固废渣复合焙烧提钒的方法技术

本发明专利技术属于化工技术领域，具体涉及一种固废渣复合焙烧提钒的方法。针对现有钒渣提钒焙烧过程氧化不充分、焙烧熟料浸出率低、焙烧添加剂成本高等问题，本发明专利技术提供了一种固废渣复合焙烧提钒的方法，包括以下步骤：a、将钒渣与石灰石、混合固废渣混合均匀；b、在280～550℃下煅烧30～60min，再升温至860～900℃，煅烧2～2.5h，得到焙烧熟料；c、将焙烧熟料水浸，过滤，得到水浸液和水浸残渣；d、对水浸液进行沉钒，得到偏钒酸铵，煅烧，得到五氧化二钒。本发明专利技术能够充分利用了钠化沉钒废水浓缩后获得的混合固废渣，同时可以直接水浸即可，无需除杂直接沉钒，沉钒工艺简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
固废渣复合焙烧提钒的方法
本专利技术属于化工
，具体涉及一种固废渣复合焙烧提钒的方法。
技术介绍
钒渣主要来自铁水提钒，获得的钒渣提钒工艺主要为钠化焙烧提钒和钙化焙烧提钒，而钠化熟料-水浸提钒工艺，操作简单，流程短，但是会产生大量的硫酸钠等难以回收的固废，污染环境，同时废水处理成本大。钙化焙烧过程生产硫酸钙，采用硫酸浸出，酸性铵盐沉钒的工艺，酸性钒液沉钒所得产品杂质含量较高，难以制备高纯度五氧化二钒，但其废水处理简单成本低。基于钠化焙烧和钙化焙烧各自都存在相应的缺陷，目前新的研究方向倾向于钙镁复合焙烧、锰化焙烧、复合钠盐焙烧等。专利CN109811123A公开了一种钙镁复合强化提钒的方法，将钙镁复合焙烧熟料进行破碎得到复合焙烧熟料细粉，然后将所述复合焙烧熟料细粉采用酸性溶液浸出，过滤得到含钒滤液。专利CN103898329A公开了一种锰化焙烧钒渣的提钒方法，采用含高价锰的物料作为氧化剂，使得钒与锰在焙烧过程中结合形成钒酸锰化合物，然后将熟料破碎并将破碎后的熟料与水混合，之后加入酸液进行浸出,得到含钒浸出液和提钒尾渣。文献“高钙钒比钒渣钠化焙烧熟料浸出条件”研究了高钙钒比的钒渣，在钠化焙烧条件下的熟料分别进行水浸和碳酸铵浸出，探究了在水浸条件下，适宜的温度、时间、液固比以及采用碳酸钠浸出的优势。可见，现有的钙镁复合焙烧、锰化焙烧由于镁和锰的成本高，焙烧成本高；同时由于采用酸性浸出，杂质含量较高，影响后续沉钒率及产品质量；再者，镁和锰后期的回收利用也是一大问题。针对高钙钒比的钒渣进行钠化焙烧时，由于高钙钒比焙烧过程中，大部分生成的是钒酸钙化合物，焙烧过程温度较高，并且容易出现氧化不充分的现象；并且采用碳酸钠浸出，成本高，工序复杂。因此，还亟待开发一种流程简单、成本低、效率高的焙烧提钒方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为：现有钒渣提钒焙烧过程氧化不充分、焙烧熟料浸出率低、焙烧添加剂成本高、浸出液中杂质含量高等问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：提供一种固废渣复合焙烧提钒的方法。该方法包括以下步骤：a、将钒渣与石灰石、混合固废渣按比例混合均匀；所述混合固废渣为含硫酸钠和硫酸铵的固废渣；b、将步骤a所得物料在280～550℃下煅烧30～60min，再升温至860～900℃，煅烧2～2.5h，得到焙烧熟料；c、将焙烧熟料按液固比1.5～3︰1，在60～95℃条件下水浸20～30min，过滤，得到水浸液和水浸残渣；d、对步骤c所得水浸液进行沉钒，得到偏钒酸铵，煅烧，得到五氧化二钒。其中，上述固废渣复合焙烧提钒的方法中，步骤a所述的钒渣为铁水提钒获得的产物，钒含量5％～10％，CaO含量0.5～3％。其中，上述固废渣复合焙烧提钒的方法中，步骤a所述的混合固废渣中硫酸钠含量为70～85％，硫酸铵含量为15～30％。其中，上述固废渣复合焙烧提钒的方法中，步骤a所述钒渣与石灰石加入的比例以CaO/V2O5的重量比为0.25～0.4︰1计算。其中，上述固废渣复合焙烧提钒的方法中，步骤a所述钒渣与固废渣的重量比为1︰03～0.5。其中，上述固废渣复合焙烧提钒的方法中，步骤d所述的沉钒为酸性铵盐沉钒或碱性沉钒。具体的，所述的酸性铵盐沉钒的具体操作步骤为：将浸出液pH值调节至1.8～2.2后，按硫酸铵质量/浸出液中钒的质量＝1.8～2.0的比例加入硫酸铵，在95℃条件下反应30～60min，反应结束固液分离，得到多钒酸铵。具体的，所述的碱性沉钒的具体操作步骤为：将浸出液pH值调至9，按摩尔比硫酸铵/浸出液中钒＝1.8～2.0的比例加入硫酸铵，在20～30℃条件下反应2～5h，反应结束固液分离，得到偏钒酸铵。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种固废渣复合焙烧提钒的方法，通过将钒渣与石灰石、含有硫酸钠和硫酸铵的混合固废渣进行配比煅烧得到熟料，再水浸，沉钒，获得合格的五氧化二钒，本专利技术方法充分利用了钠化沉钒废水浓缩后获得的混合固废渣(主要含硫酸钠、硫酸铵)，同时可以直接水浸即可，无需除杂直接沉钒，沉钒工艺简单，成本低。