本发明涉及钒渣提钒的方法，具体涉及一种焙烧含铬钒渣提钒的方法。
背景技术：
：钒是“现代工业的味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒在冶金业中用量最大。从世界范围来看，钒在钢铁工业中的消耗量占其生产总量的85％。与此同时，钒在化工、钒电池、航空航天等其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。钢铁工业中由钒钛磁铁矿生产的钒渣是提钒的主要原料，我国约80％的钒化合物以钒渣为原料生产。钒钛磁铁矿经高炉或直接还原流程生产的含钒生铁，进一步通过选择性氧化铁水，使钒氧化后进入炉渣，得到钒含量较高的钒渣。在转炉吹钒过程中，如铁矿中含铬，因钒、铬性质相近，铬也一并氧化进入钒渣。而目前利用钒渣为原料的提钒工艺有传统的钠化焙烧法和钙化焙烧法，其中，(1)钠化焙烧法采用nacl、naso4等钠的化合物，在800-1000℃范围内氧化焙烧4-8小时，生成水溶性钒酸钠，然后热水浸出钒；此过程中既造成熔融渣能耗较高，而且在焙烧过程中采用的nacl、naso4等钠盐作为添加剂而产生的大量的cl2、hcl、so2等有害气体，从而污染环境、危害人体健康；(2)采用钙化焙烧法，在钒渣中配加石灰石或石灰，在1000-1400℃范围内焙烧2小时左右，是焙烧料中生成不溶于水的钒酸钙，而后在200℃左右的碱溶液中浸出钒，沉淀分离浸出液中的五氧化二钒。相对于钠化焙烧法，钙化焙烧没有有害气体溢出，污染少，但在后续提钒过程中一般需要利用硫酸进行浸出，故而对浸出设备的耐腐蚀性要求较高，且酸溶浸出液中杂质多而五氧化二钒含量低，不利于后续钒产品的回收。此外，传统的钠化焙烧提取工艺容易出现钒渣出现烧结粘结、结块现象，而且传统的钠化焙烧提钒工艺只能回收钒，铬则残留在了尾渣中，其中的部分铬，在焙烧后转化为cr6+不仅带来潜在的环境危害，同时造成有价元素的损失。综上，现有方法主要表现为钒回收率相对较低，存在高温焙烧、能耗较高和环境污染等问题。技术实现要素：(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种焙烧含铬钒渣提钒的方法。(二)技术方案为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，其包括如下步骤：s1、将氢氧化钠与碳酸钠按质量份数比为1～5:5～1混合，将得到的混合物与含铬钒渣按质量比为1:1进行混合，制得反应物；s2、将反应物在马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为400～800℃；s3、将步骤s2中焙烧后的样品进行水浸，之后固液分离，得到含钒溶液和尾渣。如上所述的方法，优选地，在步骤s2中，所述焙烧时间为30～120分钟。如上所述的方法，优选地，在步骤s2中，所述焙烧时，发生的反应为：4feo·v2o3+24naoh+5o2＝8na3vo4+2fe2o3+12h2o4feo·v2o3+12na2co3+5o2＝8na3vo4+2fe2o3+12co24feo·cr2o3+16naoh+7o2＝8na2cro4+2fe2o3+8h2o4feo·cr2o3+8na2co3+7o2＝8na2cro4+2fe2o3+8co2。在后续水浸时，na3vo4和na2cro4溶于水，形成含钒溶液，fe2o3不溶于水，进入尾渣。如上所述的方法，优选地，在步骤s3中，所述焙烧后的样品经过破碎筛分，选取粒度小于等于74μm的进行水浸。如上所述的方法，优选地，在步骤s3中，所述水浸的用水量为焙烧后用于水浸样品质量的1～10倍。如上所述的方法，优选地，在步骤s3中，所述水浸的温度25～95℃，所述水浸的时间为10～120分钟。如上所述的方法，优选地，在步骤s2中，所述焙烧的温度为550～650℃；所述焙烧时间为60～120分钟；在步骤s3中，所述水浸的用水量为焙烧后用于水浸样品质量的5～10倍，此条件下的提取效率最佳。如上所述的方法，优选地，在步骤s1中，所述含铬钒渣的粒径小于等于74μm。粒径的限定有利于反应的充分进行，进一步提高回收率。如上所述的方法，主要适用于含铬钒渣中成分重量比含量为：feo为30～38％，cr2o3为5.5～8.5％，al2o3为0.5～1.5％，tio2为8～12％，sio2为12～15％，mgo为0.5～1.5％，cao为0.5～1.5％，v为6.5～9.5％，mn为4～6％，p为0.01～0.1％，na为0.2～0.8％。(三)有益效果本发明的有益效果是：本发明的提供的焙烧含铬钒渣提钒的方法，采用添加剂naoh和na2co3可相互起到促进作用，能够降低焙烧时大面积烧结成块或团状，使得焙烧后样品保持较好的颗粒疏松性。该方法可有效降低了焙烧的温度，节省能源，降低成本，操作简单，并且无污染产生，同时能降低结块率，保持一定的松散性，使钒的浸出率大大提高，同时在回收钒的同时可回收铬。附图说明图1为本发明的焙烧含铬钒渣提钒方法流程图。具体实施方式本发明发明人进行大量实验，研究发现单独采用naoh一种添加剂的话，熔点较低，反应比较激烈，相对不好控制且容易烧结成块，同时单独naoh成本也高；而或者单独采用na2co3一种添加剂的话，反应温度则需相对较高，加热过程成本较高，而且钒的转化率也相对较低。