一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法技术

一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，属于新型钒渣的提钒技术领域。该方法是将锰钒渣进行氧化焙烧后，得到氧化焙烧后的熟料；将氧化焙烧后的熟料置于强酸溶液中浸出，得到混合液；将混合液，进行固液分离，得到含钒溶液和提钒尾渣。该方法能够实现锰钒渣资源的高效循环利用，并且，其在现有钒渣提钒的基础上，进行优化改进，因为锰钒渣体自身含有较高的锰，可有直接进行空白焙烧，无需加入任何添加剂。该方法工艺流程短，成本低，无污染，提钒效率高，提钒尾渣无钠盐可直接返回高炉或烧结使用，可实现资源的高效利用，具有巨大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法
本专利技术涉及一种新型钒渣的提钒
，更具体地讲，本专利技术涉及一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法。
技术介绍
钒是一种重要的金属元素，是现代工业的重要添加剂之一，在冶金、化工、军工等领域被广泛应用。钒的生产主要原料是钒渣，钒渣是钢铁工业中钒钛磁铁矿经过还原氧化后生成的产品之一。钒渣含有较高的钒、钛成分，其具有极高的经济价值。目前钒渣制备领域所得到的钒渣多为转炉吹钒所得，得到的钒渣中，含锰量较低，已有专利文献中所针对的钒渣基本为常规钒渣，常规钒渣中，钒主要是以尖晶石FeV2O4的形式存在，提钒方法其大多是采用加入焙烧添加剂，对低价钒进行转化，常用的是钙化焙烧和钠化焙烧，钙化焙烧是以氧化钙或碳酸钙作为焙烧添加剂，将钒渣中低价钒转化为钙盐，然后硫酸浸出，但是其会得到难以重复利用的硫酸钙为主的提钒尾渣。而钠化焙烧是通过以钠盐作为焙烧添加剂，将低价钒转化为可溶性钒酸钠盐而后浸出，但是钠盐容易分解，形成的Cl2或SO2有害，并且钠盐熔点低，焙烧过程会阻碍钒的氧化，降低钒的浸出率。在专利CN109930008A中公开了一种钒渣清洁提钒的方法，其是一种镁化焙烧，其是在焙烧过程中，加入镁化合物，含钒浸出液中，含有锰、镁、钒，通过加入硫酸铵，将钒分离，在加入氨水调节pH值，将锰分离，在通入氨气，分离出镁。其需要准备额外的镁化合物、硫酸铵(虽然可以重复利用)、氨水、氨气，成本高。还有一些针对特殊的钒渣，比如钒铬渣，在专利CN109706312A公开了一种利用钒铬渣和低品位软锰矿同时制备五氧化二钒和化学级二氧化锰的方法，在提钒过程中，加入低品位软锰矿，然后进行焙烧酸浸分离，分离出铬，在浸出液中，加入铵盐并调节pH值，过滤，得到多钒酸铵沉淀和含锰上清液。而本专利技术中所用钒渣为高锰含量的锰钒渣，制备工艺不同于常规钒渣的制备方法，且其成分及特性不同于常规钒渣。因此，针对该锰钒渣的特殊性，需要提供一种能从锰钒渣中有效提取钒的工艺方法。
技术实现思路
针对基于转炉吹钒制得的锰钒渣的特殊性，本专利技术提供了一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其能够实现锰钒渣资源的高效循环利用，并且，其在现有钒渣提钒的基础上，进行优化改进，因为锰钒渣体自身含有较高的锰，可有直接进行空白焙烧，无需加入任何添加剂。本专利技术工艺流程短，成本低，无污染，提钒效率高，提钒尾渣无钠盐可直接返回高炉或烧结使用，可实现资源的高效利用，具有巨大的经济效益。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，包括以下步骤：(1)氧化焙烧将锰钒渣进行氧化焙烧后，得到氧化焙烧后的熟料；(2)酸浸将氧化焙烧后的熟料置于强酸溶液中浸出，得到混合液；(3)：固液分离将混合液，进行固液分离，得到含钒溶液和提钒尾渣。所述的步骤(1)中，焙烧温度为600～1000℃，焙烧时间为1～300min，升温速率为0～10℃/min，焙烧后，空冷至室温，得到氧化焙烧后的熟料。所述的步骤(1)中，氧化焙烧采用焙烧炉或微波焙烧炉，当采用微波焙烧炉时，微波焙烧炉的微波频率维持在2450MHz。微波加热焙烧是一种绿色高效、快速高效的从锰钒渣中提钒的方法，该方法相对于传统焙烧炉焙烧，具有在相同焙烧温度时，焙烧时间短的优势，能够实现锰钒渣资源的高效循环利用。当采用微波加热炉氧化焙烧时，其焙烧时间优选为1～10min。所述的步骤(2)中，将氧化焙烧后的熟料进行粉碎筛选，得到粒度>50目目数的破碎熟料再进行酸浸。所述的步骤(2)中，强酸溶液的温度为20～100℃，浸出时间为1～120min。所述的步骤(2)中，强酸溶液为硫酸溶液、盐酸溶液、硝酸溶液中至少一种，强酸溶液中，强酸的质量分数≥20％；按固液比，氧化焙烧后的熟料：强酸溶液＝1g：(1～10)mL。所述的步骤(3)中，含钒溶液采用化学沉淀方式，将钒和锰分离。所述的步骤(3)中，所述的提钒尾渣可以返回高炉或烧结。所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法中，锰钒渣中，含有的钒存在形式为MnV2O6，其是形成方式是：V2O5+MnO2＝MnV2O6，通过对锰钒渣进行氧化焙烧，将渣中的低价钒全部转化为五价钒，生成溶于酸的锰钒酸盐MnV2O7。