添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法
2023-05-25 14:02:31
專利名稱：添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法
技術領域：
本發明屬於五氧化二釩生產技術領域，具體涉及一種生產五氧化二釩過程中添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法。
背景技術：
目前國內外傳統的鈉化焙燒、浸出生產五氧化二釩的工藝中，均對焙燒過程的原料的鈣含量有嚴格的要求，資料顯示釩渣中Ca0〈2. 5%時才對焙燒影響較小，在焙燒過程中CaO與V2O5易生成不溶於水的釩酸鈣CaO · V2O5或者含Ca的釩青銅CaV12O3tl,使釩渣的轉化率急劇降低，造成釩進入沉渣而流失。研究表明，釩渣中CaO每增加1%，將使V2O5產量減少8. 03%。因此，必須將不溶於水的釩酸鈣CaO -V2O5通過化學辦法改變為溶於水的偏釩酸鈣，並且減少含Ca的釩青銅CaV12O3tl的生成，按照現有的工藝進行焙燒操作，轉化率只有75%左 右，所以，針對含鈣量較高的釩渣，需要調整工藝，達到提高釩轉化率(釩的轉化率為精釩渣在通過焙燒後的熟料中可溶性釩的比例，計算公式為可溶性釩佔總釩的比例)，減少釩損失的目的。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種釩轉化率高的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，向釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中添加一定量的純鹼混合均勻，然後送入迴轉窯中進行有氧焙燒；其中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物的粒度為過120目篩超過80% ；釩渣和高鈣釩渣按重量計金屬鐵含量小於5% ；焙燒時間為3. 5 5h，焙燒溫度為800 950°C ；有氧焙燒過程中，迴轉窯尾氣中氧含量在10%以上。釩渣為經過轉爐含釩鐵水吹煉提釩後產生的含鈣量較低、含釩量較高的轉爐渣。高鈣釩渣為轉爐含釩鐵水吹煉煉鋼中產生的含鈣量較高、含釩量較低的轉爐渣。尾渣為提釩過程的浸出工藝固液分離後的濾渣。其中，上述方法中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量不低於5%。進一步的，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量為5 10%。其中，上述方法中，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 4 I. 8倍。進一步的，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的
I.6 倍。其中，上述方法中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計全釩含量為5. O
6.5%。
其中，上述方法中，高鈣釩渣的重量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物總重量的10 30%。其中，上述方法中，焙燒溫度為850 870°C。其中，上述方法中，焙燒時間為4 4. 5h。本發明的有益效果是本發明雖然在焙燒原料中加入高鈣釩渣，使焙燒原料(混合渣)中的CaO含量提高到了 5%以上，但通過對工藝的調整限定，如原料粒度、金屬鐵含量、焙燒時間和溫度、尾氣氧含量等，實現了釩的高轉化率(達84%以上)，且迴轉窯不會出現結球、結圈等現象，操作方便，生產順行。本發明能降低生產成本、節約資源，具有巨大的社會效益和經濟效益。
具體實施例方式本發明添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，向釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中添加一定量的純鹼混合均勻，然後送入迴轉窯中進行有氧焙燒；其中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物的粒度為過120目篩超過80% ；釩渣和高鈣釩渣按重量計金屬鐵含量小於5% ；焙燒時間為3. 5 5h，焙燒溫度為800 950°C ；有氧焙燒過程中，迴轉窯尾氣中氧含量在10%以上。本發明如果金屬鐵含量高了(超過5%)在加熱過程中大量產生熱量，從而使焙燒時局部溫度過高而造成燒結，最終影響釩的轉化率，更嚴重的會導致迴轉窯結窯。釩渣焙燒過程是氧化和鈉化過程，需要有充足的氧化氣氛使釩渣中的釩儘可能多的氧化為五價釩，因此本發明限定迴轉窯尾氣中氧含量要高於10%。優選的，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量不低於5%。進一步的，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量為5 10%。優選的，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的
I.4 I. 8倍。純鹼的加入量太高會造成成本的增加，同時會降低焙燒的溫度，太低會減少釩的鈉化量，從而降低釩的轉化率。進一步優選的，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。優選的，為了提高釩轉化率，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計全釩含量為
5.O 6. 5%。優選的，為了提高釩轉化率，高鈣釩渣的重量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物總重量的10 30%。優選的，為了提高釩轉化率，焙燒溫度為850 870°C。優選的，為了提高釩轉化率，焙燒時間為4 4. 5h。下面通過實施例對本發明的具體實施方式
作進一步的說明，但並不因此將本發明的保護範圍限制在實施例的範圍之中。實施例一將10噸釩渣和2噸高鈣釩渣混合併進行破碎球磨處理，過120目通過率達到
81.95%，磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為I. 78%，全釩含量8. 17%，CaO含量6. 4%，將10噸混合渣與4噸尾渣進行配比，尾渣全釩含量為I. 12%，尾渣CaO含量為4. 8%，保證混合後的全釩為6. 0% ;加純鹼，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為850°C，焙燒時間控制在4. 5h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到 12. 5%ο 本實施例的釩轉化率為86. 13%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。實施例2將10噸釩渣和2噸高鈣釩渣混合併進行破碎球磨處理，過120目通過率達到82. 16%，磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為2. 15%，全釩含量8. 62%，CaO含量6. 4%，將10噸混合渣與5噸尾渣進行配比，尾渣全釩含量為I. 21%，尾渣CaO含量為5. 2%，保證混合後的全釩為5. 65% ;加純鹼，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為870°C，焙燒時間控制在4h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到
