一种精钒渣预处理再提钒的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有色金属冶金技术领域，尤其涉及从转炉钒渣制取五氧化二钒的方 法。该方法能有效处理v205含量在10%-20%，Si02含量在7%-20%，P含量在(λ 05%-0· 20%， CaO含量在1%-5%，MFe含量在10%-25%的精钒渣。
【背景技术】
[0002] 钒作为一种重要的金属，在特殊钢、低合金、微合金钢中应用，有着明显的技术和 经济优势。钒除了在钢铁工业中得到广泛应用外，在其它功能材料中也有着广泛的应用前 旦
[0003] 目前制备五氧化二钒的原料主要为钒渣，主要方法包括钠化焙烧、加压碱浸、钙化 焙烧酸浸和钙化焙烧碱液碳酸化浸出等工艺。然而，传统的五氧化二钒的制备方法钒转化 率低，综合转化率只有75%~85%，而钒又是价值非常高的金属，低转化率使得钒资源被大量 的浪费。目前，现有的钒渣提钒的生产技术都无法提高钒的转化率。
[0004] 中国发明专利申请号为201110082443. 6的发明公开了一种精钒渣焙烧浸出的方 法，该方法包括以下步骤：提供所述精细钒渣；向所述精细钒渣中添加碳酸钠获得焙烧混 合物；将所述焙烧混合物在700-850摄氏度温度下进行焙烧获得含有钒酸钠的焙烧物料； 将所述焙烧物料进行水淬至100摄氏度以下；将经过水淬的焙烧物料进行焙烧物料球磨 获得浆料；将所述浆料进行水浸获得浸出浆料；以及将所获得的浸出浆料进行过滤获得滤 渣和含有钒酸钠的浸出液。其存在的不足是：在水淬的过程中容易生成不溶于水的"钒青 铜"，降低了浸出率，造成了钒资源的浪费。
[0005] 中国发明专利申请号为201210299143. 8的发明公开了一种钠化焙烧钒渣的方 法，该方法包括以下步骤：将钒渣与钠化剂混合形成混合料；将混合料加入第一焙烧装置， 在氧气体积含量为3-5%的气氛下进行一次焙烧，获得一次焙烧产物；将一次焙烧产物在 600-700°C的温度下加入第二焙烧装置，在氧气体积含量为13-21 %的气氛下进行二次焙 烧，获得钠化熟料。其存在的不足是：反应对气相精度要求高，在实际生产中气相环境难以 精确把握。采用两段焙烧却无法提高转化率，造成了能源的浪费。
【发明内容】
[0006] 本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种适用范围广、高效、经 济的精钒渣预处理再提钒的方法。
[0007] 为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0008] 本发明包括以下步骤。
[0009] 步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至< 200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然 后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上> 30mm的钒渣进入中渣坑，然后进 入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下< 30_的钒渣通 过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初 除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛 上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料 仓。
[0010] 步骤二：在配料仓内加入Ca0、Mg0,加入比例为精钒渣：CaO :Mg0=10:3:0. 5。在配 料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。
[0011] 步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450°C -1550°C下保 温1. 5h，之后在炉内降温至850°C _950°C。
[0012] 步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加 入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0. 07。
[0013] 步骤五：回转窑内温度控制在750°C _880°C，焙烧时间为1. 5h-2h。
[0014] 步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。
[0015] 步骤七：将浸出液送至静止罐，静止10h_15h，之后将上清液送至沉淀罐。
[0016] 步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为4-5左右时，加入铵盐，再用硫酸 调节pH值至2-2. 5,在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵（APV)沉淀。沉淀后母液 钒的质量浓度〇. l〇g/L以下。其中加酸系数为0. 9~1. 1，加铵系数为1. 0-1. 2。
[0017] 步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。
[0018] 与现有技术相比本发明的有益效果。
[0019] (1)适用范围广：采用本发明的精钒渣预处理再提钒的方法能够处理全部我国现 有的转炉粗钒渣。
[0020] (2)高效：本发明通过对精钒渣的预处理，使钒的转化率提高到95%以上，并省去 了配料过程中加返渣的工序。
[0021] (3)经济：本发明通过对精钒渣的预处理，使熟料中的P生成了不可溶的磷酸钙， 使浸出液中的溶液中Y 1〇3/Y p达到500以上，完全符合沉钒标准，因此无需再进行除磷工 序，缩短了流程，提高了经济效益。
【具体实施方式】
[0022] 选取三种不同品位的转炉钒渣，分别用本发明方法处理。
