一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法技术

本发明专利技术公开了一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，包括以下步骤：将钒渣与钠钙添加剂进行氧化焙烧，得钠钙焙烧熟料；将钠钙焙烧熟料用水或酸浸钒液浸出、固液分离，得弱碱性钒酸钠溶液与一次残渣；将一次残渣酸浸、固液分离，得酸浸钒液与二次残渣；将酸浸钒液返回浸出钒渣钠钙焙烧熟料；将弱碱性钒酸钠溶液生产处理得到氧化钒产品。本发明专利技术采用钒渣与钠钙添加剂共焙烧得到钠钙焙烧熟料，依次采用水或低钒溶液浸出、酸浸就可以简洁、高效地实现钒渣中钒的分离。本发明专利技术简化了现有的提钒工艺，提高了钒的提取率，解决了酸性钒溶液中除磷净化的技术难题，提高了工艺对钒渣中杂质含量的容忍度，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法


[0001]本专利技术属于钒冶金与化工
，具体涉及一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法。

技术介绍

[0002]钒渣是提取氧化钒的主要原料，目前，提钒的产业化工艺主要有两种，钒渣钠化焙烧转化
‑
水浸
‑
钒酸铵沉淀(钠化工艺)、钒渣钙化焙烧转化
‑
硫酸浸出
‑
钒酸盐沉淀(钙化工艺)，上述两种工艺的共同点都是要外加成盐添加剂，都存在各自的技术难题，影响了钒的提取率。其中，钠化工艺对钒渣的氧化钙、氧化锰等杂质含量有严格的要求，否则钒的提取率会大幅度降低；尽管如此，通常也需要采用两次钠化焙烧、两次水浸才能取得满意的钒提取率。所以钒渣提取受到了钠化提钒工艺的限制。钙化工艺中采用酸浸方法溶解熟料中的钒酸钙、钒酸锰、钒酸镁等含钒物相，对钒渣的适应性较好，但由于浸出料浆钒浓度高、温度高时，钒水解进入残渣造成钒损失，钒浸出率波动大，过程控制难度大；同时，由于酸性条件下钒溶液中磷的聚合形态复杂，净化除磷难度大，这也对钒渣磷含量有严格限制。综合来看，现有的钠化提钒与钙化提钒工艺都存在各自的不足，制约了钒的高效提取。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法。在充分利用钒渣中初始的氧化钙、氧化锰等杂质的基础上，采用一次焙烧，两次浸出的方法，既简化了工艺流程，也提高了工艺对钒渣质量的适应性，还解决了钒溶液净化难题，使工艺过程顺行，提高了钒收率，改善了产品质量，对钒的提取具有重要的意义。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]提供一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将钒渣在800℃～860℃条件下与钠钙添加剂进行氧化焙烧30～90min，得钠钙焙烧熟料；
[0007]S2、将钠钙焙烧熟料用水或酸浸钒液浸出、固液分离，得弱碱性钒酸钠溶液与一次残渣；
[0008]S3、将一次残渣酸浸、固液分离，得酸浸钒液与二次残渣；
[0009]S4、将酸浸钒液返回步骤S2浸出钒渣钠钙焙烧熟料；
[0010]S5、将弱碱性钒酸钠溶液生产处理得到氧化钒产品。
[0011]进一步地，步骤S1中，钒渣的主要成分为：V2O510％～25％、SiO210～20％、FeO 30～40％、MnO 5％～10％、MgO 1％～5％、CaO 5％～10％。
[0012]进一步地，步骤S1中，钒渣的粒度为0.074mm～0.100mm。
[0013]进一步地：步骤S1中，钠钙添加剂中的钠盐添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠中的至少一种。
[0014]进一步地：步骤S1中，钠钙添加剂中的钙盐添加剂为碳酸钙、草酸钙、氧化钙、氢氧
化钙、氯化钙、高钙钒渣中的至少一种。
[0015]进一步地：步骤S1中，钠钙添加剂中的钙盐添加剂的粒度为0.050mm～0.100mm。
[0016]进一步地：步骤S2中，钠钙焙烧熟料浸出温度为80℃～沸腾；浸出时间为30～90min；浸出液固比为1.5～3:1mL/g。
[0017]进一步地：步骤S3中，一次残渣酸浸温度为50℃～80℃；浸出时间为30～90min；浸出液固比为2.0～4.0:1mL/g。
