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粉末狀含釩物料回收釩的方法與流程

2023-10-10 21:23:09 2

本發明涉及釩的回收方法,尤其是涉及一種粉末狀含釩物料中釩的回收方法。



背景技術:

鋼鐵產能的過剩造成相關行業間的競爭力越來越激烈,釩行業的競爭也受到鋼鐵市場的影響,迫切需要降低生產成本,提高釩的回收率。釩行業生產過程中,不管是氧化釩或釩鐵工序都會產生大量的副產物,如還原生產V2O3產生的黑料,釩鐵冶煉過程中產生的除塵灰,釩鐵餅附著的耐材殘合金,以及釩鐵加工破碎產生的細粉等,這些含釩物料本身是有價值的,但是就目前的處理方式,收率極低。

目前還原生產V2O3產生的黑料直接進入熔化爐,因粒度小、比重輕,在高溫條件下產生二次揚塵,收率不到80%;釩鐵冶煉過程中產生的除塵灰幾乎無法回收利用;釩鐵餅附著的耐材殘合金直接返回下一爐冶煉;釩鐵加工破碎產生的細粉採用單獨冶煉方式回收,加工成本較高;這些含釩物料都有一個共性,就是粒度小、比重輕,在正常冶煉時,會大量揚塵跑掉,目前行業內還沒有對粉末狀含釩物料較高收率的回收方法。



技術實現要素:

針對現有技術的不足,本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、方法簡單,能高效回收含釩粉末物料中釩的方法。

本發明粉末狀含釩物料回收釩的方法,包括以下步驟:

a、向粉末狀含釩物料中加入水,得到含水量為10~30%的含釩溼物料;

b、將含釩溼物料在5~50MPa壓力下進行壓球處理,得到直徑為5~30mm的含釩物料球;

c、將含釩物料球加入到釩鐵冶煉爐中,在1500~2000℃下冶煉80~240h進行釩鐵冶煉,得到釩鐵產品。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中a步驟中所述粉末狀含釩物料為釩渣焙燒後的焙砂、還原生產氧化釩過程中的黑料、釩工序加工產生的各種含釩粉狀物料中的至少一種。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中所述粉末狀含釩物料的粒度≤80目。、

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩溼物料的含水量為10~25%;為了使含釩溼物料球不易分散,優選含水量為20%。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中採用普通圓盤造球機或壓球機進行壓球。

進一步的,作為更優選的技術方案,上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中壓球壓力為10~30MPa,更優選為15MPa。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩物料球的直徑為10~20mm,優選為15mm。

本發明通過將各種含釩物料加水,再進行壓球處理,提高了含釩物料的比重,在冶煉過程中不會揚塵,減少其回收利用過程中的損失;本發明粉末狀含釩物料中釩的回收,不需要加入粘結劑等輔料,回收範圍廣,成本低,方法簡單,回收率高達95%以上,經濟效益顯著。

具體實施方式

本發明粉末狀含釩物料回收釩的方法,包括以下步驟:

a、向粉末狀含釩物料中加入水,得到含水量為10~30%的含釩溼物料;

b、將含釩溼物料在5~50MPa壓力下進行壓球處理,得到直徑為5~30mm的含釩物料球;

