用于酸浸提钒尾渣的二次浸出工艺及其带式淋洗过滤系统的制作方法

本发明涉及一种二次浸出工艺，尤其是涉及一种用于酸浸提钒尾渣的二次浸出工艺，属于钒金属冶炼工艺方法技术领域。本发明还涉及一种用于所述二次工艺的带式淋洗过滤系统。

背景技术：

“氧化钒清洁生产工艺”采用钒渣“钙化焙烧——硫酸浸出——酸性沉淀”的工艺流程，在硫酸浸出过程中，产生的提钒尾渣是钒损失的重要组成部分，影响系统的钒收率。

现有技术是针对钙化焙烧熟料，通过采用稳定的液固比、浸出ph、浸出温度以及浸出时间，整个浸出过程基本稳定，钒浸出率在95％-97％。将得到的浸出料浆通过带式过滤机进行液固分离，滤液进入酸性沉淀工序，固体分离物即提钒尾渣作为二次资源处理。

在实际应用中，由于熟料中的tv即全钒和可溶钒即v5+含量会发生变化，此外，由于设备精度或岗位操作不严谨等原因，浸出过程参数如液固比、浸出ph、浸出温度等也会有一定波动，造成提钒尾渣tv中含量偏高，部分可溶钒在带式过滤机上未充分洗涤，从而进入渣中，造成钒的损失，目前尚无稳定降低提钒尾渣中可溶钒的方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可有效降低酸浸提钒尾渣中tv含量的二次浸出工艺。本发明还提供了一种用于所述二次工艺的带式淋洗过滤系统。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于酸浸提钒尾渣的二次浸出工艺，所述的二次浸出工艺以酸浸提钒尾渣为原料，通过ph调低的淋洗水的至少两次循环淋洗，降低所述酸浸提钒尾渣中可溶的+5价钒离子的含量来降低提钒尾渣中tv的含量，

其中，各级淋洗水的ph均不大于3.0。

进一步的是，所述的淋洗水依次包括ph值分别为2.2～2.6、1.8～2.3、1.4～1.6的三次三级淋洗水。

上述方案的优选方式是，在各级淋洗工序中，沿酸浸提钒尾渣原料流动方向依次为一级淋洗、二级淋洗和三级淋洗，对应淋洗水的ph值分别为2.2～2.6、1.8～2.3和1.4～1.6。

进一步的是，ph值为1.4～1.6的三级淋洗水为回用的ph值为7～8的回用水经加入稀硫酸调制后的调制淋洗水。

上述方案的优选方式是，ph值为1.8～2.3的二淋洗水为三级淋洗后的回用水。

进一步的是，ph值为2.2～2.6的一级淋洗水为二级淋洗后的回用水。

一种用于所述二次浸出工艺的带式淋洗过滤系统，所述的带式淋洗过滤系统包括带式过滤机、淋洗过滤室和三级洗水调酸组件，所述的淋洗过滤室包括集液喷水罐组、真空气液分离室和喷洗回液组件，所述喷洗回液组件的液体输入和输出端分别与所述集液喷水罐组的相应集液喷水罐连通，穿过所述真空气液分离室的过滤带通过所述的喷洗回液组件沿酸浸提钒尾渣运行方向分隔为三级淋洗段，所述喷洗回液组件的喷水管与过滤带上方的真空气液分离室连通，所述喷洗回液组件的负压回液管与过滤带下方的真空气液分离室连通，所述三级洗水调酸组件的液体输出端与第三级淋洗段上方的真空气液分离室连通，收集的回用水通过所述的三级洗水调酸组件将其ph值调节至1.4～1.6。

进一步的是，所述的三级洗水调酸组件包括三级洗水调酸罐和高位稀酸罐，所述三级洗水调酸罐的液体输入端与外部的回用水连通，所述高位稀酸罐的液体输出端与所述的三级洗水调酸罐连通，所述三级洗水调酸罐的液体输出端与第三级淋洗段上方的真空气液分离室连通。

上述方案的优选方式是，与第三级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与所述集液喷水罐组的二级集液喷水罐连通，与第二级淋洗段上方真空气液分离室连通的喷水管与所述的二级集液喷水罐连通，与第二级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与所述集液喷水罐组的一级集液喷水罐连通，与第一级淋洗段上方真空气液分离室连通的喷水管与所述的一级集液喷水罐连通，与第一级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与母液罐连通。

进一步的是，一级淋洗水位置距离过滤机头部20000mm，二级淋洗水位置距离过滤机头部16500mm，三级淋洗水位置距离过滤机头部13000mm；一级淋洗段过滤带的淋洗长度不低于2000㎜，二级淋洗段过滤带的淋洗长度不低于4000㎜，三级淋洗段过滤带的淋洗长度不低于6000㎜。

