一种提钒尾渣中铁、钒、锰同步分离的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金领域，具体涉及一种提钒尾渣中铁、钒、锰同步分离的方法。
【背景技术】
[0002]钒钛磁铁矿是我国重要的矿产资源，是国内主要的钒钛材料的生产原料。目前高炉冶炼是钒钛磁铁矿的主要利用方式，该法使钒进入铁水经氧化吹炼形成钒渣用于提钒。
[0003]含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子称为钒渣，钒渣提钒后的残渣成为提钒尾渣。因为钒渣中钒含量相对较低，并且钒渣提钒时添加剂的加入，提钒尾渣的产量与钒渣大致相当。钒渣焙烧处理过程中，由于液相硅酸盐对钒的包裹、部分钒尖晶石未被氧化以及焙烧后冷却时形成钒青铜等原因，钒渣中部分钒不能被浸出而留在提钒尾渣中。
[0004]同时，提钒尾渣中还含有铬、锰等重金属元素，及约占30%的铁，若不设法加以利用，不仅浪费资源，还会给企业带来环保压力，限制企业发展。然而提钒尾渣中成份复杂，各有价金属品位均不高，一些成份相互嵌布，分离利用困难，尾渣中残余的碱金属限制了其返高炉炼铁使用。
[0005]为了解决提钒尾渣带来的环保问题，充分利用资源。目前申请号为201010207295.1的中国专利指出将提钒尾渣配加还原剂、氧化钙、粘结剂造球，进行初步还原、熔炼及深还原得到炉渣和含钒的生铁，但是其未涉及铁、钒等金属的分离；申请号为201310472042.0的中国专利指出将提钒尾渣、还原剂、添加剂、粘结剂按比例混匀造球，金属化还原后磁选分离得到钒铬海绵铁和含钛炉渣。但是仍未涉及铁、钒等金属的分离。
【发明内容】
[0006][要解决的技术问题]
[0007]本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提出一种提钒尾渣中铁、钒、锰同步分离的方法。该方法实现提钒尾渣中铁、钒、锰的分离富集，最终获得铁精粉、浸钒液及富锰尾矿，解决了提钒尾渣带来的环保问题，充分利用了资源。
[0008][技术方案]
[0009]为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案:
[0010]本发明通过添加钠盐，使钒在铁还原的过程中转化为可溶性钒酸盐，即钒的转化与铁的还原同时进行。通过水淬处理焙烧矿，不仅可充分利用其热量达到所需浸出温度，还可减少破碎及磨矿负荷，节省电耗。而后通过磨矿浸出，钒进入溶液，再根据磁性差异使用弱磁选分离铁与锰，从而实现铁钒锰的同步分离。浸钒液中的钠盐可以回收再次作为添加剂使用，富锰尾矿则可作为锰矿处理。
[0011]一种提钒尾渣中铁、钒、锰同步分离的方法，它包括以下步骤:
[0012]A，造块
[0013]首先，将提钒尾渣加入添加剂、还原剂和粘接剂，制成球团或压块；
[0014]所述添加剂为氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠中的一种或多种；
[0015]B，还原
[0016]然后，将步骤A制得的球团或压块干燥后，在温度为800?1300°C的条件下焙烧20 ?150min ;
[0017]C，磨浸
[0018]接着，将步骤B处理得到的焙烧渣进行水淬后，立即将所得矿浆置于湿式球磨机中球磨并浸出，所述浸出的温度为60?95°C，浸出的时间为5?60min ；
[0019]D，分离
[0020]最后，将步骤C得到的矿浆固液分离，得到浸钒液和浸渣，浸渣继续进行磁选，得到铁精矿和富锰尾矿，所述磁选使用的磁场强度为0.1?0.3T。
[0021]本发明更进一步的技术方案，所述提钒尾渣是钒渣经钠化焙烧-水浸提钒后得到的尾渣。
[0022]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述添加剂的添加量为提钒尾渣质量的2?35%。
[0023]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述还原剂为煤粉或焦粉，其添加量为提钒尾渣质量的2?15%。
