一种钒渣提钒的方法技术

本发明专利技术涉及提钒化工领域，公开了一种钒渣提钒的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣、钠源、发孔剂和水混合，得到混合料；(2)将混合料依次进行第一升温焙烧和第二升温焙烧，得到含钒熟料；(3)将含钒熟料进行冷却和破碎处理后，进行水浸提钒；其中，所述第一升温焙烧的条件包括：终止温度为400‑550℃，时间为30‑60min；所述第二升温焙烧的条件包括：终止温度为600‑800℃，时间为60‑120min。通过本发明专利技术提供的钒渣提钒方法可以获得较高的钒浸出率，并且该方法具有焙烧过程无需加残渣或其它惰性辅料、无需球团化且不粘料的优点，具有良好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提钒化工领域，具体地，涉及一种钒渣提钒的方法。
技术介绍
钒渣作为主要的提钒原料，目前工业化广泛应用的主要是钠化焙烧提钒。钠化焙烧采用的添加剂为NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaNO3中的一种或几种的组合，在焙烧过程中产生HCl、Cl2、SO2等有害气体；在焙烧过程中，为了减少物料粘结现象，通常在混料过程中加入残渣或把钒渣造成球团焙烧，减轻了物料粘结；但加入返渣，导致生产效率降低，且焙烧过程中部分混料不均易还是易造成局部粘结；球团化焙烧，需要加入造球的粘结剂，会增加造球团设备以及粘结剂等的成本，且球团粒径为一个范围，压制比较密实，焙烧温度需相对一般粉料要求高才能使球团中心物料充分氧化，熟料还需磨细到一定粒度才能浸出可溶钒；或造粒焙烧；均有其有利的一面也有其局限性的一面，因此，需要寻求一种新的无需添加任何减轻烧结的残渣或惰性辅助物料，且无需造球、造粒且钒浸出率高的方法。CN105420487A公开了一种铬矿钾化焙烧的方法，该方法包括以下步骤：将添加剂与铬矿混匀后得到混合料，将粘结剂与混合料混合制成球团，将球团干燥后于780～900℃焙烧；所述的添加剂为碳酸钾或碳酸氢钾；所述的粘结剂为质量分数5～30％的氢氧化钾溶液或质量分数5～30％的碳酸钾溶液。虽然该方法可以提高铬的回收率，而且也避免了钒渣在高温焙烧的过程中产生粘结，但是需要通过球团化实现达到目的。CN104762467A公开了一种通过将钒渣进行钠化球团焙烧来实施提钒的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣与钠化添加剂混合；(2)将粘结剂的水溶液喷洒在经步骤(1)混合后的混合料的表面上且制备成球团；以及(3)将所述球团焙烧后破碎，再将破碎后的球团溶解在水中浸出。该方法通过将钒渣进行钠化球团焙烧进行提钒，提高了钒的浸出率，同时也避免了钒渣在高温焙烧过程中产生的粘结现象。然而，该方法需要选择焙烧温度800℃为最佳，需要进行造球及加入造球添加剂等，并且需要采用球团化达到目的，有一定的局限性。因此，十分有必要寻找一种焙烧过程无需加残渣或其它惰性辅料、无需球团化、不粘料且钒浸出率较高的钒渣提钒方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的存在的上述缺陷，提供一种焙烧过程无需加残渣或其它惰性辅料、无需球团化、不粘料且钒浸出率较高的钒渣提钒方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种钒渣提钒的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣、钠源、发孔剂和水混合，得到混合料；(2)将混合料依次进行第一升温焙烧和第二升温焙烧，得到含钒熟料；(3)将含钒熟料进行冷却和破碎处理后，进行水浸提钒；其中，所述第一升温焙烧的条件包括：温度为400-550℃，时间为30-60min；所述第二升温焙烧的条件包括：温度为600-800℃，时间为60-120min。本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，发孔剂和水在混合的过程中可以形成一种絮凝物，该絮凝物可以起到物料粘结的作用。另外，在将钒渣、钠源、发孔剂和水混合后得到的混合料进行第一升温焙烧的过程中，随着温度从室温升高至120℃左右，部分水开始蒸发，从混合料中开始释放，从而使混合料产生微小孔隙；接下来，随着温度的继续升高，外围空气中的氧气通过上述微小孔隙进入混合料而使其发生反应；进一步地，发孔剂与水混合产生的絮凝物也在升温过程中开始失效并且被灼烧，以气体的形式释放，从而造成混合料第二次产生孔隙，因此，外围空气中的氧气可以进一步通过第二次产生的孔隙进入混合料内部而使其发生反应，使得混合料发生轻微的粘结作用，从而获得多空隙且疏松的物料。进一步地，通过第二升温焙烧，使混合料中的钒被充分氧化而形成高价酸溶性钒，以利于后续的酸浸提钒处理。因此，本专利技术提供的钒渣提钒方法具有焙烧过程无需加残渣或其它惰性辅料、无需球团化、不粘料且钒浸出率较高的优点，具有良好的工业应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种钒渣提钒的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣、钠源、发孔剂和水混合，得到混合料；(2)将混合料进行第一升温焙烧和第二升温焙烧，得到含钒熟料；(3)将含钒熟料进行冷却和破碎处理后，进行水浸提钒；其中，所述第一升温焙烧的条件包括：终止温度为400-550℃，时间为30-60min；所述第二升温焙烧的条件包括：温度为600-800℃，时间为60-120min。