一种用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的方法及其装置与流程

本发明属于物料混合领域，涉及一种用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的方法及其装置。

背景技术：

目前大多数湿法冶金提钒工艺是将金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的溶液中进行化学处理或有机溶剂萃取的过程。湿法冶金实验研究和工业化生产过程中，存在反应介质粘度大、金属矿物粒度小，反应后的尾渣因粘性大易结块，切反应的后的物料超细，直接使用难度比较大，大量堆积导致固废的产生，在后期的处理过程中目前尚未有成熟的设备对易结块超细碱性含钒物料进行处理。

为了进一步回收碱性含钒物料中的钒，将所述碱性含钒物料与含钒熟料混合，之后进行焙烧提钒，但将二者混合的过程中会出现随着物料的干燥，二者结块严重，且无法均匀混合。

cn107899456a公开了一种加热混合设备。所述加热混合设备包括搅拌器，所述搅拌器具有搅拌轴和连接于搅拌轴末端的搅拌叶片，还包括工频加热线圈，所述工频加热线圈围绕在搅拌叶片外侧，所述搅拌叶片采用铁磁性材料制备；此方案所述混合加热设备并不适用于本发明所述碱性含钒物料和含钒熟料的混合，且所述的设备的操作成本高。

因此，开发一种能有效控制碱性含钒物料和含钒熟料的混合过程中结球率的装置仍具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的方法及其装置，所述装置包括倾斜设置的罐体，所述罐体上设置有物料进出口，所述罐体内设置有搅拌破碎桨叶，所述罐体外包覆有用于加热所述罐体的加热夹套，所述罐体能够自转；所述装置运行过程中，将碱性含钒物料与含钒熟料通过物料进出口加入罐体内，之后罐体自转，通过搅拌破碎桨叶对物料进行搅拌破碎，从而能有效缓解物料间的结块，本发明所述装置用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的过程中，混合得到的物料的结球率控制在0.3％以下，从而有利于保证后期提钒工艺的顺利进行，简化工艺流程，降低生产成本。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的装置，所述装置包括倾斜设置的罐体，所述罐体上设置有物料进出口，所述罐体内部设置有搅拌破碎桨叶，所述罐体外包覆有用于加热所述罐体的加热夹套，所述罐体能够自转。

碱性含钒物料中水分含量一般在10-30％，其在干燥过程中易结块，在碱性含钒物料与含钒熟料的混合过程中，随着水分的蒸发，得到的混合料的结球率高，对后期焙烧提钒工艺造成不利影响，本发明所述装置通过采用倾斜设置且能够进行自转的罐体，并在所述罐体内设置搅拌破碎桨叶，在所述罐体外部包覆有用于加热所述罐体的加热夹套，将碱性含钒物料与含钒熟料由物料进出口加入所述罐体内，将罐体进行自转，物料在搅拌破碎桨叶的作用下发生搅拌破碎，从而有效控制混合料的结球率，保证后续提钒工艺的顺利进行。

优选地，所述装置包括动力液压装置，所述动力液压装置驱动所述罐体进行自转。

本发明所述动力液压装置能驱动罐体沿不同的方向自转。

优选地，所述罐体上倾斜向下的一端设置有旋转轴，所述旋转轴与所述动力液压装置连接，所述液压装置驱动所述旋转轴带动所述罐体自转。

本发明所述倾斜设置的罐体的倾斜向下的一端设置有旋转轴，所述旋转轴固定连接在罐体上，装置运行过程中，通过动力液压装置驱动旋转轴带动罐体进行自转。

所述动力液压装置通过液压管连接液压马达，进而驱动所述旋转轴带动所述罐体进行自转。

优选地，所述物料进出口设置在所述罐体倾斜向上的一端。

本发明所述装置的物料进出口为罐体上的同一开口。

优选地，所述加热夹套中设置有电加热盘管。

优选地，所述搅拌破碎桨叶与所述罐体的内壁间的弧度为60-80°，例如65°、70°或75°等。

优选地，所述搅拌破碎桨叶呈螺旋形环绕在所述罐体的内壁上。

本发明所述装置控制搅拌破碎桨叶的叶片与所述罐体的内壁间的弧度为60-80°，其一方面有利于强化物料混合过程中对物料的破碎，避免结块，另一方面，有利于混合过程保持较高的效率。

