处理转炉钒铬渣的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了处理转炉钒铬渣的系统和方法，系统包括：氧化磁化焙烧装置，具有转炉钒铬渣入口、空气入口和磁性焙砂出口；磁选装置，具有磁性焙砂入口、铁精矿出口和除铁钒铬渣出口；第一氧化钠化焙烧装置，具有除铁钒铬渣入口、第一钠盐入口、第一空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口；水浸提钒装置，具有水溶性钒酸钠熟料入口、第一水入口、第一酸度调节剂入口、铵盐入口、五氧化二钒出口和铬渣出口；第二氧化钠化焙烧装置，具有铬渣入口、第二钠盐入口、第二空气入口和水溶性铬酸钠熟料出口；水浸提铬装置，具有水溶性铬酸钠熟料入口、第二水入口、第二酸度调节剂入口和重铬酸钠出口。采用该系统可以实现钒铬渣中铁、钒和铬资源的高效回收。

【技术实现步骤摘要】
处理转炉钒铬渣的系统和方法
本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及一种处理转炉钒铬渣的系统和方法。
技术介绍
我国是一个贫铬的国家，97％的铬矿都依赖于进口。值得注意的是，攀枝花红格地区的高铬型钒钛磁铁矿中铬含量高达900万吨，铬与钒在原矿中的含量相当。国内对这种红格钒钛磁铁矿的处理方法为首先经过高炉冶炼成含钒铬铁水，然后在转炉中氧化吹炼出转炉钒铬渣(或简称钒铬渣)。转炉钒铬渣属钒铬相当或低钒高铬的高铬型钒渣，其铬含量(5％～13％)是普通钒渣的近10倍，具有较大的应用价值。现有技术对于该钒铬渣进行高温氧化钠化焙烧－水浸得到的低钒高铬溶液，含有较多的硅、铁、铝、磷等杂质，沉钒产品纯度不高，且得到的高铬溶液中含少量钒难以去除，目前条件下无法获得合格的铬产品。迄今为止，钒铬渣中钒、铬提取及分离尚未有工业化生产的工艺技术，其主要的技术难点在于钒、铬难于实现高效提取且分离困难，钒铬资源的高效、清洁利用更是一大难题。目前对钒铬渣的研究集中在如果经济高效地分离钒和铬上，而忽略了钒铬渣中铁资源的同步提取。而且现有氧化焙烧-湿法浸出技术处理钒铬渣得到的钒铬溶液中钒和铬分离难度大，没有工业化前景。因此，现有的处理转炉钒铬渣的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理钒铬渣的系统和方法，采用该系统可以实现钒铬渣中铁、钒和铬资源的高效回收，并且铁的回收率不低于87％，钒的回收率不低于90％，铬的回收率不低于88％。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理转炉钒铬渣的系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：氧化磁化焙烧装置，所述氧化磁化焙烧装置具有转炉钒铬渣入口、空气入口和磁性焙砂出口；磁选装置，所述磁选装置具有磁性焙砂入口、铁精矿出口和除铁钒铬渣出口，所述磁性焙砂入口与所述磁性焙砂出口相连；第一氧化钠化焙烧装置，所述第一氧化钠化焙烧装置具有除铁钒铬渣入口、第一钠盐入口、第一空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，所述除铁钒铬渣入口与所述除铁钒铬渣出口相连；水浸提钒装置，所述水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、第一水入口、第一酸度调节剂入口、铵盐入口、五氧化二钒出口和铬渣出口，所述水溶性钒酸钠熟料入口与所述水溶性钒酸钠熟料出口相连；第二氧化钠化焙烧装置，所述第二氧化钠化焙烧装置具有铬渣入口、第二钠盐入口、第二空气入口和水溶性铬酸钠熟料出口，所述铬渣入口与所述铬渣出口相连；水浸提铬装置，所述水浸提铬装置具有水溶性铬酸钠熟料入口、第二水入口、第二酸度调节剂入口和重铬酸钠出口，所述水溶性铬酸钠熟料入口与所述水溶性铬酸钠熟料出口相连。根据本专利技术实施例的处理转炉钒铬渣的系统通过将转炉钒铬渣依次进行氧化磁化焙烧和磁选处理，可以分离得到铁精矿，从而回收了钒铬渣中的铁资源，并且使得所得除铁钒铬渣中钒和铬的品位大幅提升，从而有利于后续提钒和提铬，同时铁是钒铬回收中的有害元素，除铁或更有利于后续过程中钒和铬的回收，然后将所得除铁钒铬渣依次通过氧化钠化焙烧和水浸提钒处理，可以实现钒资源的高效回收，接着将水浸提钒所得铬渣再进行氧化钠化焙烧和水浸提铬，可以实现铬资源的高效回收。由此，采用该系统可以实现钒铬渣中铁、钒和铬资源的高效回收，并且铁的回收率不低于87％，钒的回收率不低于90％，铬的回收率不低于88％。另外，根据本专利技术上述实施例的处理转炉钒铬渣的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述氧化磁化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选转底炉。在本专利技术的一些实施例中，所述第一氧化钠化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选回转窑或多层焙烧炉。在本专利技术的一些实施例中，所述第二氧化钠化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选转底炉。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种采用上述系统处理转炉钒铬渣的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将转炉钒铬渣与空气供给至所述氧化磁化焙烧装置中进行氧化磁化焙烧处理，以便得到磁性焙砂；(2)将所述磁性焙砂供给所述磁选装置中进行磁选处理，以便得到铁精矿和除铁钒铬渣；(3)将所述除铁钒铬渣、第一钠盐和空气供给至所述第一氧化钠化焙烧装置中进行氧化钠化焙烧处理，以便得到水溶性钒酸钠熟料；(4)将所述水溶性钒酸钠熟料与水、第一酸度调节剂和铵盐供给至所述水浸提钒装置中进行处理，以便得到五氧化二钒和铬渣；(5)将所述铬渣、第二钠盐和空气供给至所述第二氧化钠化焙烧装置中进行氧化钠化焙烧处理，以便得到水溶性铬酸钠熟料；(6)将所述水溶性铬酸钠与水和第二酸度调节剂供给至所述水浸提铬装置中进行处理，以便得到中铬酸钠。根据本专利技术实施例的处理转炉钒铬渣的方法通过将转炉钒铬渣依次进行氧化磁化焙烧和磁选处理，可以分离得到铁精矿，从而回收了钒铬渣中的铁资源，并且使得所得除铁钒铬渣中钒和铬的品位大幅提升，从而有利于后续提钒和提铬，同时铁是钒铬回收中的有害元素，除铁或更有利于后续过程中钒和铬的回收，然后将所得除铁钒铬渣依次通过氧化钠化焙烧和水浸提钒处理，可以实现钒资源的高效回收，接着将水浸提钒所得铬渣再进行氧化钠化焙烧和水浸提铬，可以实现铬资源的高效回收。