c、將含釩物料球加入到釩鐵冶煉爐中,在1500~2000℃下冶煉80~240h進行釩鐵冶煉,得到釩鐵產品。

其中,所述釩鐵冶煉主要包括直接冶煉釩鐵,或者冶煉矽釩鐵、錳矽釩鐵等產品。

釩鐵每爐冶煉得到產品約8噸,壓製成的含釩物料球,配入量最多2噸/爐,可以通過氧化釩配入量進行調整,確保得到的釩鐵產品合格。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中a步驟中所述粉末狀含釩物料為釩渣焙燒後的焙砂、還原生產氧化釩過程中的黑料、釩工序加工產生的各種含釩粉狀物料中的至少一種。如果是回收幾種含釩粉末狀物料,可以將各種含釩粉末物料混合均勻後,再噴一定量的水,保持含釩溼物料的含水率一定即可。本發明是將釩冶煉工藝中產生的常見的幾種含釩粉末狀物料經過混合後,可以最大限度的利用其中的釩。進行釩鐵冶煉時,釩鈦磁鐵礦裡面V2O5含量不到0.15%呢,所以本發明優選採用全釩含量1.5%以上的粉末狀含釩物料進行冶煉。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中所述粉末狀含釩物料的粒度≤80目。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩溼物料的含水量為10~25%;優選含水量為20%。本發明發明人發現,含水量為20%左右的含釩溼物料中水分不多不少,既不會在搬運或冶煉過程中散團,也不會出現其中水溢出,影響降低釩鐵冶煉的溫度,影響釩鐵產品的質量。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中採用普通圓盤造球機或壓球機進行壓球。壓球後的含釩物料球,在後期冶煉過程中可以減少釩損失,提高釩的收得率;對於含釩物料球,沒有一定的強度要求,只要在倒運過程中不大面積的粉化即可。

進一步的,作為更優選的技術方案,上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中壓球壓力為10~30MPa,更優選為15MPa。本發明發明人經過大量實驗發現,該壓力下壓制的含釩物料球強度最高,不易分散,也不會出現在釩鐵冶煉中結塊等問題。

上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩物料球的直徑為10~20mm,優選為15mm。本發明發明人經過大量實驗發現,直徑為15mm左右的含釩物料球結構最緊密,最不易分散,也不會在冶煉中結塊,其中釩的提取率最高。

現有工藝中,對於釩渣焙燒後的焙砂、還原生產氧化釩過程中產生的黑料以及釩工序加工產生的各種含釩粉狀物料等,由於其在冶煉過程中會大量揚塵,無法回收利用其中的釩等成分,造成大量損失;大量揚塵還會對操作人員和設備等造成嚴重傷害,一般是直接捨棄不用,對環境還會造成一定傷害;而本發明克服了技術偏見,在綜合考慮下,將含釩粉末狀物料進行壓球等處理,不需要加入粘結劑等成分,方法簡單,冶煉中幾乎不會揚塵,對操作人員和設備等沒有影響,顯著提高了其中釩的收得率,其中,收得率由現在的幾乎為60%提高到95%以上,顯著降低了成本,其用於冶煉釩鐵產品等,還具有顯著的經濟效益。

下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述,並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。

實施例1

將釩渣焙燒後的焙砂和還原生產氧化釩過程中產生的黑料按照重量比1:2混合均勻後,得到重量為1500kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.6%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為20%的含釩溼物料;將含釩溼物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為15mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1650℃下冶煉190min,得到釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為99%;同時,釩鐵產品一噸約為5萬元,某企業每年產1.5萬噸釩鐵產品,其中含釩物料佔5%以上,其含釩粉末狀物料產生的經濟價值達到1400多萬元。

實施例2

將釩工序加工產生的各種粉狀含釩物料混合後,得到重量為2000kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.5%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為20%的含釩溼物料;將含釩溼物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為14mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1700℃下冶煉160min,得到釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為95%;同時,釩鐵產品一噸約為5萬元,某企業每年產1.5萬噸釩鐵產品,其中含釩物料佔4%以上,其含釩粉末狀物料產生的經濟價值達到1000多萬元。

實施例3

將釩渣焙燒後的焙砂和還原生產氧化釩過程中產生的黑料與釩工序加工產生的各種粉狀含釩物料按照重量比1:1:1混合後,得到重量為1000kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.6%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為24%的含釩溼物料;將含釩溼物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為16mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1600℃下冶煉150min,得到釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為96%;同時,釩鐵產品一噸約為5萬元,某企業每年產1.5萬噸釩鐵產品,其中含釩物料佔3%以上,其含釩粉末狀物料產生的經濟價值達到800多萬元。

對比例1

將釩渣焙燒後的焙砂和還原生產氧化釩過程中產生的黑料按照重量比1:2混合均勻後,得到重量為1500kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1650℃下冶煉190min,製備釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。

對比例2

將釩工序加工產生的各種粉狀含釩物料混合後,得到重量為2000kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1700℃下冶煉160min,製備釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。

對比例3

將釩渣焙燒後的焙砂和還原生產氧化釩過程中產生的黑料與釩工序加工產生的各種粉狀含釩物料按照重量比1:2:2混合後,得到重量為500kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1800℃下冶煉150min,製備釩鐵產品。

在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。

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