶炼处理的温度为1000-1200摄氏度。任选地，所述氧化焙烧装置为选自转底炉和回转窑的至少一种。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本技术一个实施例的对钒渣进行综合处理的方法的流程示意图；图2显示了根据本技术一个实施例的对钒渣进行综合处理的系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种对钒渣进行综合处理的系统。参考图2，根据本技术的实施例，对该系统进行解释说明，该系统包括：混料造块装置100、还原冶炼装置200、磨矿磁选装置300、氧化焙烧装置400和提钒装置500。混料造块装置100根据本技术的实施例，混料造块装置100具有钒渣入口101、钠盐入口102、还原剂入口103和混合物料团块出口104，混料造块装置100用于将钒渣、钠盐以及还原剂进行混料造块处理，得到混合物料团块。专利技术人在混料造块装置100上设置了钠盐入口，从而原料中添加了钠盐，钠盐作为还原冶炼处理的助熔剂，有利于提高铁的金属化率和回收率，并在后续富钒渣的氧化处理过程中与氧化钒形成水溶性钒酸钠，有利于回收钒。根据本技术的实施例，钒渣的含铁量不小于20％。由此，铁的回收率高，如果钒渣中铁含量过低，钒渣的利用价值低，失去了利用本系统分步提取铁和钒的意义。根据本技术的实施例，钠盐为选自碳酸钠、氯化钠、碳酸氢钠和硫酸钠中的至少一种。由此，钠盐的助熔和提钒效果好。根据本技术的实施例，还原剂的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本技术的优选实施例，还原剂为选自还原煤、半焦和焦炭的至少一种。由此，还原效果好，并且，还原剂的价格低，有利于降低生产成本。根据本技术的优选实施例，钒渣、钠盐和还原剂可以按重量比为100:(10～30):(5～12)进行混料造块处理。由此，按该比例混和制备的混合物料团块，还原效果好，金属化率高，并且还原冶炼的温度低。如果钠盐的用量过少，生成钒酸钠的反应不充分，而钠盐的用量过多，过量的钠盐在后续水浸出中进入到含钒溶液中，可能会污染沉钒产物。同时，如果还原剂的用量过少，铁的还原不充分，而如果还原剂的用量过多，会造成还原剂的浪费。还原冶炼装置200根据本技术的实施例，还原冶炼装置200具有混合物料团块入口201和金属化团块出口202，其中，混合物料团块入口201与混合物料团块出口104相连，还原冶炼装置200用于将混合物料团块进行还原冶炼处理，得到金属化团块，从而，通过还原冶炼处理，使钒渣中的铁的氧化物被还原。根据本技术的实施例，还原冶炼处理的温度可以为1000-1200摄氏度。该温度下，钠盐不易挥发，还原效果好，金属化团块的金属化率高。如果温度太高会造成钠的挥发，温度太低铁的还原效果差，金属化率低。根据本技术的实施例，还原冶炼装置不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本技术的一些实施例，还原冶炼装置可以为选自转底炉、回转窑、车底炉和隧道窑的至少一种磨矿磁选装置300根据本技术的实施例，磨矿磁选装置300具有金属化团块入口301、还原铁出口302和富钒渣出口303，其中，金属化团块入口301与金属化团块出口202相连，磨矿磁选装置300用于将金属化团块进行磨矿磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对钒渣进行综合处理的系统，其特征在于，包括：混料造块装置，所述混料造块装置具有钒渣入口、钠盐入口、还原剂入口和混合物料团块出口；还原冶炼装置，所述还原冶炼装置具有混合物料团块入口和金属化团块出口，所述混合物料团块入口与所述混合物料团块出口相连；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属化团块入口、还原铁出口和富钒渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化团块出口相连；氧化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有富钒渣入口和钒渣熟料出口，所述富钒渣入口与所述富钒渣出口相连；以及提钒装置，所述提钒装置具有钒渣熟料入口、五氧化二钒出口和排渣口，所述钒渣熟料入口与所述钒渣熟料出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种对钒渣进行综合处理的系统，其特征在于，包括：混料造块装置，所述混料造块装置具有钒渣入口、钠盐入口、还原剂入口和混合物料团块出口；还原冶炼装置，所述还原冶炼装置具有混合物料团块入口和金属化团块出口，所述混合物料团块入口与所述混合物料团块出口相连；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属化团块入口、还原铁出口和富钒渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化团块出口相连；氧化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有富钒渣入口和钒渣熟料出口，所述富钒渣入口与所述富钒渣出口相连；以及提钒装置，所述提钒装置具有钒渣熟料入口、五氧化二钒出口和排渣口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32