由此，采用该方法可以实现钒铬渣中铁、钒和铬资源的高效回收，并且铁的回收率不低于87％，钒的回收率不低于90％，铬的回收率不低于88％。另外，根据本专利技术上述实施例的处理转炉钒铬渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述转炉钒铬渣中Cr2O3质量分数为8～16％，V2O5质量分数为8～16％，Fe质量分数为20～35％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述氧化磁化焙烧处理的温度为300～500摄氏度，时间为5～20min，所述空气中氧气浓度按体积百分比计为0.5～2％。由此，可以显著提高后续过程中铁的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述除铁钒铬渣中铁质量分数不大于8％。由此，可以显著提高后续过程中钒和铬的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氧化钠化焙烧处理的温度为600～900摄氏度。由此，可以进一步提高后续过程中钒和铬的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述除铁钒铬渣与所述第一钠盐的混合质量比100:(5～15)。由此，可以进一步提高后续过程中钒和铬的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(5)中，所述氧化钠化焙烧处理的温度为1150～1200摄氏度。由此，可以进一步提高后续过程中钒和铬的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(5)中，所述铬渣与所述第二钠盐的混合质量比100:(10～25)。由此，可以进一步提高后续过程中钒和铬的回收率。在本专利技术的一些实施例中，所述第一钠盐和所述第二钠盐分别独立地为碳酸钠、氯化钠或硫酸钠。本专利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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/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是根据本专利技术一个实施例的处理转炉钒铬渣的系统结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的处理转炉钒铬渣的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理转炉钒铬渣的系统，其特征在于，包括：氧化磁化焙烧装置，所述氧化磁化焙烧装置具有转炉钒铬渣入口、空气入口和磁性焙砂出口；磁选装置，所述磁选装置具有磁性焙砂入口、铁精矿出口和除铁钒铬渣出口，所述磁性焙砂入口与所述磁性焙砂出口相连；第一氧化钠化焙烧装置，所述第一氧化钠化焙烧装置具有除铁钒铬渣入口、第一钠盐入口、第一空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，所述除铁钒铬渣入口与所述除铁钒铬渣出口相连；水浸提钒装置，所述水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、第一水入口、第一酸度调节剂入口、铵盐入口、五氧化二钒出口和铬渣出口，所述水溶性钒酸钠熟料入口与所述水溶性钒酸钠熟料出口相连；第二氧化钠化焙烧装置，所述第二氧化钠化焙烧装置具有铬渣入口、第二钠盐入口、第二空气入口和水溶性铬酸钠熟料出口，所述铬渣入口与所述铬渣出口相连；水浸提铬装置，所述水浸提铬装置具有水溶性铬酸钠熟料入口、第二水入口、第二酸度调节剂入口和重铬酸钠出口，所述水溶性铬酸钠熟料入口与所述水溶性铬酸钠熟料出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理转炉钒铬渣的系统，其特征在于，包括：氧化磁化焙烧装置，所述氧化磁化焙烧装置具有转炉钒铬渣入口、空气入口和磁性焙砂出口；磁选装置，所述磁选装置具有磁性焙砂入口、铁精矿出口和除铁钒铬渣出口，所述磁性焙砂入口与所述磁性焙砂出口相连；第一氧化钠化焙烧装置，所述第一氧化钠化焙烧装置具有除铁钒铬渣入口、第一钠盐入口、第一空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，所述除铁钒铬渣入口与所述除铁钒铬渣出口相连；水浸提钒装置，所述水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、第一水入口、第一酸度调节剂入口、铵盐入口、五氧化二钒出口和铬渣出口，所述水溶性钒酸钠熟料入口与所述水溶性钒酸钠熟料出口相连；第二氧化钠化焙烧装置，所述第二氧化钠化焙烧装置具有铬渣入口、第二钠盐入口、第二空气入口和水溶性铬酸钠熟料出口，所述铬渣入口与所述铬渣出口相连；水浸提铬装置，所述水浸提铬装置具有水溶性铬酸钠熟料入口、第二水入口、第二酸度调节剂入口和重铬酸钠出口，所述水溶性铬酸钠熟料入口与所述水溶性铬酸钠熟料出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化磁化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选转底炉。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一氧化钠化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选回转窑或多层焙烧炉。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二氧化钠化焙烧装置为转底炉、回转窑或多层焙烧炉，优选转底炉。5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的系统处理转炉钒铬渣的方法，其特征在于，包括：(1)将转炉钒铬渣与空气供给至所述氧化磁化焙烧装置中进行氧化磁化焙烧处理，以便得到磁性焙砂...

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