一种含钒熟料的制备方法与流程

文档序号:33897418发布日期:2023-04-21 05:53阅读:90来源:国知局

本发明属于冶金,具体涉及一种含钒熟料的制备方法。


背景技术:

1、石煤是一种碳质页岩,其发热量低、灰分高、含有多种金属元素,储量极为丰富,对钒的提取冶炼具有很大优势。钒在石煤中的价态多样,通常以v(ⅲ)和v(ⅳ)存在,v(ⅲ)占多数,三价钒能以类质同相形式进入硅酸盐矿物晶格中,同时,四价钒也可以类质同相形式存在于硅氧四面体结构中。此类矿石难于浸出,要将三价或四价钒浸出来,首先必须破坏晶体结构,使赋存在晶体结构中的钒释放出来。一般需要将含钒矿石经过高温氧化焙烧制成含钒熟料,使低价钒氧化转化为五价钒,再进行湿法浸出得到含钒液体,从而实现矿石提钒。

2、根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别,现有技术中的提钒工艺分为:钠化焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。钠化焙烧工艺中含钒熟料的制备过程为:石煤→选矿→粉碎→球磨→加盐搅拌→成球→焙烧形成熟料。经过选矿→粉碎→球磨,含钒石煤被破碎至一定的细度,并添加7~9%(以球磨后的石煤粉重量为基础)的nacl,对偏酸性矿粉再添加3~4%的na2co3后,进行充分的搅拌后进入焙烧炉焙烧,多价态的钒转化为水溶性的钠盐,如na2o·yv2o5和navo3。采用钠化焙烧工艺技术比较成熟,生产条件要求不高、设备简易、成本低、工艺流程简单和适合于因地制宜的小规模生产等优点,但石煤用量大(提取1tv2o5约需300t石煤)、热能利用低、v2o5总回收率仅为40~50%左右,吨钒生产成本高,钒回收率低,资源综合利用率低;而且钠盐不纯,其内部含有硫,在焙烧时产生大量粉尘和hcl、cl2和so2等严重污染环境的腐蚀性气体,粉尘必须安装收尘装置除尘、有毒有害的气体必须用碱溶液吸收处理才能达标排放,否则会对环境造成严重污染,产生严重后果。中国专利cn104073626a提供了一种含钒熟料的生产方法,其能够解决钠盐焙烧过程中产生hcl、cl2的问题,但是其所用的重晶石原石粉会分解产生so2有毒有害气体,污染环境,影响企业的生产。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种含钒熟料的制备方法,本发明提供的制备方法所用碳酸氢钠能提高反应效率,缩短反应时间,提高钒的转化率,且能避免产生so2有毒有害气体。

2、为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

3、本发明提供了一种含钒熟料的制备方法,包括以下技术方案:

4、将含钒矿粉、白云石原石粉和碳酸氢钠混合,进行制球,得到蜂窝状球形颗粒;

5、所述制球的温度为270~300℃;

6、将所述蜂窝状球形颗粒进行焙烧,得到含钒熟料;

7、所述焙烧的温度为850~950℃。

8、优选的,所述含钒矿粉包括含钒石煤粉和/或钒土粉。

9、优选的,所述含钒矿粉和白云石原石粉的质量比为100:7~10。

10、优选的,所述含钒矿粉和碳酸氢钠的质量比为100:0.5~2.5。

11、优选的,所述焙烧的保温时间为6~8h。

12、优选的,所述含钒矿粉的粒径为140~200目。

13、优选的,所述白云石原石粉的粒径为120~200目。

14、优选的,所述碳酸氢钠的粒径为120~200目。

15、优选的,所述制球伴随搅拌;所述搅拌的速率为90rpm。

16、本发明提供了一种含钒熟料的制备方法,包括以下技术方案:将含钒矿粉、白云石原石粉和碳酸氢钠混合,进行制球,得到蜂窝状球形颗粒;所述制球的温度为270~300℃;将所述蜂窝状球形颗粒进行焙烧,得到含钒熟料;所述焙烧的温度为850~950℃。本发明采用的碳酸氢钠(小苏打)会在制球的过程中分解生成二氧化碳气体,气体在球团内发生气爆,使球团内出现蜂窝状,同时使球团体积增大,得到蜂窝状球形颗粒;而在焙烧过程中,碳酸氢钠分解产生的碳酸钠进一步分解产生二氧化碳,使得球团体积继续增大,球团的疏松多孔能使得球团与氧气的接触面积增大,有效提高焙烧反应效率,缩短反应时间,进一步提高低价态钒转化为五价钒的转化率;并且采用碳酸氢钠不会产生so2等有毒有害气体,有助于企业完成绿色转型。



技术特征:

1.一种含钒熟料的制备方法,其特征在于,包括以下技术方案:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含钒矿粉包括含钒石煤粉和/或钒土粉。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含钒矿粉和白云石原石粉的质量比为100:7~10。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含钒矿粉和碳酸氢钠的质量比为100:0.5~2.5。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧的保温时间为6~8h。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述含钒矿粉的粒径为140~200目。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述白云石原石粉的粒径为120~200目。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸氢钠的粒径为120~200目。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制球伴随搅拌;所述搅拌的速率为90rpm。


技术总结
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种含钒熟料的制备方法。本发明采用的碳酸氢钠(小苏打)会分解生成二氧化碳气体在球团内发生气爆,使球团内出现蜂窝状,同时使球团体积增大,得到蜂窝状球形颗粒;而在焙烧过程中,碳酸氢钠进一步分解产生二氧化碳,使得球团体积继续增大,球团的疏松多孔能使得球团与氧气的接触面积增大,有效提高反应效率,缩短反应时间,进一步提高钒的转化率;并且采用碳酸氢钠不会产生SO2等有毒有害气体,有助于企业完成绿色转型。

技术研发人员:张伟栋,许小弟,宁华峰
受保护的技术使用者:中钒劲宏(苏州)新材料发展有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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