本发明所述搅拌破碎桨叶固定在所述罐体内壁上，在罐体的自转过程中带动所述搅拌破碎桨叶运动，所述搅拌桨叶对混合物料进行搅拌破碎。

优选地，所述罐体倾斜的角度为15-25°，例如18°、20°、21°、22°或24°等。

本发明所述罐体相对于水平面的倾斜角为15-25°。

优选地，所述罐体上设置有测温口，所述测温口用于测试所述罐体内的温度。

本发明所述测温口用于测试所述罐体内的温度，在所述罐体的自转过程中，所述测温口是密封的。

优选地，所述装置还包括固定支架，所述固定支架包括底座和设置在所述底座上的第一支撑部件和第二支撑部件。

所述第一支撑部件和第二支撑部件用于支撑所述罐体，所述第一支撑部件与所述旋转轴转动连接。

优选地，所述第二支撑部件与所述罐体间通过轮带与托轮转动连接。

本发明所述轮带设置在所述罐体上，所述托轮设置在所述第二支撑部件上，在所述罐体的自转过程中，所述托轮沿所述罐体上的轮带转动。

优选地，所述罐体上设置有观察孔。

在所述罐体的自转过程中，所述观察孔处于封闭状态；本发明所述罐体上设置有观察口用于观察物料的混合状态。

第二方面，本发明提供了一种用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的方法，所述方法采用如第一方面所述的装置，所述方法包括以下步骤：

(1)启动所述加热夹套对罐体进行加热，将碱性含钒物料与含钒熟料通过所述物料进出口加入所述罐体中；

(2)将所述罐体进行自转，得到混合料。

本发明所述罐体自转的过程中，搅拌破碎桨叶对混合物料进行搅拌破碎，从而实现碱性含钒物料与含钒熟料的混合，同时采用本发明所述方法混合得到混合料中，混合料的结球率控制在3％以下。

本发明所述碱性含钒物料指的是碱性金属溶液与含钒物料反应后的尾渣；所述含钒熟料指的是含钒物料在特定温度下进行焙烧后的物料。所述碱性含钒物料和含钒熟料均是本领域公知的物料。

优选地，步骤(1)中所述罐体内部的温度为70-90℃，例如75℃、80℃或85℃等。

优选地，步骤(1)所述碱性含钒物料中碱金属的质量百分含量为10-25％，例如12％、15％、18％或20％等。

优选地，所述碱金属包括na和/或k。

优选地，步骤(1)所述碱性含钒物料的颗粒粒度为80-200目，例如90目、100目、120目、150目或180目。

优选地，步骤(1)所述碱性含钒物料中钒元素的质量百分含量为1-3％，例如1.5％、2％或2.5％等。

优选地，步骤(1)所述碱性含钒物料中水的质量百分含量为10-30％，例如15％、20％或25％等。

优选地，所述碱性含钒物料与含钒熟料混合的质量比为(0.1-1):1，例如0.2:1、0.5:1或0.8:1等。

优选地，步骤(2)所述罐体进行自转的时间为3-10min，例如4min、6min、8min或9min等。

优选地，步骤(2)中所述罐体进行自转的转速为10-25转/分钟，例如12转/分钟、15转/分钟、18转/分钟、20转/分钟或23转/分钟等。

优选地，步骤(2)后还包括将所述罐体向与步骤(2)中自转方向相反的方向进行自转，将所得混合料排出所述罐体。

作为本发明优选的技术方案，基于第一方面所述装置混合碱性含钒物料与含钒熟料的方法包括以下步骤：

(1)启动加热夹套对罐体进行加热，将碱性含钒物料与含钒熟料通过所述物料进出口加入所述罐体中，所述罐体内的温度为70-90℃；

(2)将所述罐体以10-25转/分钟的转速进行自转3-10min，得到混合料；

(3)将所述罐体沿与步骤(2)相反的方向进行自转，将步骤(2)中得到的混合料经所述物料进出口排出所述罐体。

本发明所述装置的使用过程中，首先开启加热夹套对罐体进行加热，之后将罐体自转，将碱性含钒物料和含钒熟料由所述罐体的物料进出口加入所述罐体中，进料完毕后，随着罐体的自转，物料在搅拌破碎桨叶的作用下混合均匀，同时，物料在加热夹套的加热下被干燥，待物料混合均匀后，停止罐体的自转，之后将罐体向相反的方向自转，将混合后的物料经所述罐体的物料进出口排出所述罐体。

