本发明专利技术公开了一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法及装置，该方法包括：将钒精渣烘干磨细并去除金属铁，得到钒精渣物料，再将钒精渣物料和钠盐附加剂混合，得到混合物料；将混合物料在旋转翻料以及喷吹空气的条件下进行预氧化处理，得到预氧化物料；将预氧化物料在旋转翻料以及喷吹氧气的条件下进行高温焙烧，得到熟料；将未经冷却的熟料进行浸取提钒，即得所述钒酸钠；本发明专利技术上述方法能够充分促进钒精渣中的钒转化为钒酸钠，可有效提高钒转化率；此外，该方法还能够有效降低反应温度，降低能耗。能耗。能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法及装置
[0001]本专利技术涉及钒酸钠的制备
，具体涉及一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法及装置。
技术介绍
[0002]钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
[0003]目前，从钒精渣中提取钒酸钠一般是将钒原料进行研磨后，再与添加复合添加剂混合后，在含氧气体以及750～950℃条件下于回转窑中高温焙烧反应制得溶于水的钒酸钠盐，再经浸取提钒得到；
[0004]例如，专利申请号为201710386380.0的中国专利申请公开了一种由含钒原料制备钒酸钠的富氧焙烧方法，具体公开了将含钒原料研磨至粒径小于120μm，与复合添加剂混合后，放置于由填充料组成的反应混合物料床上并注入含氧气体，在温度为750
‑
950℃的回转窑中，通过热焰气体直接加热反应；其中，复合添加剂为比例为40～60:20～40：10～30的氯化钠、硫酸钠和碳酸钠；然而，该方法在钒酸钠制备过程中焙烧温度较高，需要较高的能源，同时该方法使得钒原料中的钒转化率较低，其最高钒转化率仅仅为95.3％；此外，由于现有技术提钒效率较低，使得钒尾渣中钒含量较高，因此，现有技术中制备得到的钒尾渣需要多次作为原料进行焙烧除钒，进而增加了能耗。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法及装置，该方法能够充分促进钒精渣中的钒转化为钒酸钠，可有效提高钒转化率；此外，该方法还能够有效降低反应温度，降低能耗。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法，所述方法包括如下步骤：
[0008](a)将钒精渣烘干磨细并去除金属铁，得到钒精渣物料，再将钒精渣物料和钠盐附加剂混合，得到混合物料，其中，钒精渣物料中MFe的含量不大于5％；
[0009](b)将混合物料在旋转翻料以及喷吹空气的条件下进行预氧化处理，得到预氧化物料；
[0010](c)将预氧化物料在旋转翻料以及喷吹氧气的条件下进行高温焙烧，得到熟料，其中，高温焙烧温度为620～720℃；
[0011](d)将未经冷却的熟料进行浸取提钒，即得所述钒酸钠。
[0012]优选地，所述钒精渣物料与钠盐附加剂的质量比为1∶(0.07～0.3)。
[0013]优选地，所述钒精渣物料的目粒度不低于120目。
[0014]优选地，所述钠盐附加剂由氯化钠和碳酸钠组成，所述氯化钠与碳酸钠的质量比
为1∶(0.4～2)。
[0015]优选地，所述预氧化处理温度为150～600℃，时间为0.5～4h。
[0016]优选地，所述步骤(b)中，旋转翻料的转速为0.4～1.2r/min；喷吹空气的压力为0.01～1.6Mpa，并且每吨混合物料按照0.5～50m3/h的喷吹量进行喷吹空气。
[0017]优选地，所述高温焙烧时间为20～60min。
[0018]优选地，所述步骤(c)中，旋转翻料的转速为0.4～1.2r/min；喷吹氧气的压力为0.01～1.6MPa，并且每吨预氧化物料按照0.5～10m3/h的喷吹量进行喷吹氧气。
[0019]本专利技术第二方面提供一种基于上述方法生产钒酸钠的装置，所述装置包括回转窑，以及分别与所述回转窑连接的浸取装置和烟气净化系统；
[0020]所述回转窑的一端设置有进气口、进料口和第一出气口，另一端设置有燃烧器、出料口和第二出气口，所述回转窑侧壁上且靠近所述进料口的端部设置有第一喷气嘴，且远离所述进料口的端部设置有第二喷气嘴，所述第一喷气嘴通过所述进气口与空气管路连接，所述第二喷气嘴通过所述进气口与氧气管路连接；所述进料口通过螺旋传输器与生料仓连接，所述第一出气口和第二出气口经引风机分别与所述烟气净化系统连接，所述出料口与所述浸取装置连接。
[0021]优选地，所述浸取装置包括电机、减速机、浸取罐和搅拌桨；
[0022]所述电机通过所述减速机与所述搅拌桨连接，所述搅拌桨位于所述浸取罐内；
