一种含钒铁水提取五氧化二钒同步脱磷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含饥铁水提取五氧化二饥同步脱磯的方法，特别是对含饥铁水实 现一步提饥和脱磯预处理工艺，属于含饥铁水冶金技术领域。
【背景技术】
[0002] 铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前的各种处理，分为普通铁水预处理和特殊铁 水预处理两大类。普通铁水预处理包括铁水脱硫、铁水脱娃和铁水脱磯；特殊铁水预处理一 般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用，如铁水提饥、提魄、脱铭等 预处理工艺。
[0003] 铁水预处理技术从上个世纪六、走十年代发展起来到现在已经广泛地应用于各 国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前，铁水预处理工艺方法主要有： 机械揽拌法、吹气揽拌法、包括顶吹喷粉法和底吹法，喂丝法近年来也开始得到应用。从处 理烙剂的选择来看主要是石灰系、碳化巧系、儀系=类脱硫剂，可W单独使用，可W复合应 用。
[0004]W饥铁矿为原料的钢铁企业，炼钢所使用的铁水中含饥、铁等微量元素，简称含饥 铁水，为提取含饥铁水中的饥元素，采用转炉双联工艺，即含饥铁水先经过转炉提饥后炼成 半钢，再用半钢进行转炉炼钢。转炉提饥过程在饥氧化的同时也存在对铁水娃和铁的氧化， 提饥后所得的半钢中娃和铁含量均小于0.05%，因此，可W利用该环节完成铁水=脱中的 脱娃处理。
[0005] 转炉提饥所得含饥炉渣（简称饥渣）对氧化巧有严格的要求，因此转炉提饥过程 难于实现铁水=脱中的脱磯功能，加大了转炉炼钢工序中采用少渣操作工艺的难度。另外， 为保证本饥渣中低氧化巧含量，铁水脱硫不应选择石灰系、碳化巧系脱硫剂。
[0006] 上述原因表明，含饥铁水实现提饥和脱磯的铁水预处理工艺与普通铁水预处理工 艺有很大区别。现有含饥铁水预处理技术CN102162019A为铁水包单吹颗粒儀脱硫一提饥 转炉提饥，同时脱娃、铁元素一出半钢过程脱磯一化渣一炼钢，该方法提饥与脱磯分开，流 程长，生产效率低。
【发明内容】
[0007] 基于此，本发明的目的之一在于简化铁水多段组合式预处理方法，将提饥与脱磯 步骤合并，实现提饥、脱娃、脱铁与脱磯同步进行。此外，该方法还可为炼钢工序提供优质低 P和低S半钢，减轻炼钢转炉的脱P任务，为炼钢工序中采用少渣操作工艺提供了有利条件。 [000引本发明的目的之二在于提供一种含饥铁水提取五氧化二饥同步脱磯的方法，该方 法充分利用了含饥冶金渣的余热进行氧化，缩减饥化工冶金流程中的饥渣赔烧工序，提高 饥产品生产效率，降低能耗。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0010] 一种含饥铁水提取五氧化二饥同步脱磯的方法，所述方法采用两段组合方式对含 饥铁水进行预处理，第一段采用铁水预脱硫工艺，第二段采用转炉供氧进行提饥、脱娃、脱 铁和同步脱磯。
[0011] 优选地，所述方法具体包括W下步骤：
[0012] (1)将含饥铁水进行预脱硫，然后采用转炉供氧进行提饥、脱娃、脱铁和同步脱 磯；
[0013] (2)半钢倒出后，继续对饥渣于转炉中供氧；
[0014] (3)从得到的饥渣中提取五氧化二饥。
[0015] 上述方法按流程表示如下；含饥高炉铁水一铁水预脱硫一转炉提饥（脱娃、铁）脱 磯一出半钢一饥渣于转炉中继续供氧氧化一出渣一提饥。
[0016] 优选地，所述铁水预脱硫工艺为铁水包单吹颗粒儀脱硫。
[0017] 优选地，采用转炉供氧并添加提饥脱磯剂进行提饥、脱娃、脱铁和同步脱磯。
[0018] 优选地，所述提饥脱磯剂按各组分占的质量百分比包括W下组分：
[0019] CaO65 ~100%，MgO0 ~15%，Si〇2〇 ~6%，P元素含量为 0 ~0. 05%，S元素 含量为0~0.2%，余量为A1、Mn和化元素含量。
