钒钛磁铁精矿直接提钒的方法技术

本发明专利技术提供了一种钒钛磁铁精矿直接提钒的方法。该方法包括的步骤有：一种从钒钛磁铁精矿直接提钒的方法，包括的步骤有：将硫酸钠加入钒钛磁铁精矿中，混合均匀后进行造球；将造球后的所得球团经高温氧化钠化焙烧；将焙烧后的球团磨成粉料，用水浸出洗涤；净化浸出液，从而使钒富集得到含钒溶液；向得到的含钒溶液中加入氯化钙沉淀钒酸钙。该方法可以使净化后的余液循环利用，避免了含氨氮废水的产生，并节约用水，减少了能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从钒钛磁铁精矿中提钒的方法，更具体地讲，涉及一种 可以直接从钒钛磁铁精矿中提钒的方法。
技术介绍
目前，除了首先将钒钬磁铁精矿中的铁还原然后再从钒钛渣中提钒的方 法之外，国内外已经对直接从钒钬磁铁精矿中提钒的方法进行了充分的研究。国外从钒钛磁铁精矿中直接提钒的产业化工艺为钠化球团-氧化钠化 焙烧—粉料(或球团)水浸出—沉钒—多钒S交铵或偏钒酸铵。该工艺通过浸 出液循环浸出的方式富集溶液中的钒浓度，虽然钒浓度可以富集到10 20g/l, 但是需要大量的水来洗涤残渣中的可溶钒，从而使得使用水的量剧增。因此， 为了便于操作，通常将浸出液中的钒浓度控制在10g/l左右。由于浸出液中的 钒浓度较低，所以沉钒后产生大量的含氨氮的沉钒废水，环境污染严重。国内从钒钬磁铁精矿中直接提钒的工艺为钠化球团-氧化钠化焙烧— 球团水浸出—沉钒—多钒酸铵或偏钒酸铵。国内的工艺主要采用球团浸出的 方式，从而获得浸出液中的钒浓度为7g/1左右。由于球团的浸出时间长，温 度高，使得浸出工序能耗增大，并且沉钒产生大量的含氨氮的沉钒废水，造 成一定的环境污染。第CN1629326A号中国专利技术专利申请公开了 一种含钒铁精矿球团提钒方 法。该方法是在含钒铁精矿粉中加入适量的钠盐造球，然后焙烧成钠化球团； 钠化球团经过水浸处理使其中的可溶性钒酸钠溶解在水中；将获得的钒酸钠 溶液浓缩后加入辟^酸混合、搅拌，使五氧化二钒沉淀出来，经过压滤、烘干 制成粉状或溶化浇铸成片状的五氧化二钒的成品。在该工艺中，为了溶解可 溶性钒酸钠，需要多次浸泡球团，因此，浸出工序时间长，从而增大了能耗。为了解决上述工艺存在的问题，需要一种可以减少浸出、洗涤时间和次 数并节约用水量的直接提钒的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从钒钬磁铁精矿中直接提钒的方法，该方法 可以使净化后的余液循环利用，避免了含氨氮废水的产生，并节约用水，减少了能井€。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种从钒钛i兹铁精矿中直接提钒的方 法，该方法包括.一种从，包括步骤将硫酸 钠加入钒钛^兹铁精矿中，混合均匀后进行造球；将造球后的所得球团经高温 氧化钠化焙烧；将焙烧后的球团磨成粉料，用水浸出洗涤；净化浸出液，从 而使钒富集得到含钒溶液；向得到的含钒溶液中加入氯化钓沉淀钒酸4丐。优选地，在本专利技术的实施例中，将焙烧后的球团磨成粉料的步骤为釆用 湿球磨的方式。湿球磨所用的水为新水、净化后的余液、或者新水和余液的 混合物。在本专利技术的实施例中，浸出洗涤用水为热水。浸出洗涤用水为新水、净 化后的余液、或者新水和余液的混合物。在本专利技术的实施例中，净化浸出液使钒富集的步骤包括采用离子交换或 萃取的方式来净化浸出液。离子交换方法采用阴离子交换树脂。阴离子交换树脂为so^型树脂或cr型树脂。离子交换或萃取后的余液返回湿球磨步骤 和浸出洗涤步骤使用。循环使用离子交换或萃取后的余液时，根据余液中硫 酸钠的浓度确定是否对溶液进行冷冻结晶并分离硫酸钠。附图说明图1是示出了根据本专利技术实施例的从钒钬磁铁精矿中直接提钒的方法的 流程图。具体实施方式 现在，将参照附图来详细描述本专利技术的具体实施例。 图1是示出了根据本专利技术实施例的从钒钛磁铁精矿中直接提钒的方法的 流程图。参照图1,在步骤sioo,首先将钒钬磁铁精矿和硫酸钠按一定量的配比混合均勻，而硫酸钠的配比量根据钒钬-兹铁精矿中的钒、硅含量确定。在步骤S101，将混合均匀的钒钛磁铁精矿和硫酸钠的混合物造球。造球后的球团的直径为大约8 12mm。在步骤S102，将球团在大约1250。