高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统技术方案

本实用新型专利技术提出了高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，包括：混合装置、还原焙烧脱磷装置、熔分装置、氧化钠化焙烧装置和水浸提钒装置，其中，混合装置具有高钙高磷钒渣入口、硅石入口、还原煤入口和混合物料出口；还原焙烧脱磷装置具有混合物料入口和脱磷焙烧产物出口；熔分装置具有脱磷焙烧产物入口、铁水出口和低磷钒渣出口；氧化焙烧装置具有低磷钒渣入口、钠盐入口、空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口；以及水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、五氧化二钒出口和尾渣出口。采用该系统可以有效脱除高钙高磷钒渣中的磷，进而显著提高铁和钒的回收率和品质。

【技术实现步骤摘要】
高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统
本技术属于冶金
，具体而言，本技术涉及高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统。
技术介绍
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，其主要成分有MFe、FeO、SiO2、V2O3、TiO2、CaO、Al2O3、MgO和Cr2O3。世界上约有60％的钒是从钒渣中提取的，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。磷是含钒浸出液沉淀中的有害元素，它会与钒在酸性介质中形成稳定而又复杂的络合物磷钒系杂多酸以及它们的盐，此外，还会与溶液中的铁离子和铝离子形成FePO4、AlPO4沉淀，这些都会污染钒酸铵沉淀，严重影响酸性铵盐沉钒的进行。常用的脱磷手段为调节溶液pH在9.5-11.0之间，然后加入适量的钙盐或镁盐形成磷酸盐沉淀，一般要求脱磷后的浸出液P浓度<0.015g/L。普通钒渣中CaO质量分数一般小于3％，P2O5质量分数一般小于0.2％。为了减轻半钢脱磷的负担，含钒铁水吹炼钒渣同时可以加入钙盐进行预脱磷，得到低磷半钢和高钙高磷的特殊钒渣。这种高钙高磷钒渣因自身CaO含量高，钠化焙烧时CaO会与V2O5生成不溶于水的钒酸钙CaO·V2O5或含有钙的钒青钙CaV12O30，CaO的质量分数每增加1％就要带来4.7-9.0％的V2O5损失，因此不宜采用钠化焙烧-水浸提钒工艺；如果采用钙化焙烧-酸浸提钒工艺，会使大量的钙和磷伴随着钒一同进入到浸出液中，由于溶液中有大量钙离子的存在，调节溶液pH在9.5-11.0之间会重新形成钒酸钙沉淀，所以不能采用传统的碱性条件下的脱磷方法，而酸性体系下的脱磷问题尚未攻克。因此，对高钙高磷钒渣脱磷提钒的技术还有待进一步发展。
技术实现思路
本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，本技术的一个目的在于提出一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，该系统可以在高钙高磷钒渣提钒前进行有效脱磷，并且可以有效回收获得高品质的铁和钒，同时还可以进一步提高铁和钒的回收率。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，包括：混合装置，所述混合装置具有高钙高磷钒渣入口、硅石入口、还原煤入口和混合物料出口；还原焙烧脱磷装置，所述还原焙烧脱磷装置具有混合物料入口和脱磷焙烧产物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；熔分装置，所述熔分装置具有脱磷焙烧产物入口、铁水出口和低磷钒渣出口，所述脱磷焙烧产物入口与所述脱磷焙烧产物出口相连；氧化钠化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有低磷钒渣入口、钠盐入口、空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，所述低磷钒渣入口与所述低磷钒渣出口相连；以及水浸提钒装置，所述水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、五氧化二钒出口和尾渣出口，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。由此，通过采用本技术上述实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，不仅可以有效脱除高钙高磷钒渣中的磷，避免钒酸钠熟料在水浸提钒时磷进入含钒浸出液中从而严重影响沉钒效果，还可以对高钙高磷钒渣中的铁资源进行回收再利用，最终获得含磷量低的优质铁资源和五氧化二钒产品。根据本技术上述实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本技术中，所述还原焙烧脱磷装置为转底炉，由此可以进一步提高脱磷效率。在本技术中，所述熔分装置为燃气熔分炉，由此可以进一步提高分离脱磷焙烧产物中铁的效率。在本技术中，所述氧化钠化焙烧装置为回转窑，由此可以进一步提高氧化钠化焙烧效率。附图说明图1是根据本技术一个实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统的结构示意图。图2是利用本技术一个实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统进行高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法流程图。