一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法技术

本发明专利技术涉及一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将除磷泥与粗钒渣按照(0.2‑1):100的质量比混合；(2)混合后的粉体中加入碳酸钠进行提钒；(3)提钒后的浸出液中加入氯化钙得到的除磷泥回用于步骤(1)。转炉产生的粗钒渣具有较高的温度，而钠化提钒过程中产生的除磷泥含有15‑40wt.％的水分，且除磷泥中含有硅、铝等杂质，不易抽滤，利用粗钒渣自身的热量干燥除磷泥并将除磷泥与粗钒渣混合，不仅提高了热能的利用率，提高除磷泥与粗钒渣的混合效果，还能降低回收除磷泥中金属钒的成本，经济效益高。

A Method of Re-extracting Vanadium from Phosphorus Sludge by-product Containing Vanadium

The invention relates to a method for extracting vanadium from phosphorus sludge containing vanadium by-product, which comprises the following steps: (1) mixing the phosphorus sludge and crude vanadium slag according to the mass ratio of (0.2 1): 100; (2) adding sodium carbonate to the mixed powder to extract vanadium; (3) adding calcium chloride to the leaching solution after vanadium extraction to recycle the phosphorus sludge obtained in step (1). The crude vanadium slag produced by converter has higher temperature, while the phosphorus removal mud produced in the process of sodium vanadium extraction contains 15 40wt.% water, and the phosphorus removal mud contains impurities such as silicon and aluminium, so it is not easy to filter. Using the heat of crude vanadium slag to dry the phosphorus removal mud and mix the phosphorus removal mud with crude vanadium slag can not only improve the utilization rate of heat energy, but also improve the mixing effect of phosphorus removal mud The cost of recovering vanadium from phosphorus sludge is low and the economic benefit is high.