[0020] 所述CaO的含量例如为 66%、68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、 84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%或100%。当030含量为100%时，即所述提 饥脱磯剂中仅含有CaO组分。
[0021] 所述MgO的含量例如为 0. 5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、 11%、12%、13% 或 14%。
[002引 所述Si02的含量例如为0. 5%、1%、1. 5%、2%、2. 5%、3%、3. 5%、4%、4. 5%、5% 或 5. 5%。
[0023] 所述P元素的含量例如为 0. 005%、0. 01%、0. 02%、0. 03%或 0. 04%。
[0024] 所述S元素的含量例如为 0. 01 %、0. 03 %、0. 05 %、0. 07 %、0. 09 %、0. 11 %、 0. 013%、0. 15%、0. 17% 或 0. 19%。
[0025] 示例性的提饥脱磯剂的组成为化0 100%，即仅含有化0。
[0026] 优选地，所述提饥脱磯剂的加入量为5~25kg/t含饥铁水，优选为8~20kg/t含 饥铁水。
[0027] 所述提饥脱磯剂的加入量例如为化g/t含饥铁水、8kg/t含饥铁水、:mkg/t含饥铁 水、。kg/t含饥铁水、14kg/t含饥铁水、1化g/t含饥铁水、18kg/t含饥铁水、20kg/t含饥铁 水、2化g/t含饥铁水或24kg/t含饥铁水。
[002引优选地，所述提饥脱磯剂由高位料仓投入。
[0029] 优选地，供氧采用顶吹、底吹或侧吹中的一种或至少两种的组合进行。
[0030] 优选地，采用转炉供氧进行提饥、脱娃、脱铁和同步脱磯，供氧压力控制在 0.6MPa~1. 2MPa，例如 0. 7MPa、0. 8MPa、0. 9MPa、l. 0MPa、l.IMPa或 1. 2MPa。
[003U 优选地，半钢中V< 0. 04%，Si< 0. 03%，Ti< 0. 05%，P< 0. 04%。采用上述 方法得到的半钢中V、Si、Ti和P的含量都极少，实现了深度提饥脱磯脱铁脱娃。
[003引优选地，半钢倒出后，继续对饥渣于转炉中供氧，供氧压力为0. 2M化~0. 5MPa，枪 位控制在300mm~600mm。
[0033] 优选地，为保证供氧量大于含饥渣中各组分全部氧化成最高价氧化物所需的氧 量，需化含饥渣中的V化(4价态饥）/TV作为检验氧化程度的指标，因此，控制步骤（2)供氧 结束后饥渣中的VO2/TV摩尔比<0.1，W促使饥渣中生成的V205与加入的巧化合物（即前 述提饥脱磯剂中的化0)反应生成饥酸巧。
[0034] 在本发明中，TV表示全饥。
[003引 优选地，步骤（3)饥渣中CaO/V205摩尔比为0. 1~5,例如0. 5、1、1.5、2、2. 5、3、 3. 5、4、或4. 5,优选为1~3。
[0036] 优选地，将得到的饥渣经过湿法冶金得到含饥溶液，含饥溶液经过处理得到五氧 化二饥。
[0037] 优选地，饥渣通过酸浸、碱浸、锭浸、氨浸或碳酸化浸出得到含饥溶液。
[003引优选地，含饥溶液经过沉饥-产品转化后得到五氧化二饥。
[0039] 示例性的一种含饥铁水提取五氧化二饥同步脱磯的方法，包括W下步骤：
[0040] (1)将含饥铁水进行预脱硫，然后将脱硫后的含饥铁水兑入转炉，供氧并加入提饥 脱磯剂，其加入量为5~25kg/t含饥铁水，进行提饥、脱娃、脱铁和同步脱磯，由于铁水中的 娃、铁元素与氧结合能力高于饥，在提饥过程中铁水中的娃、铁优先被氧化，达到深程度脱 娃、脱铁的目的，且实现了提饥脱磯；
[0041] (2)半钢倒出后，继续对饥渣进行供氧氧化，保证供氧量大于含饥渣中各组分全部 氧化成最高价氧化物所需的氧量，控制供氧结束后饥渣中的VO2/TV<0.1;
[0042] (3)步骤（2)得到的饥渣通过酸浸、碱浸、锭浸、氨浸或碳酸化浸出得到含饥溶液， 含饥溶液经过沉饥-产品转化后得到五氧化二饥。