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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，参考图1，包括：混合装置100、还原焙烧脱磷装置200、熔分装置300、氧化钠化焙烧装置400和水浸提钒装置500。利用上述高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，首先通过混合装置100对高钙高磷钒渣、硅石和还原煤进行混合处理，得到混合物料，接着将混合物料在还原焙烧脱磷装置200进行还原焙烧脱磷处理，得到脱磷焙烧产物，由此实现脱磷的目的，再在熔分装置300对脱磷焙烧产物进行熔分处理，将脱磷焙烧产物中的铁分离出来，得到铁水和低磷钒渣，再在氧化钠化焙烧装置400中对低磷钒渣进行氧化钠化焙烧处理，得到水溶性钒酸钠熟料，最后在水浸提钒装置500中对水溶性钒酸钠熟料进行水浸提钒处理，最终得到五氧化二钒产品。由此，本技术通过采用上述实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，可以进一步提高高钙高磷钒渣中的铁资源的回收率，并有效脱除高钙高磷钒渣中的磷，避免钒酸钠熟料在水浸提钒时磷进入含钒浸出液中从而严重影响沉钒效果，进而进一步改善高钙高磷钒渣的脱磷效果，并提高铁和钒的回收率和品质。下面参考图1对本技术上述实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统进行详细描述。混合装置100根据本技术的实施例，混合装置100具有高钙高磷钒渣入口110、硅石入口120、还原煤入口130和混合物料出口140，混合装置100适于将高钙高磷钒渣与硅石和还原煤进行混合处理，以便得到混合物料。根据本技术的具体实施例，高钙高磷钒渣中CaO的含量为3-25重量％，P2O5的含量为0.2-1重量％，V2O5的含量为5-20重量％，Fe的含量为20-35重量％。由此，本技术实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统可以有效针对CaO含量高于3重量％、P2O5含量高于0.2重量％的高钙高磷钒渣进行处理，并且可以获得高品质的铁和五氧化二钒产品。根据本技术的具体实施例，高钙高磷钒渣中CaO的含量为5-15重量％，P2O5的含量为0.2-0.6重量％，V2O5的含量为5-10重量％，Fe的含量为20-30重量％。由此，本技术实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统可以有效针对CaO含量为5-15重量％、P2O5含量为0.2-0.6重量％的高钙高磷钒渣进行处理，并且可以获得高品质的铁和五氧化二钒产品。根据本技术的具体实施例，可以将高钙高磷钒渣与硅石和还原煤按照质量比为100:(5～15):(8～15)进行混合处理。由此可以进一步提高后续还原铁和还原脱磷效果。根据本技术的具体示例，专利技术人发现，向高钙高磷除铁钒渣中配入上述比例的硅石和还原煤，可以有效提高高钙高磷除铁钒渣中磷酸钙的还原率以及铁的还原率，进而提高脱磷效果以及铁的回收率。还原焙烧脱磷装置200根据本技术的实施例，还原焙烧脱磷装置200具有混合物料入口210和脱磷焙烧产物出口220，混合物料入口210与混合物料出口140相连，还原焙烧脱磷装置适于将混合物料进行还原焙烧脱磷处理，以便得到脱磷焙烧产物。由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，其特征在于，包括：混合装置，所述混合装置具有高钙高磷钒渣入口、硅石入口、还原煤入口和混合物料出口；还原焙烧脱磷装置，所述还原焙烧脱磷装置具有混合物料入口和脱磷焙烧产物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；熔分装置，所述熔分装置具有脱磷焙烧产物入口、铁水出口和低磷钒渣出口，所述脱磷焙烧产物入口与所述脱磷焙烧产物出口相连；氧化钠化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有低磷钒渣入口、钠盐入口、空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，所述低磷钒渣入口与所述低磷钒渣出口相连；以及水浸提钒装置，所述水浸提钒装置具有水溶性钒酸钠熟料入口、五氧化二钒出口和尾渣出口，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。

【技术特征摘要】
1.一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的系统，其特征在于，包括：混合装置，所述混合装置具有高钙高磷钒渣入口、硅石入口、还原煤入口和混合物料出口；还原焙烧脱磷装置，所述还原焙烧脱磷装置具有混合物料入口和脱磷焙烧产物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；熔分装置，所述熔分装置具有脱磷焙烧产物入口、铁水出口和低磷钒渣出口，所述脱磷焙烧产物入口与所述脱磷焙烧产物出口相连；氧化钠化焙烧装置，所述氧化焙烧装置具有低磷钒渣入口、钠盐入口、空气入口和水溶性钒酸钠熟料出口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，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：新型
国别省市：江苏,32