【技术实现步骤摘要】
一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法
本专利技术属于冶金化工领域，具体涉及一种利用含钒废弃物提钒的方法，尤其涉及一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法。
技术介绍
除磷泥为生产五氧化二钒过程中为降低含钒废液中磷的含量，在含钒废液中加入氯化钙所产生的含钒废弃物。李昆鹏发表了题为除磷钒泥提钒工艺研究(全国铁合金学术研讨会，2014，202-204)的文章，该文章指出，除磷泥中加入适量碳酸钠可以提高钒的浸出率，降低浸出液中磷的含量。但该方法需要对除磷泥进行单独处理，对金属钒的回收成本高，且处理过程中会产生新的固体废弃物与废液，不利于工业化应用。CN104532009A公开了一种高钙高磷钒渣熟料的提钒方法，该方法将高钙高磷钒渣熟料破碎研磨筛分后进行碳酸化浸出，固液分离后得到含钒浸出液，再通过现行成熟的沉钒和脱氨工艺得到钒产品。但该方法没有对固液分离后的固体废弃物进行处理，也没有对含钒浸出液中沉出的钒做进一步进行处理，该提钒方法提钒过程中会产生大量的废固与废液，环境污染严重。CN106011490A公开了一种钒渣生产五氧化二钒中钒溶液除磷工艺及其系统，该工艺将钒渣焙烧后的熟料装于布料车中，浸取熟料，浸出液通过真空抽滤泵输送到一级浓缩机中，用除磷剂储罐中的除磷剂淋洗布料车中熟料，进行一次除磷，继续用水淋洗，一次浓缩机中浸出液不断溢流进入二级浓缩机中，向二级浓缩机通入蒸汽搅拌溶液，通过输液泵将除磷剂输送至除磷剂高位计量罐中，将除磷剂输送至二级浓缩机中，进行二次除磷，二级浓缩机静止、澄清后，得到合格钒溶液。但该方法需要对除磷条件进行严格控制，且除磷后所得除磷泥没有进行回收利用。CN103060575A公开了一种五氧化二钒生产净化除磷渣提钒工艺，该工艺方法首先取除磷泥，将除磷泥磨碎后制成浆液，使用蒸汽加热浆液后进行压滤，使用压滤后的浆液制取多钒酸铵。同样该方法需要对除磷泥进行单独处理，成本高，且处理过程仍然会产生大量废渣与废液。因此，开发一种低成本回收利用除磷泥的工艺方法，不仅能够减少固体废弃物除磷泥的堆放，而且能够回收利用除磷泥中的金属钒，经济价值高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法，该方法通过将除磷泥与粗钒渣混合进行钠化提钒，并将提钒后的浸出液加入氯化钙得到的除磷泥再次回用，使得除磷泥中的钒得到了最大程度的回收和利用，同时还克服了单独对除磷泥进行提钒的操作能耗高的缺点，节约了成本，并降低了除磷泥堆放所造成的资源浪费与环境污染。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将除磷泥与粗钒渣按照(0.2-1):100的质量比混合；(2)混合后的粉体中加入碳酸钠进行提钒；(3)提钒后的浸出液中加入氯化钙得到的除磷泥回用于步骤(1)。本专利技术中采用了将除磷泥与粗钒渣按照(0.2-1):100的质量比进行混合的操作，混合后的粉体中加入碳酸钠能够使得除磷泥和粗钒渣中的钒充分浸出，从而实现了除磷泥中的钒具有更好的回收效率；除此以外，本专利技术还回用了提钒后浸出液中加入氯化钙得到的除磷泥，从而实现了除磷泥的再提钒，简化了操作流程，也降低了除磷泥再提钒的成本，避免了大量废渣与废液的产生。优选地，步骤(1)所述除磷泥利用粗钒渣余热进行烘干。本专利技术中除磷泥中的含水量为15-40wt.％，而且除磷泥中含有硅、铝等元素，含水量较高的除磷泥呈胶体状态，若不除去除磷泥中的水分，则除磷泥与粗钒渣无法充分混合，本专利技术利用粗钒渣所带有的余热对含水量较高的除磷泥进行烘干，不仅降低了除磷泥除水的成本，还能提高粗钒渣与除磷泥的混合程度，烘干时间本领域的技术人员可以根据除磷泥的含水量进行合理地选择。优选地，所述烘干后除磷泥的含水量为0.2-5wt％，例如可以是0.2wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％。除磷泥烘干水分之后能够更好地与粗钒渣进行混合。优选地，步骤(2)所述碳酸钠与所述混合粉体的质量比为1:(10-20)，例如可以是1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19或1:20，优选为1:(12-16)。碳酸钠的加入可以将混合粉体中不溶性的钒酸钙与磷酸钙转化为可溶性的钒酸钠与磷酸钠，加入的碳酸钠过多会使浸取液中磷的含量过高，不利于提高制备得到的五氧化二钒的纯度，但若加入的碳酸钠过少，则无法有效回收粗钒渣中的金属钒。由于本专利技术对除磷泥进行回收利用，因此本专利技术提供的提钒方法中可以加入较多的碳酸钠以提高金属钒的浸取率，通过在浸取液中加入适量的氯化钙以除磷，进而提高五氧化二钒产品的纯度。优选地，步骤(3)所述浸取液与所述氯化钙固体的液固比为1000-2000mL/g，例如可以是1000mL/g、1100mL/g、1200mL/g、1300mL/g、1400mL/g、1500mL/g、1600mL/g、1700mL/g、1800mL/g、1900mL/g或2000mL/g，优选为1500-1800mL/g。由于本专利技术对除磷泥进行回收利用，对除磷泥中所含有的金属钒进行回收，因此浸取液中可以加入较多的氯化钙，从而降低浸取液中磷的含量，进而提高后续处理所得五氧化二钒的纯度。优选地，步骤(2)所述提钒的方法包括如下步骤：(a)步骤(1)混合后的粉体中加入碳酸钠，对混合后的物料进行焙烧，得到焙烧固体；(b)浸取步骤(a)所得焙烧固体，过滤得到含钒的浸出液。优选地，步骤(a)所述焙烧前还包括对混合后物料的粉碎和球磨。优选地，所述经粉碎和球磨后的物料粒径为100-300目，例如可以是100目、120目、140目、160目、180目、200目、220目、240目、260目、280目或300目，优选为100-200目。优选地，所述焙烧的温度为800-1000℃，例如可以是800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃，优选为850-950℃。优选地，所述焙烧的时间为240-300min，例如可以是240min、250min、260min、270min、280min、290min或300min，优选为250-270min。优选地，所述焙烧在有氧气氛中进行。优选地，所述有氧气氛中氧气的浓度为20-50Vol.％，例如可以是20Vol.％、25Vol.％、30Vol.％、35Vol.％、40Vol.％、45Vol.％或50Vol.％，优选为30-40Vol.％。优选地，步骤(b)所述浸取包括水浸或酸浸，优选为水浸。优选地，所述浸取的液固比为1-5mL/g，例如可以是1mL/g、2mL/g、3mL/g、4mL/g或5mL/g，优选为2-3mL/g。优选地，所述浸取的温度为60-80℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，优选为60-70℃。优选地，所述浸取的时间为20-60min，例如可以是20min、30min、40min、50min或60min，优选为30-40min。作为本专利技术提供的除磷泥再提钒的提钒方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：(1)将除磷泥与粗钒渣按照(0.2-1):100的质量比混合，除磷泥利用粗钒渣余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将除磷泥与粗钒渣按照(0.2‑1):100的质量比混合；(2)混合后的粉体中加入碳酸钠进行提钒；(3)提钒后的浸出液中加入氯化钙得到的除磷泥回用于步骤(1)。

【技术特征摘要】
1.一种含钒副产品除磷泥再提钒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将除磷泥与粗钒渣按照(0.2-1):100的质量比混合；(2)混合后的粉体中加入碳酸钠进行提钒；(3)提钒后的浸出液中加入氯化钙得到的除磷泥回用于步骤(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述除磷泥利用粗钒渣余热进行烘干；优选地，所述烘干后除磷泥的含水量为0.2-5wt.％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碳酸钠与混合后粉体的质量比为1:(10-20)，优选为1:(12-16)；优选地，步骤(3)所述浸出液与氯化钙的液固比为1000-2000mL/g，优选为1500-1800mL/g。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述提钒的方法包括如下步骤：(a)步骤(1)混合后的粉体中加入碳酸钠，对混合后的物料进行焙烧，得到焙烧固体；(b)浸取步骤(a)所得焙烧固体，过滤得到含钒的浸出液。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(a)所述焙烧前还包括对混合后物料的粉碎和球磨；优选地，所述经粉碎和球磨后的物料粒径为100-300目，优选为120-200目；优选地，所述焙烧的温度为800-1000℃，优选为850-950℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立伟，王相宝，林向丰，刘利军，宋林良，于艳杰，
申请(专利权)人：承德燕北冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13