處理富釩鈦料的系統和方法與流程
2023-06-01 18:46:31
本發明屬於冶金領域，具體而言，本發明涉及處理富釩鈦料的系統和方法。
背景技術：
釩鈦磁鐵礦含有鐵、釩、鈦等多種有益元素，具有較高的開採利用價值，如何高效綜合利用鐵、釩、鈦一直是科研工作者努力的方向。利用現有的礦物加工方法和傳統的「燒結-高爐煉鐵-轉爐提釩-半鋼煉鋼」冶煉工藝流程所獲得的鈦渣品位低，很難實現鐵、釩、鈦等有價組元的高效化回收。直接還原工藝因其流程短、資源利用率高、汙染小、產品質量好等優點在冶金資源綜合利用方面具有一定的技術優越性。釩鈦磁鐵礦氣基直接還原產生的金屬化球團，經磨礦磁選後，得到高鐵品位的磁性物和富釩鈦的非磁性物，富釩鈦料可採用鈉化焙燒-中性浸取的方法進行溼法提釩，而經磨選後的非磁性物的粒度細，比重輕，用現有的迴轉窯、加熱爐等設備進行焙燒時，需配備大型除塵設備，造成投資運營成本上升。
因此，現有處理富釩鈦料的技術有待進一步改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種處理富釩鈦料的系統和方法。該系統採用蓄熱式旋轉床進行鈉化焙燒，並且結合水淬-分離單元對富釩鈦料進行處理，顯著降低了處理富釩鈦料的成本，同時提高了釩的回收率。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理富釩鈦料的系統，根據本發明的實施例，該系統包括：
混料裝置，所述混料裝置具有富釩鈦料入口、鈉化劑入口、水入口和混合物料出口；
成型裝置，所述成型裝置具有混合物料入口和混合球團出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；
蓄熱式旋轉床，所述蓄熱式旋轉床包括：
可轉動爐底；
環形爐膛，沿著所述爐底的轉動方向，所述環形爐膛內依次包括進料區、預熱區、中溫區、高溫區和出料區；
隔牆，所述隔牆布置在所述進料區和所述出料區之間；
輻射管加熱器，所述輻射管加熱器布置在所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區；
進料口，所述進料口位於所述進料區且與所述混合球團出口相連；
進氣口，所述進氣口位於所述高溫區且靠近所述出料區布置；
出料口，所述出料口位於所述出料區；
出氣口，所述出氣口位於所述預熱區且靠近所述進料區布置；
多個取氣口，所述多個取氣口位於所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區；
翻料裝置，所述翻料裝置布置在所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區；
水淬-分離單元，所述水淬-分離單元具有焙燒物料入口、水入口、含釩溶液出口和富鈦濾渣出口，所述焙燒物料入口與所述出料口相連。
根據本發明實施例的處理富釩鈦料的系統通過採用蓄熱式旋轉床對富釩鈦料進行鈉化焙燒，且採用輻射管輻射傳熱，爐內氣體流量小，揚塵少，無需配備大型除塵設備，可顯著降低整個工藝的投資成本，並且在蓄熱式旋轉床內設置翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，同時通過向高溫區供給弱氧化性氣體，使得反應後氣從預熱區排出，即氣體流動方向與爐底轉動方向相反，並且通過在預熱區、中溫區和高溫區布置多個取氣口，實時對預熱區、中溫區和高溫區中的氧含量進行檢測並控制，可顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效果，然後將經鈉化焙燒所得的高溫焙燒物料直接進行水淬急冷，可破壞焙燒物料的晶型，最後進行分離處理，有利於焙燒物料中的釩浸出，而鈦留在濾渣中，由此實現釩鈦的分離回收。
另外，根據本發明上述實施例的處理富釩鈦料的系統還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，所述蓄熱式旋轉床包括多個輻射管加熱器，所述多個輻射管加熱器布置在所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區的內壁上。由此，可使得混合球團受熱均勻，顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，逆著所述爐底的轉動方向，所述多個取氣口依次間隔布置在所述高溫區、所述中溫和所述預熱區，且在由所述多個取氣口的圓心構成的圓周面上，靠近所述出料區的取氣口的圓心與所述隔牆的圓心角呈25～35度，優選30度。由此，可進一步實時監測富釩鈦料鈉化焙燒過程的氣氛，進而進一步提高富釩鈦料鈉化焙燒的效率。