本发明的有益效果是：本申请通过将酸浸提钒尾渣在ph调节的淋洗水的至少两次淋洗水，逐级浸出酸浸提钒尾渣中可溶的+5价钒离子的含量来降低提钒尾渣中tv的含量，并且将各级淋洗水的ph均控制在不大于3.0范围内。这样，由于随着淋洗水ph值的降低达到一个充分洗涤尾渣中可溶钒，尤其是+5价钒离子，从而达到有效的降低尾渣tv含量的目的。当然，此时采用的带式淋洗过滤系统以现有的带式过滤机和淋洗过滤室为基础，只需要增加一个三级洗水调酸组件，将ph值较大，通常为7-8的回水通过添加稀硫调制至1.4～1.6即可，不需要大量的增加设备和/或附件，达到不增加成本，又能有效提高钒收率、降低尾渣中tv的含量的目的。

附图说明

图1为本发明带式淋洗过滤系统的结构简化示意图。

图中标记为：淋洗过滤室1、集液喷水罐组2、喷洗回液组件3、过滤带4、三级洗水调酸组件5、三级洗水调酸罐6、高位稀酸罐7、母液罐8、合格钒液过滤段9、负压罐10。

具体实施方式

如图1所示是本发明提供的一种可有效降低酸浸提钒尾渣中tv含量的二次浸出工艺，以及提供的一种用于所述二次工艺的带式淋洗过滤系统。所述的二次浸出工艺以酸浸提钒尾渣为原料，所述的二次浸出工艺以酸浸提钒尾渣为原料，通过ph调低的淋洗水的至少两次循环淋洗，降低所述酸浸提钒尾渣中可溶的+5价钒离子的含量来降低提钒尾渣中tv的含量，其中，各级淋洗水的ph均不大于3.0。所述的带式淋洗过滤系统包括带式过滤机、淋洗过滤室1和三级洗水调酸组件5，所述的淋洗过滤室1包括集液喷水罐组2、真空气液分离室和喷洗回液组件3，所述喷洗回液组件3的液体输入和输出端分别与所述集液喷水罐组2的相应集液喷水罐连通，穿过所述真空气液分离室的过滤带4通过所述的喷洗回液组件3沿酸浸提钒尾渣运行方向分隔为三级淋洗段，所述喷洗回液组件3的喷水管与过滤带4上方的真空气液分离室连通，所述喷洗回液组件3的负压回液管与过滤带4下方的真空气液分离室连通，所述三级洗水调酸组件5的液体输出端与第三级淋洗段上方的真空气液分离室连通，收集的回用水通过所述的三级洗水调酸组件5将其ph值调节至1.4～1.6。

本申请通过将酸浸提钒尾渣在ph调节的淋洗水的至少两次淋洗水，逐级浸出酸浸提钒尾渣中可溶的+5价钒离子的含量来降低提钒尾渣中tv的含量，并且将各级淋洗水的ph均控制在不大于3.0范围内。这样，由于随着淋洗水ph值的降低达到一个充分洗涤尾渣中可溶钒，尤其是+5价钒离子，从而达到有效的降低尾渣tv含量的目的。当然，此时采用的带式淋洗过滤系统以现有的带式过滤机和淋洗过滤室为基础，只需要增加一个三级洗水调酸组件，将ph值较大，通常为7-8的回水通过添加稀硫调制至1.4～1.6即可，不需要大量的增加设备和/或附件，达到不增加成本，又能有效提高钒收率、降低尾渣中tv的含量的目的。

上述实施方式中，为了最大限度的节约资源，尤其是水资源，并尽可能的与现有的带式淋洗过滤装备相结合，本申请所述的三级洗水调酸组件5包括三级洗水调酸罐6和高位稀酸罐7，所述三级洗水调酸罐6的液体输入端与外部的回用水连通，所述高位稀酸罐7的液体输出端与所述的三级洗水调酸罐6连通，所述三级洗水调酸罐6的液体输出端与第三级淋洗段上方的真空气液分离室连通。与第三级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与所述集液喷水罐组2的二级集液喷水罐连通，与第二级淋洗段上方真空气液分离室连通的喷水管与所述的二级集液喷水罐连通，与第二级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与所述集液喷水罐组2的一级集液喷水罐连通，与第一级淋洗段上方真空气液分离室连通的喷水管与所述的一级集液喷水罐连通，与第一级淋洗段下方真空气液分离室连通的负压回液管与母液罐8连通。这样，ph值为1.8～2.3的二级淋洗水便可以直接利用三级淋洗后的回水；ph值为2.2～2.6的一淋洗水直接利用二级淋洗后的回水。

