技术领域本发明涉及一种钠化焙烧浸钒的方法。
背景技术：
目前，在钒提取方面，主要通过将钒铁精矿破碎、磨料和筛分后，配入一定量的纯碱在焙烧炉中进行钠化焙烧，然后将焙烧好的含钒熟料通过浸洗，得到含钒溶液。但是在上述方法中，由于纯碱和钒铁精矿两种固体物料比重的巨大差异，在将纯碱和钒铁精矿按照比例配入后，两种物料极易分离，或被除尘装置将纯碱抽走，造成局部物料配碱不够，或总碱配入不够现象，造成焙烧钠化反应不充分，熟料转化率低，难以浸取出来，影响钠化焙烧浸钒的收率。并且，随着钒业的发展，规模的扩大，以及市场竞争的激烈化，迫切需要提高钒收率来降低企业生产成本。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新的钠化焙烧浸钒的方法，该方法能够有效地提高钠化焙烧浸钒的收率。为了实现上述目的，本发明提供一种钠化焙烧浸钒的方法，其中，该方法包括以下的步骤：1)将钒铁精矿、钠盐和钠化焙烧浸钒尾渣混合后，进行焙烧，得到钠化焙烧的产物；2)将得到的钠化焙烧的产物进行分级，得到分级后的钠化焙烧的产物A及分级后的钠化焙烧的产物B，其中，分级后的钠化焙烧的产物A中粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为90重量％以上；3)将得到的分级后的钠化焙烧的产物进行水浸后固液分离，得到含钒溶液；其中，相对于100重量份的钒铁精矿，所述钠盐的用量为23-27重量份，所述钠化焙烧浸钒尾渣的用量为70-130重量份；所述钠化焙烧浸钒尾渣的水含量为12重量％以上。根据本发明，能够充分利用钠化焙烧浸钒尾渣，并能够有效地通过钠化焙烧浸钒尾渣对钒铁精矿、钠盐进行固定，从而有效地防止局部物料配料不均或钠盐配入不够现象，提高钠化焙烧浸钒的收率。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，所述粒径是指颗粒上任意两点之间最长的距离。本发明提供的钠化焙烧浸钒的方法包括以下的步骤：1)将钒铁精矿、钠盐和钠化焙烧浸钒尾渣混合后，进行焙烧，得到钠化焙烧的产物；2)将得到的钠化焙烧的产物进行分级，得到分级后的钠化焙烧的产物A及分级后的钠化焙烧的产物B，其中，分级后的钠化焙烧的产物A中粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为90重量％以上；3)将得到的分级后的钠化焙烧的产物进行水浸后固液分离，得到含钒溶液；其中，相对于100重量份的钒铁精矿，所述钠盐的用量为23-27重量份，所述钠化焙烧浸钒尾渣的用量为70-130重量份；所述钠化焙烧浸钒尾渣的水含量为12重量％以上。在本发明中，所述钠化焙烧浸钒尾渣通过本领域公知的钠化焙烧浸钒工艺提取含钒溶液后，所得到的尾渣。也可以是通过本发明的方法得到的尾渣。为了能够有效地对钒铁精矿、钠盐进行固定，从而有效地防止局部物料配料不均或钠盐配入不够现象，优选所述钠化焙烧浸钒尾渣(以下有时仅称为尾渣)的水含量为12重量％以上，更优选为16-21重量％，进一步优选为18-20重量％。通过本领域公知的钠化焙烧浸钒工艺提取含钒溶液后所得到的尾渣的水含量不在上述范围内时，本领域技术人员可以按照公知的方法进行调节。例如可以通过添加水进行调节。根据本发明，为了使钠化焙烧浸钒尾渣能够与钒铁精矿和钠盐混合的更均匀，从而能够有效地对钒铁精矿、钠盐进行固定，优选所述钠化焙烧浸钒尾渣的粒径优选为0.2mm以下；更优选为0.1-0.15mm。根据本发明，为了能够有效地对钒铁精矿、钠盐进行固定，从而有效地防止局部物料配料不均或钠盐配入不够现象，优选相对于100重量份的钒铁精矿，所述钠盐的用量为24.5-25.5重量份，所述钠化焙烧浸钒尾渣的用量为90-110重量份。更优选相对于100重量份的钒铁精矿，所述钠盐的用量为24.8-25.2重量份，所述钠化焙烧浸钒尾渣的用量为100-110重量份。在本发明中，优选所述钒铁精矿的粒径为0.1-0.2mm，所述钒铁精矿的铁含量(以MFe(磁性铁)计)为4.5-5.5重量％，钒含量(以五氧化二钒计)为15-20重量％；更优选所述钒铁精矿的粒径为0.1-0.125mm，所述钒铁精矿的铁含量(以MFe计)为4.5-5重量％，钒含量(以五氧化二钒计)为17-18重量％。通过使用上述范围的钒铁精矿能够进一步提高钠化焙烧浸钒的收率。此外，所述钒铁精矿还含有1.5-4重量％的CaO、14-20重量％的SiO2和0.3-0.6重量％的P。