一种从钒铁炉渣提取铝的方法技术

本发明专利技术涉及一种从钒铁炉渣提取铝的方法，所述方法将钒铁炉渣在600～900℃下进行焙烧，得到焙烧渣；焙烧渣与无机酸混合，浸出，再进行固液分离，得到尾渣和浸出液；从浸出液中提取铝盐晶体，并得到提取后液，所述提取后液返回浸出步骤，进行所述焙烧渣的浸出。本发明专利技术所述方法工艺简单、操作简便、能耗低、清洁环保，且铝元素提取率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钒铁冶炼领域，涉及钒铁炉渣处理方法，尤其涉及一种从钒铁炉渣提取铝的方法。
技术介绍
目前，生产钒铁大都采用铝热还原法，此法过程中会产生大量的钒铁炉渣，我国每年铝热法钒铁炉渣产出在15000t，仅承钢公司每年的80钒铁炉渣大约就有3000t。80钒铁炉渣处理途径主要有以下三种：第一种是作为凝胶材料与高铝镁质骨料复合制备耐火材料；第二种将高钒铁炉渣作为含钒原料，冶炼钒铁；第三种是对钒铁炉渣中的有价元素进行提取。CN102145996A公开了一种含有钒铁渣的耐火火泥的制备方法，该方法将质量百分比计的50％～80％的细骨料和20％～50％的由钒铁渣细粉形成的凝胶材料混合制成耐火火泥。在使用过程中，可将配制好的耐火火泥加入适量的水搅拌成耐火泥浆，然后用于耐火砖的砌筑。其中，由高铝质细骨料形成的耐火火泥适合于高铝砖和粘土砖等的砌筑，由铝镁质细骨料形成的耐火火泥适合于镁碳砖、铝镁碳砖等的砌筑。CN102146527A提供了低铝高钒铁的冶炼方法，该方法结合铝热法和电硅热法冶炼于一体，充分利用五氧化二钒和铝的反应热，并在三相电弧炉内对对含钒高的炉渣进行贫化还原、精炼，得到高钒低铝合格高钒铁。CN1824607A公开了采用碳酸钠作焙烧添加剂，并添加硫酸镁为转化剂，对高铝渣进行氧化钠化焙烧的方法，该方法有效地解决了焙烧过程中CaO同V2O5结合生成不溶性Ca(VO3)2，在浸出工序中不易浸出，钒回收率降低的问题。CN102616851A公开了采用钒铁炉渣与硫酸混合，进行硫酸化焙烧得到焙烧渣，焙烧渣浸出、过滤后得到浸出液。浸出液通过加入硫酸铵，得到硫酸铝铵晶体，结晶后液进行氧化后，加入氨水得到多钒酸铵。多钒酸铵进行烧制，得到粉剂五氧化二钒，此专利实现了铝和钒元素的提取和回收。上述现有技术普遍存在工艺流程长、操作复杂；能耗较高等缺点，均无法实现简洁、高效提取钒铁炉渣中铝、钒等有价金属元素，经济效益不明显。因此，研究一种工艺简单、操作简便、能耗低、清洁环保，且铝元素提取率高的从钒铁炉渣提取铝的方法十分重要。
技术实现思路
针对现有技术工艺流程长，操作复杂，能耗较高，无法实现简洁、高效提取钒铁炉渣中铝、钒等有价金属元素，经济效益不明显等问题，本专利技术提供了一种从钒铁炉渣提取铝，所述方法工艺简单、操作简便、能耗低、清洁环保，且铝元素提取率高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种从钒铁炉渣提取铝的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将钒铁炉渣在600～900℃下进行焙烧，得到焙烧渣；(2)将步骤(1)得到的焙烧渣与无机酸混合，浸出，再进行固液分离，得到尾渣和浸出液；(3)从步骤(2)得到的浸出液中提取铝盐晶体和提取后液，所述提取后液返回到步骤(2)进行所述焙烧渣的浸出。其中，步骤(1)中所述焙烧为空白焙烧；步骤(1)所述焙烧温度可以是600℃、610℃、620℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、880℃、890℃或900℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用。当步骤(1)所述焙烧温度小于600℃时，钒铁废渣中铝转化到氧化铝的转化率下降，导致铝的提取率下降；而当所述焙烧温度大于900℃时，不能使铝转化为氧化铝的转化率进一步上升，造成能源的浪费。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述焙烧的温度为700～800℃。优选地，所述焙烧时间为0.5～5h，如0.5h、0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、2h、2.5h、2.8h、2.9h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用，进一步优选为1～3h。作为本专利技术优选的技术方案，所述钒铁炉渣包括Al2O3：70～80％，CaO：3～6％，MgO：10～12％。其中Al2O3的含量可以是70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％或80％等；CaO的含量可以是3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％等；MgO的含量可以是10％、10.2％、10.5％、10.8％、11％、11.2％、11.5％、11.8％或12％等；但并不仅限于所列举的数值，以上各数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述钒铁炉渣在焙烧前进行细化处理。优选地，所述细化处理的方法选自挤压、撞击、破碎或研磨中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：挤压和撞击的组合、挤压和破碎的组合、破碎和研磨的组合或挤压、破碎和研磨的组合等，进一步优选为破碎和研磨。