所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其提钒率为≥85％。所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法中，所述的转炉吹钒制得的锰钒渣的粒度大于50目目数的锰钒渣粉末，更优选为大于400目目数的锰钒渣粉末；所述的转炉吹钒制得的锰钒渣，其含有的成分及其质量百分比分别为：氧化钒为14～25％，氧化硅为10～24％，氧化锰为10～30％，氧化铬为1～12％，氧化钛为6～14％，氧化钙为0.3～3％，全铁为10～25％，余量为不可避免的杂质。该锰钒渣具有较高的锰含量和较低的铁含量。本专利技术的转炉吹钒制得的锰钒渣中，其在转炉吹钒过程中，钒和锰就发生了反应，得到了MnV2O6，通过氧化焙烧形成了溶于酸溶液的锰钒酸盐MnV2O7，实现了钒锰共提，形成的含钒溶液，采用现有技术既可以实现钒和锰的分离。本专利技术中，钒的浸出率为≥85％。本专利技术的一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其有益效果在于：1、本专利技术能够实现锰钒渣资源的高效循环利用，并且，其在现有钒渣提钒的基础上，进行优化改进，因为锰钒渣体自身含有较高的锰，可有直接进行空白焙烧，无需加入任何添加剂。2、本专利技术工艺流程短，成本低，无污染，提钒效率高，提钒尾渣无钠盐可直接返回高炉或烧结使用，可实现资源的高效利用，具有巨大的经济效益。3、本专利技术采用在转炉吹钒造渣时，加入富锰矿，不仅能够使富锰矿替代冷却剂，也起到一定的氧化剂作用，相比于现有技术中，在普通钒渣提钒过程中，加入富锰矿的工艺，本专利技术在造渣过程中，将富锰矿加入制备锰钒渣的工艺，其富锰矿中的铁最后进入熔池，提高了铁的回收率，在后续锰钒渣提钒的工艺得到的含钒溶液中，并没有铁的干扰，使得钒和锰更容易分离。本专利技术一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其具有以下优点：1)本专利技术的方法不加入任何添加剂，减少了因加入添加剂容易结块的现象，焙烧过程中无有害气体产生；2)本专利技术的方法提钒率高，尾渣可直接返回高炉或烧结；3)本专利技术的焙烧方式还可以为微波加热，可以迅速加热，提高反应速率，缩短整体反应时间；4)本专利技术的方法成本相对较低，能提高效益。附图说明图1为本专利技术实施例1的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例7的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进一步详细说明。以下实施例中，采用的锰钒渣通过以下方法制得：锰钒渣的制备方法，包括以下步骤：步骤a、将含钒铁水兑入容量为150t的钢包中，含钒铁水深度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)氧化焙烧/n将锰钒渣进行氧化焙烧后，得到氧化焙烧后的熟料；/n(2)酸浸/n将氧化焙烧后的熟料置于强酸溶液中浸出，得到混合液；/n(3)：固液分离/n将混合液，进行固液分离，得到含钒溶液和提钒尾渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氧化焙烧
将锰钒渣进行氧化焙烧后，得到氧化焙烧后的熟料；
(2)酸浸
将氧化焙烧后的熟料置于强酸溶液中浸出，得到混合液；
(3)：固液分离
将混合液，进行固液分离，得到含钒溶液和提钒尾渣。


2.根据权利要求1所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其特征在于，所述的转炉吹钒制得的锰钒渣，其含有的成分及其质量百分比分别为：氧化钒为14～25％，氧化硅为10～24％，氧化锰为10～30％，氧化铬为1～12％，氧化钛为6～14％，氧化钙为0.3～3％，全铁为10～25％，余量为不可避免的杂质。


3.根据权利要求1所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，焙烧温度为600～1000℃，焙烧时间为1～300min，升温速率为0～10℃/min，焙烧后，空冷至室温，得到氧化焙烧后的熟料。


4.根据权利要求1所述的基于转炉吹钒制得的锰钒渣提钒的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，氧化焙烧采用焙烧炉或微波焙烧炉；当采用微波焙烧炉时，微波焙烧炉的微波频率维持在2450MHz。


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【专利技术属性】
技术研发人员：薛向新，滕艾均，陈东辉，张学飞，高明磊，程功金，刘建兴，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21