[0043] 与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0044] 本发明采用一步提饥脱磯，简化了铁水多段组合式处理过程，提饥与脱磯同步进 行，简化了操作流程，为转炉炼钢少渣操作提供了有利的条件，提高了炼钢生产效率；并充 分利用含饥冶金渣的余热进行氧化，缩减饥化工冶金流程中的饥渣赔烧工序，提高饥产品 生产效率，降低能耗。
[0045] 采用本发明的方法对脱硫后的铁水进行提饥、脱娃、脱铁和脱磯前后铁水中各组 分含量变化如下表所示：
[0046]
【主权项】
1. 一种含钒铁水提取五氧化二钒同步脱磷的方法，所述方法采用两段组合方式对含钒 铁水进行预处理，第一段采用铁水预脱硫工艺，第二段采用转炉供氧进行提钒、脱硅、脱钛 和同步脱磷。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤： (1) 将含钒铁水进行预脱硫，然后采用转炉供氧进行提钒、脱硅、脱钛和同步脱磷； (2) 半钢倒出后，继续对钒渣于转炉中供氧； (3) 从得到的钒渣中提取五氧化二钒。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铁水预脱硫工艺为铁水包单吹颗粒 镁脱硫。
4. 如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，采用转炉供氧并添加提钒脱磷剂进 行提钒、脱硅、脱钛和同步脱磷； 优选地，所述提钒脱磷剂按各组分占的质量百分比包括以下组分： CaO65~100%，MgOO~15%，SiO2O~6%，P元素含量为O~0.05%，S元素含量 为0~0.2%，余量为Al、Mn和Fe元素含量； 优选地，所述提轨脱磷剂的加入量为5~25kg/t含f凡铁水，优选为8~20kg/t含f凡铁 水； 优选地，所述提钒脱磷剂由高位料仓投入。
5. 如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，供氧采用顶吹、底吹或侧吹中的一种 或至少两种的组合进行； 优选地，采用转炉供氧进行提钒、脱硅、脱钛和同步脱磷，供氧压力控制在0. 6MPa~I. 2MPa〇
6. 如权利要求2-5之一所述的方法，其特征在于，半钢中V< 0. 04%，Si< 0. 03%，Ti < 0. 05%,P< 0. 04% ； 优选地，半钢倒出后，继续对钒渣于转炉中供氧，供氧压力为〇. 2MPa~0. 5MPa，枪位控 制在 300mm~600mm。
7. 如权利要求2-6之一所述的方法，其特征在于，控制步骤（2)供氧结束后钒渣中的 V〇2/TV摩尔比 < 0. 1。
8. 如权利要求2-7之一所述的方法，其特征在于，步骤（3)钒渣中CaO/V205摩尔比为 0. 1~5,优选为1~3。
9. 如权利要求2-8之一所述的方法，其特征在于，将步骤（3)得到的钒渣经过湿法冶金 得到含钒溶液，含钒溶液经过处理得到五氧化二钒。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，钒渣通过酸浸、碱浸、铵浸、氨浸或碳酸化 浸出得到含钒溶液； 优选地，含钒溶液经过沉钒-产品转化后得到五氧化二钒。
【专利摘要】本发明涉及一种含钒铁水提取五氧化二钒同步脱磷的方法，特别是对含钒铁水实现一步提钒和脱磷预处理工艺，属于含钒铁水冶金技术领域。所述方法对脱硫后的铁水采用转炉供氧和辅助剂进行提钒(脱硅、钛)和同步脱磷，半钢倒出后钒渣在提钒转炉中继续供氧氧化；控制供氧结束后渣中的VO2(4价态钒)/TV摩尔比＜0.1，以促使钒渣中生成的V2O5与加入的钙化合物充分反应生成钒酸钙；从得到的钒渣中提取五氧化二钒。该方法简化了铁水多段组合式处理过程，提钒与脱磷同步进行，为转炉炼钢少渣操作提供了有利的条件，提高了炼钢生产效率；利用含钒冶金渣的余热进行氧化，缩减钒化工冶金流程中的钒渣焙烧工序，提高钒产品生产效率，降低能耗。
【IPC分类】C21C5-36, C21C7-064, C21C7-04
【公开号】CN104774994
【申请号】CN201510146012
【发明人】白瑞国, 李兰杰, 白银舰, 陈东辉
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月31日