在本發明的一些實施例中，在由所述多個取氣口的圓心構成的圓周面上，相鄰兩個所述取氣口的圓心之間的圓心角為25～35度，優選30度。由此，可進一步實時監測富釩鈦料鈉化焙燒過程的氣氛，進而進一步提高富釩鈦料鈉化焙燒的效率。
在本發明的一些實施例中，包括多個翻料裝置，所述翻料裝置依次間隔布置在預熱區、所述中溫區和所述高溫區，並且相鄰的兩個所述翻料裝置之間的圓心角為45～55度，優選50度。由此，有利於氧氣進入料層的內部，進一步提高富釩鈦料的焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，所述爐底的布料厚度為10～50mm。由此，可在提高焙燒效率的同時提高整個工藝的產能。
在本發明的一些實施例中，所述爐底可在垂直方向移動。由此，可進一步提高混合球團的受熱均勻性，進而進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，所述處理富釩鈦料的系統進一步包括：脫水淨化補氧單元，所述脫水淨化補氧單元具有入氣口、氧氣入口、雜質氣出口和混合氣體出口，所述出氣口與所述入氣口相連，所述進氣口與所述混合氣體出口相連。由此，可實現蓄熱式旋轉床內氣體的循環利用，減少廢氣的排放量。
在本發明的再一個方面，本發明提出了一種採用上述處理富釩鈦料的系統處理富釩鈦料的方法，根據本發明的實施例，該方法包括：
(1)將富釩鈦料、鈉化劑和水供給至所述混料裝置中進行混合處理，以便得到混合物料；
(2)將所述混合物料供給至所述成型裝置中進行成型處理，以便得到混合球團；
(3)將所述混合球團供給至所述蓄熱式旋轉床內的進料區，使得所述混合球團依次經所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區進行鈉化焙燒處理，同時將弱氧化性氣體經所述進氣口供給至所述高溫區，得到焙燒物料和反應後氣，所述焙燒物料經所述出料區排出，所述反應後氣經所述出氣口排出，並且通過所述多個取氣口檢測所述預熱區、所述中溫區和所述高溫區中氧含量；
(4)將水和所述焙燒物料供給至所述水淬-分離單元依次進行水淬和分離處理，以便得到含釩溶液和富鈦濾渣。
根據本發明實施例的處理富釩鈦料的方法通過採用蓄熱式旋轉床對富釩鈦料進行鈉化焙燒，且採用輻射管輻射傳熱，爐內氣體流量小，揚塵少，無需配備大型除塵設備，可顯著降低整個工藝的投資成本，並且在蓄熱式旋轉床內設置翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，同時通過向高溫區供給弱氧化性氣體，使得反應後氣從預熱區排出，即氣體流動方向與爐底轉動方向相反，並且通過在預熱區、中溫區和高溫區布置多個取氣口，實時對預熱區、中溫區和高溫區中的氧含量進行檢測並控制，可顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效果，然後將經鈉化焙燒所得的高溫焙燒物料直接進行水淬急冷，可破壞焙燒物料的晶型，最後進行分離處理，有利於焙燒物料中的釩浸出，而鈦留在濾渣中，由此實現釩鈦的分離回收。
另外，根據本發明上述實施例的處理富釩鈦料的方法還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述鈉化劑為選自碳酸鈉、硫酸鈉和氯化鈉中的至少之一，優選碳酸鈉。由此，有利於提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述富釩鈦料與所述鈉化劑的混合質量比為20：(1-4)。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，上述處理富釩鈦料的方法進一步包括：(5)將步驟(3)得到的所述反應後氣供給至所述脫水淨化補氧單元中脫除雜質氣體後補給氧氣，以便得到混合氣體，並將所述混合氣體經所述進氣口供給至所述蓄熱式旋轉床。由此，可實現蓄熱式旋轉床內氣體的循環利用，減少廢氣的排放量。
在本發明的一些實施例中，在步驟(5)中，所述混合氣體的溫度為600～850攝氏度，優選850攝氏度。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述多個取氣口測得的氧含量不低於6v％。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述進氣口處的氣體入爐壓力為0.15～0.17mpa，所述環形爐膛內壓力為0.12-0.13mpa。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據本發明一個實施例的處理富釩鈦料的系統結構示意圖；
圖2是根據本發明一個實施例的處理富釩鈦料的系統中蓄熱式旋轉床的俯視圖；
圖3是根據本發明再一個實施例的處理富釩鈦料的系統結構示意圖；
圖4是根據本發明一個實施例的處理富釩鈦料的方法流程示意圖；