[0023]所述浸取罐顶部设置有下料口、加水口和排气口，所述排气口连接有冷凝器，所述浸取罐侧壁的底部设置有进液口，上部设置有排液口。
[0024]优选地，所述浸取罐的侧壁设置有衬板。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0026]在高温焙烧过程中，若MFe含量过高，则导致MFe与氧反应易造成局部高温而使得物料成团，进而影响钒精渣与氧的接触，从而降低钒转化率；本申请上述方法通过对钒精渣进行除铁处理，使得钒精渣中MFe含量不大于0.5％，再经预氧化处理以氧化未除尽的铁粉，使得在高温焙烧过程中消除了MFe与氧气反应，不会造成局部高温，进而避免物料成团，有效提高钒精渣与氧气接触面积，从而提高钒转化率。
[0027]本申请上述方法通过限定高温焙烧的环境以及温度，有效降低了反应温度，避免了现有焙烧温度(750～950℃)下副反应过多的问题，比如，在该温度下碳酸钠容易熔融，而且钒精渣中二氧化硅与纯碱进行反应(反应方程式如下Na2CO3+SiO2→
Na2SiO3+CO2)，化学反应发生在784
‑
853C
°
之间,最高峰在835C
°
，容易形成液态玻璃体，反应物料已成团，导致钒精渣不易与氧气反应；此外，由于碳酸钠的熔点温度为851℃，而纯碱的熔融同样不利于钒精渣氧化反应。然而，本申请技术方案通过对高温焙烧环境以及温度(620～720℃)的限定，在高温焙烧过程中纯碱不会熔融、降低副反应(比如铬的氧化产物)并降低能耗，同时硅溶出率大大降低，进而降低了反应物料成团几率，提高了钒精渣与氧气反应接触面积，从而显著提高钒转化率和产量。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件
或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0029]图1为本专利技术实施例中生产钒酸钠装置的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例中浸取装置的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术回转窑上第一喷气嘴的分布图；
[0032]图4为本专利技术回转窑上第二喷气嘴的分布图。
具体实施方式
[0033]下面将结合实施例对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0034]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0035]目前，现有以含钒物料制备钒酸钠过程中存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以钒精渣为原料制备钒酸钠的方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将钒精渣烘干磨细并去除金属铁，得到钒精渣物料，再将钒精渣物料和钠盐附加剂混合，得到混合物料，其中，钒精渣物料中MFe的含量不大于5％；(b)将混合物料在旋转翻料以及喷吹空气的条件下进行预氧化处理，得到预氧化物料；(c)将预氧化物料在旋转翻料以及喷吹氧气的条件下进行高温焙烧，得到熟料，其中，高温焙烧温度为620～720℃；(d)将未经冷却的熟料进行浸取提钒，即得所述钒酸钠。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钒精渣物料与钠盐附加剂的质量比为1∶(0.07～0.3)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钠盐附加剂由氯化钠和碳酸钠组成，所述氯化钠与碳酸钠的质量比为1∶(0.4～2)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预氧化处理温度为150～600℃，时间为0.5～4h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，旋转翻料的转速为0.4～1.2r/min；喷吹空气的压力为0.01～1.6Mpa，并且每吨混合物料按照0.5～50m3/h的喷吹量进行喷吹空气。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温焙烧时间为20～60min。7.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，谭光坤，
申请(专利权)人：成都铬科高化工技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。