精钒渣造粒焙烧方法及其生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金化工技术领域，尤其是一种精钒渣造粒焙烧方法及其生产系统。
【背景技术】
[0002]金属钒及其化合物有着广泛的应用，伴随着市场竞争越来越激烈、钒产品成本较高和钒产品生产效率较低等成为了钒产业持续健康发展的难题，而钒产品生产过程中一个重要的环节一一钒的焙烧，在目前情况下存在许多不足。
[0003]现有技术中钒渣钠化焙烧工艺简图如图1所示，其工艺如下:
[0004]钒渣首先经球磨机进行破碎研磨，待达到工艺要求的粒径后(-120目占80%以上)，与工业碳酸钠按照比例在配料装置中进行配料，配料后在混料装置混合均匀，接着混合好的物料与返回的尾渣按照I: I进入焙烧炉进行焙烧，焙烧好的物料在水冷螺旋极冷，然后再经湿球磨打浆，输送到带式过滤机上进行水浸，得到滤液和尾渣。
[0005]目前的这种钠化焙烧提钒工艺，其主要存在以下几个不足:
[0006]1、混料不均，碳酸钠容易分层。由于碳酸钠和钒渣比重差距很大，在混料过程中，纯碱大部分上移，造成混料不均，尤其是混料完毕后，物料输送过程中，纯碱很容易就会发生分层。
[0007]2、炉况不稳定。由于焙烧物料为粉料，所以在高温层物料中产生的粘性物质很容易使得物料粘结堆料，影响炉况，且由于返回的尾渣湿度较大，在焙烧炉I层很容易堆料。
[0008]3、产能低。由于进入焙烧炉需要返回一半的返渣作为炉况调节剂，所以产能相对较低。
[0009]4、物料反应内热浪费多。由于返回大量的尾渣使用，且该返回尾渣不会反应放热，所以在整个焙烧过程中是个吸热源，使得物料反应内热及较多的补热都用于做无用功。
[0010]5、焙烧炉负荷较大。物料在焙烧炉中以推动形式前进，摩擦系数很大，且焙烧炉堆料和粘料等现象突出，使得焙烧炉中心轴转动负荷较大。
[0011 ] 6、焙烧转化率较低。由于物料混料不均、焙烧炉况不稳定、物料反应内热浪费等使得物料反应深度不够，焙烧转化率相对较低。
【发明内容】
[0012]针对以上问题，本发明提出了一种精钒渣造粒焙烧方法，该方法可以避免物料在焙烧炉内产生堆积，稳定炉况，有效提高焙烧产能和物料反应内热利用效率，降低焙烧炉负荷。
[0013]本发明公开的精钒渣造粒焙烧方法，包括如下步骤:
[0014]a、磨料:将钒渣和纯碱分别破碎研磨成钒渣细粉和纯碱细粉；
[0015]b、混料:将研磨的钒渣细粉和纯碱细粉进行充分混料形成混合料；
[0016]c、造粒干燥:在混合料中加入造粒粘结剂进行造粒形成料球，并将料球进行干燥；
[0017]d、焙烧浸出:对干燥后的料球进行高温焙烧，得到熟料球，对熟料球进行破碎、研磨和打浆，并打浆好的料浆进行浸出提钒。
[0018]优选地，a步骤中，钒渣破碎研磨形成的钒渣细粉要求-200目所占质量比例大于80 %，纯碱破碎研磨形成的纯碱细粉要求-200目所占质量比例大于90 %。
[0019]优选地，b步骤中，钒渣细粉和纯碱细粉混料时补入质量为混合料总质量2?5%的水。
[0020]优选地，c步骤中，所述造粒粘结剂为质量分数在8?10%的纯碱溶液。
[0021 ]优选地，c步骤中，先将造粒形成的湿料球自然风干7min以上，再采用d步骤中产生的焙烧烟气静态干燥12?18min，用于干燥的焙烧烟气温度要求为200?400°C。
[0022]优选地，d步骤中，先将焙烧后的高温熟料球进行水淬，再进行破碎、研磨和打浆。
[0023]本发明还公开了一种用于所述精钒渣造粒焙烧方法的精钒渣造粒焙烧生产系统，其包括钒渣球磨机、纯碱球磨机、混料机、造粒机、干燥装置、焙烧炉、湿式球磨机和浸出装置，所述混料机的进料口分别与钒渣球磨机和纯碱球磨机相连接，所述造粒机的进料口与混料机出料口相连接，所述造粒机的出料口与干燥装置进料口相连接，所述干燥装置出料口与焙烧炉进料口相连接，所述焙烧炉出料口与湿式球磨机相连接，所述湿式球磨机出料口与浸出装置相连接。
[0024]优选的，所述钒渣球磨机与混料机之间以及纯碱球磨机与混料机之间均分别设置有细粉料仓，所述混料机与造粒机之间设置有混合料仓，所述干燥装置与焙烧炉之间设置有强化干料球料仓。