11.5%。本實施例的釩轉化率為86. 84%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。實施例3將10噸釩渣和3噸高鈣釩渣混合併進行破碎球磨處理，過120目通過率達到
82.48%，磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為2. 61%，全釩含量8. 39%，CaO含量5. 2%，將10噸混合渣與5噸尾渣進行配比，尾渣CaO含量為5. 5%，保證混合後的全釩為5. 5% ;加純鹼，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為850°C，焙燒時間控制在4h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到12%。本實施例的釩轉化率為84. 26%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。實施例4將10噸釩渣和3噸高鈣釩渣混合併進行破碎球磨處理，過120目通過率達到81. 62%,磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為2. 37%，全釩含量8. 94%，CaO含量5. 31%，將10噸混合渣與6噸尾渣進行配比，尾渣CaO含量為5. 2%，保證混合後的全釩為6. 0% ;加純鹼，純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為870°C，焙燒時間控制在4h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到12. 5%。本實施例的釩轉化率為86. 42%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。對比例一將10噸釩渣進行破碎球磨處理，過120目通過率達到82. 07%，磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為2. 06%，全釩含量9. 14%，CaO含量2. 17%，將10噸釩渣與6噸尾洛進行配比,尾洛CaO含量為4. 1%,保證混合後的全鑰;為6. 15% ;加純鹼,純鹼的加入量為釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 5倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為850°C，焙燒時間控制在4h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到11. 9%。本對比例的釩轉化率為86. 97%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。
對比例二將4噸釩渣和6噸高鈣釩渣混合後進行破碎球磨處理，過120目通過率達到80. 92%,磁選出金屬鐵得到混合渣，混合渣中金屬鐵含量為2. 41%，全釩含量7. 48%，CaO含量11. 2%，將10噸混合渣與4噸尾渣進行配比，尾渣CaO含量為4. 9%，保證混合後的全釩為
6.08% ;加純鹼，純鹼的加入量為釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 65倍。在攪拌機內進行混合均勻。在有氧的條件下，將混合料入迴轉窯進行高溫焙燒，焙燒溫度為870°C，焙燒時間控制在4h ;檢測迴轉窯窯尾尾氣中氧含量達到12. 3%。本對比例的釩轉化率為77. 65%，焙燒過程中迴轉窯未出現結球、結圈現象。從實施例和對比例可得知，現有技術中為了能夠提高鈉化焙燒的釩轉化率，都需將釩渣中氧化鈣含量降到2. 5%以下，如果氧化鈣含量過高，會使釩轉化率急速降低。本發明通過合理的配置工藝，即使釩渣中氧化鈣含量高於5%，也能保證釩轉化率保持在84%以上，取得了預料不到的技術效果。
權利要求
1.添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於向釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中添加一定量的純鹼混合均勻，然後送入迴轉窯中進行有氧焙燒； 其中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物的粒度為過120目篩超過80% ； 釩渣和高鈣釩渣按重量計金屬鐵含量小於5% ； 焙燒時間為3. 5 5h，焙燒溫度為800 950°C ； 有氧焙燒過程中，迴轉窯尾氣中氧含量在10%以上。
2.根據權利要求I所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量不低於5%。
3.根據權利要求2所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計CaO含量為5 10%。
4.根據權利要求I所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 4 I. 8倍。
5.根據權利要求4所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於純鹼的加入量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中五氧化二釩質量的I. 6倍。
6.根據權利要求I所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物按重量計全釩含量為5. O 6. 5%。
7.根據權利要求6所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於高鈣釩渣的重量為釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物總重量的10 30%。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於焙燒溫度為850 870°C。
9.根據權利要求I至7中任一項所述的添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，其特徵在於焙燒時間為4 4. 5h。
全文摘要
本發明公開了一種生產五氧化二釩過程中添加高鈣釩渣進行鈉化焙燒的方法，該方法是向釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物中添加一定量的純鹼混合均勻，然後送入迴轉窯中進行有氧焙燒；其中，釩渣、高鈣釩渣和尾渣的混合物的粒度為過120目篩超過80％；釩渣和高鈣釩渣按重量計金屬鐵含量小於5％；焙燒時間為3.5～5h，焙燒溫度為800～950℃；有氧焙燒過程中，迴轉窯尾氣中氧含量在10％以上。本發明雖然在焙燒原料中加入高鈣釩渣，使CaO含量提高到5％以上，但通過對工藝的調整限定，實現了釩的高轉化率，且迴轉窯不會出現結球、結圈等現象，操作方便，生產順行。
文檔編號C01G31/00GK102923774SQ20121044742
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者蘭鋼, 鍾雲慶, 官仁權, 霍振軍, 彭躍 申請人:四川省川威集團有限公司, 內江市川威特殊鋼有限公司