[0024]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述粘接剂是膨润土、羧甲基纤维素、木质磺酸钙或生石灰，其添加量为提钒尾渣质量的0.2?3%。
[0025]本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述水淬和磨浸时矿浆的质量浓度为10 ?35%。
[0026]本发明更进一步的技术方案，在步骤D中，所述磁选是单段磁选或多段磁选。
[0027]下面将详细地说明本发明。
[0028]一种提钒尾渣中铁、钒、锰同步分离的方法，它包括以下步骤:
[0029]A，造块
[0030]首先，将提钒尾渣加入添加剂、还原剂和粘接剂，制成球团或压块；
[0031]所述添加剂为氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠中的一种或多种；
[0032]本发明中通过添加钠盐，使钒在铁还原的过程中转化为可溶性钒酸盐，即钒的转化与铁的还原同时进行。
[0033]B，还原
[0034]然后，将步骤A制得的球团或压块干燥后，在温度为800?1300°C的条件下焙烧20 ?150min ;
[0035]根据热力学计算，在有钠盐存在的情况下，只需较弱的氧势即可将三价钒氧化为五价钒，并形成钒的可溶性钠盐。
[0036]本发明更进一步的优选实施方式，在步骤B中，所述还原是在温度为900?1200°C的条件下焙烧40?80min。
[0037]C，磨浸
[0038]接着，将步骤B处理得到的焙烧渣进行水淬后，立即将所得矿浆置于湿式球磨机中球磨并浸出，所述浸出的温度为60?95°C，浸出的时间为5?60min ；
[0039]因为还原过程中使用相对较高的温度，水淬后立即进行球磨，在该过程中，水淬处理的焙烧矿仍然有一定的温度，因此可充分利用其热量达到所需浸出温度，同时还减少破碎及磨矿的负荷，节省电耗。本发明步骤C中的球磨和浸出是同时进行的。
[0040]本发明更进一步的优选实施方式，在步骤C中，所述浸出的时间为20?60min。
[0041]D，分离
[0042]最后，将步骤C得到的矿浆固液分离，得到浸钒液和浸渣，浸渣继续进行磁选，得到铁精矿和富锰尾矿，所述磁选使用的磁场强度为0.1?0.3T。
[0043]本发明得到的浸钒液还可以进一步的进行调浆沉钒、固液分离得到钠盐和钒酸铵。钠盐可回收再次作为添加剂使用；钒酸铵可继续煅烧得到氧化钒和氨气，氨气回收用于调浆沉钒。本申请得到的富锰尾矿可作为锰矿处理。
[0044]由于提钒尾渣中的各有价金属品位均不高，因此需要较弱的磁场强度进行磁选以分离铁和锰，从而实现铁钒锰的同步分离。
[0045]本发明更进一步的技术方案，所述提钒尾渣是钒渣经钠化焙烧-水浸提钒后得到的尾渣。
[0046]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述添加剂的添加量为提钒尾渣质量的2?35%。
[0047]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述还原剂为煤粉或焦粉，其添加量为提钒尾渣质量的2?15%。
[0048]本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述粘接剂是膨润土、羧甲基纤维素、木质磺酸钙或生石灰，其添加量为提钒尾渣质量的0.2?3%。
[0049]只有在上述合适量的添加剂、还原剂、粘接剂的加入下，才能更好、更大程度的进行下一步的钒、铁、锰的分离。
[0050]本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述水淬和磨浸时矿浆的质量浓度为10 ?35%。
[0051]本发明跟进一步的优选实施方式，在步骤C中，所述水淬和磨浸时矿浆的质量浓度为15?30%。
[0052]本发明更进一步的技术方案，在步骤D中，所述磁选是单段磁选或多段磁选。
[0053][有益效果]
[0054]本发明