[0025]优选的，所述焙烧炉与湿式球磨机之间设置有水淬回转筒。
[0026]优选的，所述干燥装置为箱式履带干燥装置，所述箱式履带干燥装置与造粒机之间设置有用于输送和自然风干湿料球的皮带输送机，所述箱式履带干燥装置与焙烧炉之间还连接有焙烧烟气通道。
[0027]本发明的有益效果是:该方法将钒渣细粉和纯碱细粉充分混料后制成料球进行输送和焙烧，I.解决了混合料纯碱配入的均匀性和分层问题;2.解决了焙烧粘结堆料问题，产能提高了 2—3倍;3.避免了焙烧物料反应内热浪费，不再配入返渣，节约了补热能源，且提高了烟气余热的利用价值;4.焙烧高温层数增多，可增加I?2层，反应更加充分，转化率更高;5.物料由以前的推动运行转变为滚动运行，焙烧炉中心轴耙料负荷较大程度的下降了 ；
6.浸出后的合格液浓度高，减少了后续沉淀废水量，节约了成本。
【附图说明】
[0028]图1是现有技术中生产系统的示意图；
[0029]图2是本发明生产系统的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0031 ]本发明的精钒渣造粒焙烧方法，包括如下步骤:
[0032]a、磨料:将钒渣和纯碱分别破碎研磨成钒渣细粉和纯碱细粉，钒渣破碎研磨形成的钒渣细粉要求-200目所占质量比例大于80%，纯碱破碎研磨形成的纯碱细粉要求-200目所占质量比例大于90%，从而确保后续钒渣细粉与纯碱的充分接触，增加其相互之间的接触面积，提高焙烧反应活性；
[0033]b、混料:将研磨后的钒渣细粉和纯碱细粉进行充分混料，钒渣细粉和纯碱细粉混料重量配入比例根据钒渣含钒量确定，通常为100:1?22，钒渣细粉和纯碱细粉混料时补入质量为混合料总质量2 %?5 %的水，以提高钒渣湿度，防止纯碱分层，确保混料均匀稳定性；
[0034]C、造粒干燥:在混合料中加入造粒粘结剂进行造粒形成湿料球，将纯碱进一步固定在小的料球中，确保钒渣和纯碱在物料输送和焙烧过程中不会发生分层现象，使两者在焙烧反应中一直处于充分接触状态，从而提高焙烧转化率。
[0035]造粒粘结剂主要作用是使钒渣细粉和纯碱细粉达到可造粒的湿度，其优选为8?10%的纯碱溶液，如此有助于钒渣的焙烧反应，避免生成其他杂质，造粒完成后，需要将湿料球进行干燥，具体优选干燥方式是，先将湿料球进行自然风干7min以上形成强化湿料球，以防止料球表面干燥过快，造成料球表面破裂，再采用d步骤中产生的焙烧烟气静态干燥12?18min形成强化干料球，用于干燥的焙烧烟气温度要求为200?400°C，通过使用焙烧烟气进行干燥，实现了余热利用，降低生产能耗，采用静态干燥，可防止料球滚动破碎。
[0036]d、焙烧浸出:对干料球进行高温焙烧，得到熟料球，干燥后的料球及时送入焙烧炉中进行焙烧，可充分的利用料球余热，提高焙烧温度，增加反应深度，提高焙烧转化率，料球形式的物料在焙烧炉中不易出现粘结堆料现象，确保炉况稳定，钒渣与纯碱混合保持均匀混合，焙烧转化率得以大幅提高;料球在焙烧炉推动前进中是滚动摩擦，摩擦系数小，因此焙烧炉中心轴转动负荷要小很多;焙烧中无需添加尾渣，热能利用率高，可有效提高产能。
[0037]焙烧后先将焙烧形成的高温熟料球进行水淬，以降低料球强度，再将熟料球进行破碎、研磨和打浆，并将打浆好的料浆进行浸出提钒，获得合格液浓度。
[0038]根据上述精钒渣造粒焙烧方法，本发明还提供了一种精钒渣造粒焙烧生产系统，如图2所示，其包括钒渣球磨机、纯碱球磨机、混料机、造粒机、干燥装置、焙烧炉、湿式球磨机和浸出装置，所述混料机的进料口分别与钒渣球磨机和纯碱球磨机相连接，所述造粒机的进料口与混料机出料口相连接，所述造粒机的出料口与干燥装置进料口相连接，所述干燥装置出料口与焙烧炉进料口相连接，所述焙烧炉出料口与湿式球磨机相连接，所述湿式球磨机出料口与浸出装置相连接。
[0039]其中，钒渣球磨机和纯碱球磨机分别将钒渣和纯碱破碎研磨成细粉，钒渣球磨机和纯碱球磨机均为干式球磨机，钒渣细粉和纯碱细粉进入混料机加水充分混料，混合料进入造粒机并加入纯碱溶液进行造粒，造粒机优选采用圆盘造粒机，造出的湿料球进入干燥装置中进行干燥。
[0040]如前文所述，湿料球需要首先进行自