优选地，所述细化处理得到的钒铁炉渣的粒度为≤120μm，如120μm、115μm、113μm、109μm、106μm、90μm、75μm、58μm、48μm、38μm、25μm、13μm或10μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述无机酸选自硫酸、盐酸或硝酸中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硫酸和盐酸的组合、硫酸和硝酸的组合、硝酸和盐酸的组合或硫酸、硝酸和盐酸的组合等，优选为硫酸。优选地，步骤(2)所述无机酸与焙烧渣的质量比为(2～6):1，如2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1或6:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用。优选地，步骤(2)所述无机酸的浓度为10wt％～30wt％，如10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％或30wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用，进一步优选为15wt％～30wt％。。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述浸出的方法为加热浸出、搅拌浸出、震荡浸出或超声浸出中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：加热浸出和搅拌浸出的组合、加热浸出和震荡浸出的组合、加热浸出和超声浸出的组合或加热浸出、搅拌浸出和超声浸出的组合等，优选为加热浸出和搅拌浸出的组合。优选地，所述加热浸出的温度为60～100℃，如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用，进一步优选为：80～100℃。优选地，所述搅拌浸出的搅拌速率为：50～200r/min，如50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min、100r/min、120r/min、150r/min、180r/min或200r/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值也同样适用。优选地，所述浸出的时间为：0.5～1h，如0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从钒铁炉渣提取铝的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒铁炉渣在600～900℃下进行焙烧，得到焙烧渣；(2)将步骤(1)得到的焙烧渣与无机酸混合，浸出，再进行固液分离，得到尾渣和浸出液；(3)从步骤(2)得到的浸出液中提取铝盐晶体，并得到提取后液，所述提取后液返回到步骤(2)进行所述焙烧渣的浸出。

【技术特征摘要】
1.一种从钒铁炉渣提取铝的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒铁炉渣在600～900℃下进行焙烧，得到焙烧渣；(2)将步骤(1)得到的焙烧渣与无机酸混合，浸出，再进行固液分离，得到尾渣和浸出液；(3)从步骤(2)得到的浸出液中提取铝盐晶体，并得到提取后液，所述提取后液返回到步骤(2)进行所述焙烧渣的浸出。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述焙烧的温度为700～800℃；优选地，步骤(1)所述焙烧的时间为0.5～5h，进一步优选为1～3h。3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，步骤(1)所述钒铁炉渣主要成分包括Al2O3：70～80％，CaO：3～6％，MgO：10～12％。4.根据权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，步骤(1)所述钒铁炉渣在焙烧前进行细化处理；优选地，所述细化处理的方法选自挤压、撞击、破碎或研磨中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为破碎和研磨；优选地，所述细化处理得到的钒铁炉渣的粒度为≤120μm。5.根据权利要求1-4任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)所述无机酸选自硫酸、盐酸或硝酸中任意一种或至少两种的组合，优选为硫酸；优选地，步骤(2)所述无机酸与焙烧渣的质量比为(2～6):1；优选地，步骤(2)所述无机酸的浓度为10wt％～50wt％，进一步优选为10wt％～30wt％。6.根据权利要求1-5任一项所述方法，其特征在于，步骤(2)所述浸出的方法为加热浸出、搅拌浸出、震荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽丽，李九江，李兰杰，周冰晶，吴春亮，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13