[0018]进一步地：步骤S3中，一次残渣酸浸用酸为硫酸或盐酸；酸浸料浆pH值为0.5～1.5。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术采用钒渣与钠钙添加剂共焙烧得到钠钙焙烧熟料，其中的钒以水溶性钒酸盐与酸溶性钒酸盐两种形式存在，依次采用水或低钒溶液浸出、酸浸就可以简洁、高效地实现钒渣中钒的分离。本专利技术简化了现有的提钒工艺，提高了钒的提取率，解决了酸性钒溶液中除磷净化的技术难题，提高了工艺对钒渣中杂质含量的容忍度，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0021]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0022]具体的，本专利技术提供了一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，该方法包括如下步骤：
[0023]a、将钒渣在800℃～860℃条件下与钠钙添加剂进行氧化焙烧，得钠钙焙烧熟料；
[0024]b、将钠钙焙烧熟料用酸性低钒液浸出(一次浸出)、固液分离，得弱碱性钒酸钠溶液(弱碱性高钒液，简称高钒液)与一次残渣(高钒残渣)；
[0025]c、一次残渣酸浸(二次浸出)、固液分离，得酸浸钒液(酸性低钒液，简称低钒液)与二次残渣(低钒残渣，弃渣)；
[0026]d、将低钒液直接返回步骤b浸出钠钙焙烧熟料；
[0027]e、将高钒液采用常规的方法处理便可生产得到氧化钒产品。
[0028]本专利技术钒渣由含钒铁水炼钢生产过程中所产生，本专利技术钒渣中绝大部分的钒以FeV2O4、MnV2O4的形式存在于含钒尖晶石中。钒渣的成分为：V2O510％～25％、SiO210～20％、FeO 30～40％、MnO 5％～10％、MgO 1％～5％、CaO5％～10％。
[0029]步骤a中，将钒渣在800℃～860℃进行氧化钠化焙烧，将FeV2O4、MnV2O4等含钒矿物转化成水溶性的钒酸钠(NaVO3)与酸溶性的钒酸钙(Ca(VO3)2)，得到钒渣钠钙焙烧熟料。
[0030]步骤b中，将钒渣钠钙焙烧熟料用低钒液(高钒残渣酸浸液)浸出，得到了弱碱性高钒液，可直接利用现有成熟的净化工艺净化除磷，解决了现有酸性钒溶液的除鳞净化难题。
[0031]步骤c中，将步骤b中产出的高钒残渣用酸浸出，由于钒含量相对较低，同时浸出液返回步骤b中循环利用，可以采用更低的浸出pH值、更高的浸出温度、更大的液固比，有利于充分浸出高钒残渣中的钒，提高了钒的综合提取率。
[0032]现有产业化钒渣提钒工艺主要是钠化工艺、钙化工艺两种，在焙烧过程中生成钒酸盐的反应如下：
[0033](一)钒渣钠化焙烧
[0034]4FeV2O4+4Na2O+5O2＝8NaVO3+2Fe2O3[0035]4MnV2O4+4Na2O+5O2＝8NaVO3+2Mn2O3[0036]Na2O代表Na2CO3、NaHCO3、NaCl等钠盐添加剂。虽然反应生成的水溶性的钒酸钠(NaVO3)，水浸钒效果好，但同时还会有如下的副反应：
[0037]4FeV2O4+4CaO+5O2＝4Ca(VO3)2+2Fe2O3[0038]4MnV2O4+4CaO+5O2＝4Ca(VO3)2+2Mn2O3[0039]MnV2O4+O2＝Mn(VO3)2[0040]P2O5+Na2O＝Na3PO4[0041]副反应Ca(VO3)2、Mn(VO3)2等含钒矿物，不溶于水而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将钒渣在800℃～860℃条件下与钠钙添加剂进行氧化焙烧30～90min，得钠钙焙烧熟料；S2、将钠钙焙烧熟料用水或酸浸钒液浸出、固液分离，得弱碱性钒酸钠溶液与一次残渣；S3、将一次残渣酸浸、固液分离，得酸浸钒液与二次残渣；S4、将酸浸钒液返回步骤S2浸出钒渣钠钙焙烧熟料；S5、将弱碱性钒酸钠溶液生产处理得到氧化钒产品。2.根据权利要求1所述的钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钒渣的主要成分为：V2O
5 10％～25％、SiO
2 10～20％、FeO 30～40％、MnO 5％～10％、MgO 1％～5％、CaO 5％～10％。3.根据权利要求2所述的钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钒渣的粒度为0.074mm～0.100mm。4.根据权利要求1所述的钒渣钠钙共焙烧转化钒的方法，其特征在于：步骤S1中，所述钠钙添加剂中的钠盐添...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱键，陈守俊，
申请(专利权)人：新疆盛安新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：