根据本专利技术，在步骤(1)中，所述钒渣以V2O5计的用量与所述钠源以钠元素计的用量的重量比可以为1：0.5-1.5，优选为1：0.6-1.2。根据本专利技术，在步骤(1)中，所述钠源可以为各种能够提供钠离子的物质，例如，所述钠源可以为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钠中的至少一种，优选为氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠中的至少一种，更优选为氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠中的至少两种。根据本专利技术，在步骤(1)中，相对于100g的所述钒渣，所述发孔剂的用量可以为0.05-0.5g，优选为0.05-0.2g；所述水的用量可以为1-10mL，优选为1-5mL。根据本专利技术，所述发孔剂可以为聚丙烯酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵和聚乙二醇中的至少一种，优选为聚丙烯酰胺和/或聚乙二醇。根据本专利技术，对钒渣的来源没有特别的限定，可以为本领域的常规选择，例如，钒渣的来源可以为转炉提钒钒渣、含钒的钢渣和/或含钒的废催化剂中的至少一种；在优选的情况下，所述钒渣中钒元素的含量为大于等于5重量％，更优选为5-20重量％，进一步优选为5.2-8.5重量％。在优选的情况下，所述钒渣的粒度小于等于80目且粒度在100-200目的钒渣的含量在80重量％以上。在本专利技术中，粒度是指颗粒的大小，具体地，球形颗粒的粒度可以用球形颗粒的直径来表示；非球形颗粒的粒度可以通过与其具有相同行为的某一球形颗粒的直径作为该颗粒的等效直径来表示。在本专利技术中，“目”是指每平方英寸筛网上的空眼数目，例如，200目是指每平方英寸上的孔眼是200个，目数越高，孔眼越多，进而，粒径越小。因此，“目”同时用于表示能够通过筛网的颗粒(如钒渣)的粒径。在本专利技术中，200目＝74微米。根据本专利技术，在步骤(1)中，本专利技术对所述混合的条件没有特别的限定，例如，所述混合的条件可以包括：温度为20-60℃，时间为30-90min；优选地，温度为20-40℃，时间为30-60min。在本专利技术中，在步骤(1)中，本专利技术对所述混合的方式没有特别的限定，只要物料可以混合均匀即可，例如，所述混合可以在搅拌的条件下进行，本专利技术对所述搅拌的条件没有特别的限定，可以为本领域的常规选择，只要可以使物料混合均匀即可，例如，可以采用磁力搅拌、机械搅拌或气体搅拌的方式。在优选的情况下，所述搅拌的速度为120-300rpm。在本专利技术中，步骤(1)中，对各物料的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钒渣提钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣、钠源、发孔剂和水混合，得到混合料；(2)将混合料依次进行第一升温焙烧和第二升温焙烧，得到含钒熟料；(3)将含钒熟料进行冷却和破碎处理后，进行水浸提钒；其中，所述第一升温焙烧的条件包括：终止温度为400‑550℃，时间为30‑60min；所述第二升温焙烧的条件包括：终止温度为600‑800℃，时间为60‑120min。

【技术特征摘要】
1.一种钒渣提钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将钒渣、钠源、发孔剂和水混合，得到混合料；(2)将混合料依次进行第一升温焙烧和第二升温焙烧，得到含钒熟料；(3)将含钒熟料进行冷却和破碎处理后，进行水浸提钒；其中，所述第一升温焙烧的条件包括：终止温度为400-550℃，时间为30-60min；所述第二升温焙烧的条件包括：终止温度为600-800℃，时间为60-120min。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述钒渣以V2O5计的用量与所述钠源以钠元素计的用量的重量比为1：0.5-1.5，优选为1：0.6-1.2。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，相对于100g的所述钒渣，所述发孔剂的用量为0.05-0.5g，优选为0.05-0.2g；所述水的用量为1-10mL，优选为1-5mL。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述钠源为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钠中的至少一种，优选为氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠中的至少一种；所述发孔剂为聚丙烯酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵和聚乙二醇中的至少一种，优选为聚丙烯酰胺和/或聚乙二醇。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍珍秀，蒋霖，
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