C下进行焙烧，然后保温大约60分钟， 使钒钬磁铁精矿中的钒与硫酸钠反应生成钒S吏钠。在步骤S103,将焙烧后的热球团在湿球磨中进行破碎，这样能提高后续 的浸出温度，降低能耗。在湿球磨中进行破碎的介质可以是新水，也可以是后续净化工序后的余 液(将在后面进行描述)，或者也可以是新水与所述余液的混合物。在步骤S104,将湿球磨后的粉料用水浸出洗涤，使焙烧后的可溶性钒酸 钠溶于水中，浸出洗涤后的不溶物为提钒残渣(步骤S1042)，而钒钛磁铁精 矿中的钛和铁包含在提钒残渣中。在步骤S104中，可以使用热水来浸出洗涤。 并且，在该步骤中使用的水可以是新水，也可以是后续净化工序后的余液(将 在后面进行描述)，或者也可以是新水与所述余液的混合物。在步骤S105，将经过浸出洗涤后所得到的溶液用离子交换树脂进行净化 并富集钒，或者采用萃取的方式进行净化并富集钒。离子交换树脂可以采用阴离子交换树脂，例如so/.型树脂或cr型树脂，优选的为so42—型树脂。例如，可以使用717树脂。萃取剂可以是N-263萃取剂。经离子交换后的余液(溶液)可以返回到步骤S103 (步骤S1031 )和S104 (步骤S1041),即，经离子交换后的余液可用作湿球磨的介质和用于浸出洗 涤球磨后的粉料。当余液中的碌^酸钠浓度达到一定量时，可以对余液进行冷却结晶，分离 出硫酸钠。分离出的结晶硫酸钠可用于步骤SIOO (步骤S1011)。由于在步骤SIOO中，加入了硫酸钠，并且硫酸钠的溶解度随溶液温度的变化而变化较大，所以在循环使用余液的过程中，可以通过结晶的方式去除 硫酸钠。因此，在根据本专利技术的实施例的方法中，优选的阴离子交换树脂为 so^型树脂。在步骤S106，利用解吸剂对离子交换树脂进行解吸，或者对萃取后的溶 液进行反萃取。例如，解吸剂可为氢氧化钠，反萃剂可为氢氧化钠和氯化钠 的混合溶液。钒在浸出液体系中主要以HVO^-的形式存在，与离子交换树脂(R代表 有机基团)发生的反应为树脂吸附HV042-+112804(有机相)=112 HV04 (有机相)+S042-树脂解吸2R2HV04(有机相)+40H、4ROH (有才几相)+V2074-+H20 树脂转型2ROH (有机相)+S042-=尺2804(有机相)+20H-浸出液在萃取过程中发生的反应(R代表有机基团)为 萃取反应HV04 2-十2RCl(有机相)=R2 HV04 (有机相)一+2Cr 反萃反应2R2 HV04 (有机相)+4(^=41^1(有机相)+ V2074-+H202R2 HV04 (有机相)+401^=411011(有机相)+ V2074-+H20 在步骤S107，向解吸后的溶液或反萃取后的溶液中加入氯化钓，使溶液中的钒酸根离子与4丐离子反应，然后在步骤S108，得到沉淀物钒酸4丐。在步骤S108,进行固液分离，得到钒酸4丐和废弃的溶液。对废弃的溶液进行废水处理(步骤S1081),而得到的钒酸钙则用于冶炼钒铁(步骤S1082 )。 下面将给出根据本专利技术的从钒钛磁铁精矿中直接提钒的方法的具体的实施例。实施例1取攀枝花钒钬磁铁精矿2kg(粒度-200目67%;主要成分V205 0.769%， TFe 58.66 %， FeO 27.08%， Si02 1.52%, Ti02 11.09%， MgO 1.63%, MnO 0.432%, A1203 3.43%),在其中加入0.12kg无水硫酸钠，混匀后造球，球团 大小为8 10mm,球团在马弗炉内升温至1250。C后保温60min;将焙烧后的 球团磨成粉料用热水浸出后，获得TV-1.895g/l的浸出液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从钒钛磁铁精矿直接提钒的方法，包括步骤：　将硫酸钠加入钒钛磁铁精矿中，混合均匀后进行造球；　将造球后的所得球团经高温氧化钠化焙烧；　将焙烧后的球团磨成粉料，用水浸出洗涤；　净化浸出液，从而使钒富集得到含钒溶液；　向得到的含钒溶液中加入氯化钙沉淀钒酸钙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付自碧，孙朝晖，黎建明，张林，彭毅，张帆，边悟，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]