本发明所述罐体内的搅拌破碎桨叶呈螺旋状环绕在所述罐体的内壁，且所述搅拌破碎桨叶与所述罐体内壁呈一定弧度，当进料时，将所述罐体沿一个方向进行自转，物料随搅拌破碎桨叶进入所述罐体中，完成进料，待物料混合均匀后，将所述罐体沿与进料时自转方向相反的方向进行自转，所述混合料被所述搅拌破碎桨叶推动，排出所述罐体。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述装置包括倾斜设置的能够自转的罐体，所述罐体内部设置搅拌破碎桨叶，所述罐体外部包覆有加热夹套，在装置使用过程中，将碱性含钒物料与含钒熟料加入罐体中，所述罐体进行自转，能对混合物料进行良好的混合和破碎，降低混合得到的物料的结球率；

(2)本发明所述装置用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的过程中混合效率高，混合得到的物料的结球率控制在3％以下。

附图说明

图1是本发明实施例1所述用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的装置的结构示意图；

1-罐体，2-搅拌破碎桨叶，3-加热夹套，4-动力液压装置，5-旋转轴，6-电加热盘管，7-测温口，8-固定支架，81-底座，82-第一支撑部件，83-第二支撑部件，9-轮带，10-托轮，11-观察孔，12-进料斗，13-出料斗。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

用于混合碱性含钒物料与含钒熟料的装置：

本实施例所述装置的结构如图1所示，所述装置包括倾斜设置的罐体1，所述罐体倾斜的角度为15°，所述罐体上倾斜向上的一端设置有物料进出口，所述罐体1内部设置有搅拌破碎桨叶2，所述搅拌破碎桨叶与所述罐体内壁间的弧度为70°，所述罐体外包覆有用于加热所述罐体1的加热夹套3，所述罐体1倾斜向下的一端设置有旋转轴5，所述装置还包括动力液压装置4，所述动力液压装置4与所述旋转轴5连接，所述动力液压装置4能驱动所述旋转轴5带动所述罐体1进行自转；所述罐体1倾斜向上的一端设置有物料进出口；所述加热夹套内设置有电加热盘管6，所述罐体1上设置有测温口7，所述装置还包括固定支架8，所述固定支架8包括底座81和设置在所述底座81上的第一支撑部件82和第二支撑部件83，所述第一支撑部件82与所述旋转轴5转动连接，所述第二支撑部件83与所述罐体1间通过轮带9和托轮10转动连接；所述罐体上设置有观察孔11。所述装置还包含位于所述罐体的物料进出口处的进料斗12和出料斗13，所述进料斗用于将混合前的物料由所述物料进出口加入所述罐体中，所述出料斗用于承接由所述罐体的物料进出口排出的物料。

本实施例所述装置的使用方法包括将加热夹套中的电加热盘管开启对罐体进行加热，之后将罐体自转，将碱性含钒物料和含钒熟料经所述罐体的物料进出口加入所述罐体，所述罐体继续自转进行物料混合，通过所述测温口检测所述罐体内部的干燥温度，待物料混合均匀后，将所述罐体沿与进料自转方向相反的方法进行自转，将混合后的物料经所述物料进出口排出罐体，所述混合过程中能通过所述观察孔观察物料的混合状态，从而调整罐体的自转参数，如自转速率、自转方向等。

应用例1

本应用例采用的碱性含钒物料中na的质量百分含量为20％，物料的粒度为100目，钒元素的质量百分含量为2％，水的质量百分含量为20％；控制碱性含钒物料与含钒熟料混合的质量比为0.3:1；

本应用例所述混合过程采用如实施例1中所述的装置，所述混合方法如下：

(1)启动所述加热夹套对罐体进行加热，将碱性含钒物料与含钒熟料通过所述物料进出口加入所述罐体中，控制所述罐体内的温度为80℃；

(2)将所述罐体以20转/分钟的转速自转3min，得到混合料。

本应用例所得混合料中物料的结球率为0.21％。

应用例2

本应用例采用的碱性含钒物料中k的质量百分含量为25％，物料的粒度为110目，钒元素的质量百分含量为1.3％，水的质量百分含量为30％；控制碱性含钒物料与含钒熟料混合的质量比为0.2:1；

本应用例所述混合过程采用如实施例1中所述的装置，所述混合方法如下：

(1)启动所述加热夹套对罐体进行加热，将碱性含钒物料与含钒熟料通过所述物料进出口加入所述罐体中，控制所述罐体内的温度为90℃；

(2)将所述罐体以15转/分钟的转速自转5min，得到混合料。

本应用例所得混合料中物料的结球率为0.15％。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。