二者结合使用，既能降低整体反应温度，还能提高钒的转化率，同时还能降低烧结成块率降低了后续浸出反应的成本(烧成品相对容易粉碎到所需粒度)。进一步研究发现，本发明方法适宜的焙烧温度为400～800℃，而高于800℃时，由于亚铁的氧化率比其他温度段升高更快，这一温度段的放热较迅速，就容易造成炉料烧结，使亚铁对钒的包裹比较严重，降低钒的氧化率，使钒的提取率降低。当焙烧温度优选为550～650℃时，钒的提取率较佳。其中，氢氧化钠与碳酸钠与含铬钒渣发生的反应主要为：4feo·v2o3+24naoh+5o2＝8na3vo4+2fe2o3+12h2o4feo·v2o3+12na2co3+5o2＝8na3vo4+2fe2o3+12co24feo·cr2o3+16naoh+7o2＝8na2cro4+2fe2o3+8h2o4feo·cr2o3+8na2co3+7o2＝8na2cro4+2fe2o3+8co2。为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。本发明以下实施例中所用的含铬钒渣的成分如表1中所示，为重量百分比含量。表1.含铬钒渣的主要成分含量tfe％feo％cr2o3％al2o3％tio2％sio2％27.5134.476.251.2910.6614.30mgo％cao％v％mn％p％na％1.161.217.895.410.0660.64实施例1一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，如图1所示，按如下步骤进行：(1)将氢氧化钠与碳酸钠按质量比为1:1混合，将得到的氢氧化钠与碳酸钠的混合物与含铬钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；其中，选取的含铬钒渣粒度大于等于200目，即小于等于74μm。(2)将混合料放入马弗炉中进行烧结，将马弗炉升温至600℃，在空气下直接烧，烧结时间为60min；将焙烧好样品取出进行室温冷却；将焙烧后的样品破碎，并用200目筛子进行筛分；选取粒径小于等于74μm的焙烧样品，将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:5，水温保持在60℃，浸出时间为60min；将得到的混合液固溶液用滤膜进行过滤分离，或在工业生产中可采用静置沉淀法，进行固液分离，得到尾渣和含钒溶液。其中，含钒溶液中含有nano2，namno2，na2sio3，naalo2，na3vo4和na2cro4，尾渣中含有fe2o3，na2tio3，mgtio3，casio3，sio2，mgo，al2o3，mno2，cao等。经对尾渣中的钒进行检测、本发明中采用浸出率来计算回收率，按公式计算，计算公式，m0代表尾渣中钒的质量，mt代表焙烧后样品中钒的质量，r为浸出率。其中，焙烧前钒渣样品的化学成分含量与浸出后尾渣中的化学成分含量用电感耦合等离子体发射光谱仪(icp-oes)进行检测。本实施例中钒的浸出率为98.66％。实施例2一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，按如下步骤进行：(1)将氢氧化钠与碳酸钠按质量比为3:1混合，将得到的氢氧化钠与碳酸钠的混合物与含铬钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；其中，所用钒渣粒度为小于等于74μm。(2)将混合料放入马弗炉中进行烧结，将马弗炉升温至650℃，烧结时间为60min；将焙烧好样品取出进行室温冷却；将焙烧后的样品破碎，并用200目筛子进行筛分；选取粒径小于等于74μm的焙烧样品，将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:5，水温保持在60℃，浸出时间为60min；将得到的混合液固溶液用滤纸进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。经检测、计算(同实施例1)，本实施例中钒的浸出率为99.09％。实施例3一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，按如下步骤进行：(1)将氢氧化钠与碳酸钠按质量比为4:1混合，将得到的氢氧化钠与碳酸钠的混合物与含铬钒渣按照质量比为1:1进行配料混合均匀得到混合料；其中，选取的钒渣粒度小于等于74μm。(2)将混合料放入马弗炉中进行烧结，将马弗炉升温至550℃，烧结时间为60min；将焙烧好样品取出进行室温冷却；将焙烧样品破碎，并用200目筛子进行筛分；选取粒径小于等于74μm的焙烧样品，将筛选好的样品放入蒸馏水中，样品质量与蒸馏水质量比为1:10，水温保持在60℃，浸出时间为90min；将得到的混合液固溶液用滤纸进行过滤分离，得到尾渣和含钒溶液。经检测、计算(同实施例1)，本实施例中钒的浸出率为99.11％。实施例4本实施例是在实施例3的基础上，不同之处在于，氢氧化钠与碳酸钠按质量比为5:2混合，样品质量与蒸馏水质量比为1:8，当浸出时间为120min时，钒的浸出率为99.21％。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页12