[0023] 实施例1 :用本发明方法对第一种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V205含量为11. 3%， Si02含量为15. 6%，P含量为0. 05%，CaO含量为2. 3%，MFe含量为17. 8%。
[0024] 步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至< 200_的块，用电磁盘将大块铁捡出；然 后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上> 30mm的钒渣进入中渣坑，然后进 入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下< 30_的钒渣通 过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初 除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛 上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料 仓。
[0025] 步骤二：在配料仓内加入Ca0、Mg0,加入比例为精钒渣：CaO :Mg0=10:3:0. 5。在配 料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。
[0026] 步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1500°C下保温1. 5h， 之后在炉内降温至875 °C。
[0027] 步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加 入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0. 07。
[0028] 步骤五：回转窑内温度控制在820°C，焙烧时间为1. 5h。
[0029] 步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。
[0030] 步骤七：将浸出液送至静止罐，静止12h，之后将上清液送至沉淀罐。
[0031] 步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调 节pH值至2. 5,在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵（APV)沉淀。沉淀后母液钒的 质量浓度〇. l〇g/L以下。其中加酸系数为1. 1，加铵系数为1. 0。
[0032] 步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。
[0033] 下表为试验结果。
[0034] 实施例2 :用本发明方法对第二种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V205含量为15. 6%， Si02含量为10. 3%，P含量为0. 08%，CaO含量为3. 3%，MFe含量为12. 5%。
[0035] 步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至< 200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然 后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上> 30mm的钒渣进入中渣坑，然后进 入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下< 30_的钒渣通 过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑的钒渣通过抓斗进入球磨机料仓进行细磨、初 除铁后，由螺旋输送机、斗式提升机进入缓冲料仓顶上的振动筛，筛去较大颗粒的铁粒，筛 上料堆存回收铁粒，合格料进入缓冲料仓，然后通过螺旋输送机和斗式提升机输送到配料 仓。
[0036] 步骤二：在配料仓内加入Ca0、Mg0,加入比例为精钒渣：CaO :Mg0=10:3:0. 5。在配 料仓内混合物料的时间为15min，以保证3种物料混合均匀。
[0037] 步骤三：将混合后的物料由皮带送入多膛焙烧炉，使物料在1450°C下保温2h，之 后在炉内降温至900 C。
[0038] 步骤四：将步骤三降温后的物料送至回转窑，同时在窑内加入碳酸钠和氯化钠，加 入比例为物料：碳酸钠：氯化钠=10:1:0. 07。
[0039] 步骤五：回转窑内温度控制在850°C，焙烧时间为1. 5h。
[0040] 步骤六：将熟料送入橡胶带式真空抽滤机，用水浸出熟料中的可溶钒。
[0041] 步骤七：将浸出液送至静止罐，静止14h，之后将上清液送至沉淀罐。
[0042] 步骤八：开启搅拌，加入硫酸中和，当溶液pH值为5左右时，加入铵盐，再用硫酸调 节pH值至2,在加热、搅拌条件下可结晶出桔黄色多钒酸铵（APV)沉淀。沉淀后母液钒的质 量浓度〇. l〇g/L以下。其中加酸系数为1. 1,加铵系数为1. 0。
[0043] 步骤九：将沉淀所得多钒酸铵送入熔片工序，经脱水、脱氨后熔化制片，既得成品。 下表为试验结果。
[0044] 实施例3 :用本发明方法对第三种转炉钒渣进行试验，该钒渣中V205含量为19. 8%， Si02含量为11. 2%，P含量为0. 05%，CaO含量为1. 5%，MFe含量为13. 5%。
[0045] 步骤一：将进厂粗钒渣先用铁盘砸破至< 200mm的块，用电磁盘将大块铁捡出；然 后将粗钒渣送入颚式破碎机料仓进行粗破、筛分，筛上> 30mm的钒渣进入中渣坑，然后进 入颚式破碎机料仓进行细破，通过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑；筛下< 30_的钒渣通 过皮带机及除铁器进入钒渣贮存坑。贮存坑