上述范围的钒铁精矿可以通过本领域所公知的方法来获得，例如通过球磨风选的方法获得。根据本发明，对所述钠盐没有特别的限定，可以为本领域用于钠化焙烧的各种钠盐。例如，所述钠盐可以为碳酸钠、氯化钠和硫酸钠中的一种或多种。优选为碳酸钠。在本发明中，对将钒铁精矿、钠盐和钠化焙烧浸钒尾渣进行混合的方法没有特别的限定，只要能够将钒铁精矿、钠盐和钠化焙烧浸钒尾渣混合均匀即可。例如可以在本领域所公知的各种混料机中混合10-30分钟。优选将钒铁精矿、钠盐和钠化焙烧浸钒尾渣混合均匀后，直接进行焙烧。根据本发明，对所述焙烧温度没有特别的限定，可以为本领域常用的温度。例如，所述焙烧温度可以为200-810℃；优选为200-780℃。此外，对所述焙烧的时间也没有特别的限定，例如可以为1.5-4小时，优选为2-2.5小时。根据本发明，所述焙烧可以在本领域所公知的焙烧炉中进行。作为本发明的焙烧方法可以为本领域所公知的各种钠化焙烧的方法。本发明优选在10层的多层焙烧炉中进行，其具体方法为：使焙烧原料由上自下依次通过多层焙烧炉的1-10层，其中，由上自下1-6层温度由200-240℃逐渐上升到700-720℃(其中第1层的温度为200-240℃、第2层的温度为300-360℃、第3层的温度为380-450℃、第4层的温度为460-550℃、第5层的温度为570-650℃、第6层的温度为680-720℃)，这一阶段主要为氧化反应，钒渣中的低价钒在这个阶段逐步转化为5价钒；7-10层主要为钠化反应，温度由780-810℃逐渐下降到600-650℃(其中，第7层的温度为780-810℃、第8层的温度为730-750℃、第9层的温度为700-720℃、第10层的温度为600-650℃)，每一层的停留时间为12-15分钟。根据本发明，该方法包括将得到的钠化焙烧的产物进行分级，得到分级后的钠化焙烧的产物A及分级后的钠化焙烧的产物B，其中，分级后的钠化焙烧的产物A中粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为90重量％以上。优选地，分级后的钠化焙烧的产物A中粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为95重量％以上；更优选地，分级后的钠化焙烧的产物A中粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为98重量％以上。本发明的发明人发现，在本发明中，通过将得到的钠化焙烧的产物进行分级，使用分级后的钠化焙烧的产物A进行水浸，能够有效地提高钠化焙烧浸钒的收率。推测其原因为：钠化焙烧的产物中粒径大于0.2mm的钠化焙烧的产物，其钠化焙烧的转化率低，且由于其粒径大，浸出溶液难以短时间渗透实现浸出，从而影响钠化焙烧浸钒的收率。对于上述对得到的钠化焙烧的产物进行分级的方法没有特别的限定，可以采用本领域公知的方法。例如使得到的钠化焙烧的产物通过孔径为30-40目的筛。在本发明中，在步骤3)中，将得到的分级后的钠化焙烧的产物A进行水浸的条件没有特别的限定，可以为本领域所公知的条件。优选情况下，相对于100重量份的分级后的钠化焙烧的产物A，所述水的用量为70-90重量份。所述水浸的温度可以为80-95℃，水浸的时间可以为15-30分钟。根据本发明，步骤3)中固液分离的方法没有特别的限定，可以为本领域公知的方法。例如通过抽滤进行固液分离。此外，为了进一步提高钠化焙烧浸钒的收率，该方法还包括将步骤2)中得到的分级后的钠化焙烧的产物B研磨后，作为钠化焙烧的原料。相比以往对钠化焙烧的产物不进行分级，直接进行水浸的方法，本发明能够减少钒的损失，提高钒的回收率。下面通过实施例来对本发明进行详细地说明，但本发明并不仅限于下述实施例。以下实施例中的尾渣(钠化焙烧浸钒尾渣)为通过本领域公知的钠化焙烧浸钒工艺提取含钒溶液后，所得到的尾渣。并通过添加水，对尾渣中的水含量进行调节。以下实施例中，焙烧转化率(SV/TV)是指混料后物料中的钒(一般用TV表示)经过焙烧后，其中可以实现浸出进入溶液中的钒(一般用SV表示)所占的比例；焙浸钒收率是指焙烧混料后物料中的钒总量减去尾渣中的钒总量后与焙烧混料后物料中的钒总量的比值。焙烧转化率和焙浸钒收率通过荧光分析的方法进行测定。