当然，为了提高二次浸出提钒的浸出效果，所述的淋洗水依次包括ph值分别为2.2～2.6、1.8～2.3、1.4～1.6的三次三级淋洗水。再与所述的带式淋洗过滤系统的结构相结合，在各级淋洗工序中，沿酸浸提钒尾渣原料流动方向依次为一级淋洗、二级淋洗和三级淋洗，对应淋洗水的ph值分别为2.2～2.6、1.8～2.3和1.4～1.6。尤其是ph值为1.4～1.6的三级淋洗水本申请采用为回用的ph值为7～8的回用水经加入稀硫酸调制后获得的调制淋洗水。

本申请所述的母液即为用于一次浸出制取钒的浸出液的一部分，本申请与第一级淋洗段输入端相连的过滤带为一次浸出制取钒时合格钒液过滤段9，也就是经一次过滤提取合格钒液后提钒尾渣的输入端。本申请用来调制三级洗水的回用水为合格钒液制取其中的钒成分后的回收水。本申请所述的真空气液分离室为过滤带4穿过的一个可密闭的空间，由于其为立体结构，附图中未给予具体标记，它包括过滤带4上部和下部的空间，而形成真空是通过串接在负压回液管上的负压罐10实现的。

实施例一

本发明所要解决的技术问题是钙化焙烧熟料在一次浸出后，经过滤、洗涤过程部分可溶钒未完全浸出，仍存在于尾渣中，导致尾渣中钒含量偏高，钒收率偏低。针对该问题，提出了一种降低提钒尾渣中tv的方法，通过降低淋洗水ph值，增加低ph洗涤段长度，达到一个充分洗涤尾渣中可溶钒，降低尾渣tv的目的。带式过滤机一次洗涤浸出过程共有三级淋洗水：第三级淋洗水为回用水(ph为7-8)，三级洗涤滤液返回作为第二级淋洗水(ph为6-7)，二级洗涤滤液再作为第一级淋洗水(ph为5-6)，一级洗涤滤液作为母液返回浸出罐使用。将一次洗涤的三级淋洗水通过加稀硫酸调节ph至1.5，调整降低ph后，作为二次洗洗用淋洗水洗涤带滤机尾渣，滤液逐级返回系统。

本发明的理论依据：钒渣钙化焙烧后低价钒转化为+5价可溶于酸的可溶钒，+5价可溶钒存在于不同的物相中，在熟料一次浸出过程中，浸出过程ph控制在2.6-3.0间，钒酸钙相的+5价钒可以完全浸出，而存在于硅酸盐、铁板钛矿等物相中的钒大部分不能被浸出。针对于硅酸盐、铁板钛矿等物相中的+5价钒，可以采取带滤尾渣低ph(1.5)淋洗的方式，提取一部分出来，从而进一步降低弃渣中tv含量，提高酸浸钒收率。该生产工艺在实际生产过程中具有投资成本小、见效快等优点，具有较大的推广价值。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种降低提钒尾渣中tv的方法，其中三级淋洗水ph控制为1.5±0.1，淋洗水流量为17m³/h，包括以下步骤：

该工厂内布置4条带式过滤机，带滤机为现场尺寸为27000mm×3000mm，尾部为待固液分离的料浆的进料端，头部为含钒弃渣的出料端。

三级淋洗水按不同位置分布在带滤机上方：一级淋洗水位置距离过滤机头部20000mm，二级淋洗水位置距离过滤机头部16500mm,三级淋洗水位置距离过滤机头部13000mm。

熟料一次浸出后含有可溶钒的料浆进入带式真空过滤机尾部进料斗布料，真空切换阀开启真空，通过负压罐使滤布与负压回液管之间形成真空，同时滤布与滤盘在头轮电机的带动下同步前进，固液混合料在真空的作用下，抽至集液罐收集。一共设4个真空气液分离室，每个真空气液分离室设1个排液罐，从过滤机尾部至头部依次为一洗室、二洗室、三洗室、四洗室。一洗室滤液为浓液，由泵送至下工序使用，二洗室滤液返回一次浸出罐做为母液，三洗室滤液供二洗室淋洗，补充的回用水供三洗室淋洗，尾渣经过滤机头部溜槽用皮带输送机送到尾渣暂存。

将补充的回用水打入三级洗水调酸罐，调节ph为1.5±0.1，返回带式过滤作为三级淋洗水洗涤尾渣，淋洗水流量为17m³/h。