具体实施方式本专利技术提供了一种固废渣复合焙烧提钒的方法，包括以下步骤：a、将钒渣与石灰石、混合固废渣按比例混合均匀；所述混合固废渣为含硫酸钠和硫酸铵的固废渣；b、将步骤a所得物料在280～550℃下煅烧30～60min，再升温至860～900℃，煅烧2～2.5h，得到焙烧熟料；c、将焙烧熟料按液固比1.5～3︰1，在60～95℃条件下水浸20～30min，过滤，得到水浸液和水浸残渣；d、对步骤c所得水浸液进行沉钒，得到偏钒酸铵，煅烧后得到五氧化二钒。其中，步骤a所述的钒渣为铁水提钒获得的产物，钒含量5％～10％，CaO含量0.5～3％。其中，步骤a所述的混合固废渣中硫酸钠含量为70～85％，硫酸铵含量为15～30％。本专利技术所用的混合固废渣为钠化沉钒废水浓缩后获得的产物，其中主要含有硫酸钠和硫酸铵，硫酸钠含量约为70～85％，硫酸铵含量约为15～30％，虽含有其余杂质，但在本专利技术的反应体系中，不会影响焙烧效果。其中，步骤a所述钒渣与石灰石加入的比例以CaO/V2O5的重量比为0.25～0.4︰1计算。为了更好的促进焙烧，但是又不至于导致大部分钒渣中的钒与钙结合，生成不溶于水的钒酸钙化合物，本专利技术限定了钒渣与石灰石的加入比例。在上述比例条件下，钙能加快SO42-转移，使化学平衡向有利于钠与钒结合的方向进行，同时能固定部分的SO42-、SiO32-和P。其中，步骤a所述钒渣与固废渣的重量比为1︰:03～0.5。其中，步骤d所述的沉钒为酸性铵盐沉钒或碱性沉钒。具体的，所述的酸性铵盐沉钒的具体操作步骤为：将浸出液调节pH1.8～2.2后，按硫酸铵质量/浸出液中钒的质量＝1.8～2.0的比例加入硫酸铵，在95℃条件下反应30～60min，反应结束固液分离。得到多钒酸铵。具体的，所述的碱性沉钒的具体操作步骤为：将浸出液PH值调至9左右，按摩尔比硫酸铵/浸出液中钒＝1.8～2.0的比例加入硫酸铵，在20～30℃条件下反应2～5h，反应结束固液分离。得到偏钒酸铵。本专利技术合理利用了难以处理利用的固废渣，添加钙复合焙烧，钙能加快SO42-转移，使化学平衡向有利于钠与钒结合的方向进行，同时能固定部分的SO42-、SiO32-、P等，使得后期浸出无需除杂，提高焙烧效果，并且不含有酸浸所带来的杂质，硫酸铵在280℃后开始分解，NH3释放形成空隙，促进Fe2+等氧化，进而促进钒铁尖晶石的分解进程，使其分解加速。因为钠化焙烧熟料在工业生产中就是直接采用水浸的方式将熟料中的钒浸出，此种方式操作简单流程短，而酸浸提钒工艺中，采用硫酸，并且需严格控制pH值，过程长且复杂，还易将熟料中Fe、Mn、P等杂质浸出，影响沉钒。具体的，本专利技术在生产上可按下述步骤实施：将钒渣与石灰石按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固废渣复合焙烧提钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、将钒渣与石灰石、混合固废渣按比例混合均匀；所述混合固废渣为含硫酸钠和硫酸铵的固废渣；/nb、将步骤a所得物料在280～550℃下煅烧30～60min，再升温至860～900℃，煅烧2～2.5h，得到焙烧熟料；/nc、将焙烧熟料按液固比1.5～3︰1，在60～95℃条件下水浸20～30min，过滤，得到水浸液和水浸残渣；/nd、对步骤c所得水浸液进行沉钒，得到偏钒酸铵，煅烧，得到五氧化二钒。/n

【技术特征摘要】
1.固废渣复合焙烧提钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将钒渣与石灰石、混合固废渣按比例混合均匀；所述混合固废渣为含硫酸钠和硫酸铵的固废渣；
b、将步骤a所得物料在280～550℃下煅烧30～60min，再升温至860～900℃，煅烧2～2.5h，得到焙烧熟料；
c、将焙烧熟料按液固比1.5～3︰1，在60～95℃条件下水浸20～30min，过滤，得到水浸液和水浸残渣；
d、对步骤c所得水浸液进行沉钒，得到偏钒酸铵，煅烧，得到五氧化二钒。


2.根据权利要求1所述的固废渣复合焙烧提钒的方法，其特征在于：步骤a所述的钒渣为铁水提钒获得的产物，钒含量5％～10％，CaO含量0.5～3％。


3.根据权利要求1所述的固废渣复合焙烧提钒的方法，其特征在于：步骤a所述的混合固废渣中硫酸钠含量为70～85％，硫酸铵含量为15～30％。


4.根据权利要求1所述的固废渣复合焙烧提钒的方法，其特征在于：步骤a所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍金树，伍珍秀，蒋霖，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51