实施例11)将钒铁精矿(粒径为0.1mm，铁含量(以MFe计)为4.5重量％，钒含量(以五氧化二钒计)为17.30重量％)100重量份、碳酸钠粉末24.8重量份和钠化焙烧浸钒尾渣(水含量为18重量％，粒径为0.1mm)100重量份在混料机中进行混合15分钟后，将得到的混合物送入到10层的多层焙烧炉中进行焙烧，其中，由上自下1-6层温度由200℃逐渐上升到720℃(其中第1层的温度为200℃、第2层的温度为305℃、第3层的温度为410℃、第4层的温度为515℃、第5层的温度为620℃、第6层的温度为720℃)，第7-10层温度由780℃逐渐下降到650℃(其中，第7层的温度为780℃、第8层的温度为730℃、第9层的温度为710℃、第10层的温度为650℃)，每一层的停留时间为15分钟，得到钠化焙烧的产物，其焙烧转化率为87.1％；2)将得到的钠化焙烧的产物通过30目的筛，得到筛上物(分级后的钠化焙烧的产物B)和筛下物(分级后的钠化焙烧的产物A)，筛下物中，粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为90重量％；3)在温度为80℃，在筛下物中加入水进行水浸(相对于100重量份筛下物，水的用量为70重量份)，水浸15分钟后进行抽滤得到含钒溶液，其焙浸钒收率为85.7％。实施例21)将钒铁精矿(粒径为0.125mm，铁含量(以MFe计)为5重量％，钒(TV)含量为17.30重量％)100重量份、碳酸钠粉末25.2重量份和钠化焙烧浸钒尾渣(水含量为20重量％，粒径为0.15mm)110重量份在混料机中进行混合30分钟后，将得到的混合物送入到10层的多层焙烧炉中进行焙烧，其中，由上自下1-6层温度由200℃逐渐上升到720℃(其中第1层的温度为200℃、第2层的温度为305℃、第3层的温度为410℃、第4层的温度为515℃、第5层的温度为620℃、第6层的温度为720℃)，第7-10层温度由780℃逐渐下降到650℃(其中，第7层的温度为780℃、第8层的温度为730℃、第9层的温度为710℃、第10层的温度为650℃)，每一层的停留时间为15分钟，得到钠化焙烧的产物，其转化率为87.3％；2)将得到的钠化焙烧的产物通过30目的筛，得到筛上物(分级后的钠化焙烧的产物B)和筛下物(分级后的钠化焙烧的产物A)，筛下物中，粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为92重量％；3)在温度为95℃，在筛下物中加入水进行水浸(相对于100重量份筛下物，水的用量为90重量份)，水浸30分钟后进行抽滤得到含钒溶液，其焙浸钒收率为85.5％。实施例31)将钒铁精矿(粒径为0.12mm，铁含量(以MFe计)为4.8重量％,钒含量(以五氧化二钒计)为17.30重量％)100重量份、碳酸钠粉末25重量份和钠化焙烧浸钒尾渣(水含量为19重量％，粒径为0.12mm)105重量份在混料机中进行混合20分钟后，将得到的混合物送入到10层的多层焙烧炉中进行焙烧，其中，由上自下1-6层温度由200℃逐渐上升到720℃(其中第1层的温度为200℃、第2层的温度为305℃、第3层的温度为410℃、第4层的温度为515℃、第5层的温度为620℃、第6层的温度为720℃)，第7-10层温度由780℃逐渐下降到650℃(其中，第7层的温度为780℃、第8层的温度为730℃、第9层的温度为710℃、第10层的温度为650℃)，每一层的停留时间为15分钟，得到钠化焙烧的产物，其转化率为87.8％；2)将得到的钠化焙烧的产物通过30目的筛，得到筛上物(分级后的钠化焙烧的产物B)和筛下物(分级后的钠化焙烧的产物A)，筛下物中，粒径为0.2mm以下的钠化焙烧的产物的含量为95重量％；3)在温度为90℃，在筛下物中加入水进行水浸(相对于100重量份筛下物，水的用量为80重量份)，水浸20分钟后进行抽滤得到含钒溶液，其焙浸钒收率为86.2％。对比例1除了没有添加钠化焙烧浸钒尾渣以外，与实施例3同样地进行，得到含钒溶液，其转化率为83.3％，焙浸钒收率为80.8％。对比例2除了不进行分级(即不进行步骤2))以外，与实施例3同样地进行，得到含钒溶液，其转化率为87.8％，焙浸钒收率为84.3％。对比例3将实施例3中得到的分级后的钠化焙烧的产物B按照实施例3中的步骤3)进行水浸，得到含钒溶液，其焙浸钒收率为81.6％。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，可以另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。