圖5是根據本發明再一個實施例的處理富釩鈦料的方法流程示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理富釩鈦料的系統，根據本發明的實施例，參考圖1，該系統包括：混料裝置100、成型裝置200、蓄熱式旋轉床300和水淬-分離單元400。
根據本發明的實施例，混料裝置100具有富釩鈦料入口101、鈉化劑入口102、水入口103和混合物料出口104，且適於將富釩鈦料、鈉化劑和水進行混合處理，以便得到混合物料。具體的，採用氣基直接還原-磨選工藝對釩鈦磁鐵礦進行處理得到富釩鈦磨選尾渣作為富釩鈦料，因氣基直接還原的溫度低，金屬化球團的鐵晶粒小，為了滿足產品要求，需增加磨礦細度，故富釩鈦料的粒度較細，富釩鈦料的粒度不大於320目的佔比80％以上。鈉化劑的粒度並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為小於200目。混料裝置也不受特別限制，例如可以為強力混料機。富釩鈦料和鈉化劑、水經混料裝置所得的混合物料的含水率為3-5％。經混料裝置混合處理之後，可顯著提高富釩鈦料與鈉化劑的接觸面積。
根據本發明的一個實施例，鈉化劑的具體類型並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鈉化劑可以為選自碳酸鈉、硫酸鈉和氯化鈉中的至少之一，優選碳酸鈉。由此，有利於提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
根據本發明的再一個實施例，富釩鈦料與鈉化劑的混合質量比並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，富釩鈦料與鈉化劑的混合質量比可以為20：(1-4)。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。發明人發現，當鈉化劑添加量過低時，富釩鈦料中的3價釩氧化物不能全部轉化為可溶於水的5價釩氧化物，會造成釩的浸出率下降；而當鈉化劑過量時，會造成焙燒過程中富鈦料的軟熔，粘接爐底，同時在釩浸取過程中會造成浸取液ph值的波動，浪費資源，提高了生產成本。
根據本發明的實施例，成型裝置200具有混合物料入口201和混合球團出口202，混合物料入口201與混合物料出口202相連，且適於將混合物料進行成型處理，以便得到混合球團。發明人發現，因由富釩鈦料和鈉化劑、水組成的混合球團在整個工藝中的相對運動較小，故對混合球團的強度要求低，只需溼球的落下強度不小於3次，幹球的孔隙率不小於16％即可，所以無需外配粘結劑，有利於節約成本。
根據本發明的實施例，參考圖1-2，蓄熱式旋轉床300包括：可轉動爐底31、環形爐膛32、隔牆33、輻射管加熱器34、翻料裝置35。
根據本發明的一個實施例，爐底31的布料厚度並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，爐底的布料厚度可以為10～50mm。由此，可在提高焙燒效率的同時提高整個工藝的產能。發明人發現，當布料厚度低於10mm時，一是影響生產效率，造成能源損失，增加生產成本，二是旋轉床出料螺旋不能有效出料，造成物料殘留在爐內形成死料；當布料厚度高於50mm時，氧氣難以氣體擴散至物料內部，床內熱量傳導效率差，鈉化焙燒效果差，對後期釩的浸出率有不利影響。
根據本發明的再一個實施例，爐底31可在垂直方向移動。發明人發現，隨著爐底在垂直方向的移動，可根據爐底上不同的布料厚度，調節輻射管加熱器離混合球團的高度，進而保證混合球團的傳熱效果，使得富釩鈦料和鈉化劑焙燒充分，提高混合球團的鈉化焙燒效率，進而提高整個工藝的處理效率。
根據本發明的又一個實施例，沿著爐底31的轉動方向，環形爐膛32內依次包括進料區321、預熱區322、中溫區323、高溫區324和出料區325。具體的，成型裝置所得的混合球團供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上布好料之後隨著爐底依次經預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒處理，得到焙燒物料和反應後氣。
根據本發明的一個具體實施例，進料區321布置有進料口301，且進料口301與混合球團出口202相連，且適於將成型裝置中得到的混合球團經進料口供給至進料區。
根據本發明的再一個具體實施例，預熱區322內靠近進料區321的位置布置有出氣口304，且適於將爐膛內焙燒反應得到的反應後氣經預熱區布置的出氣口排出旋轉床。具體的，出氣口可以布置在預熱區的頂壁上。
根據本發明的又一個具體實施例，在高溫區324內靠近出料區325的位置布置有進氣口303，且適於將弱氧化性氣體(氧氣或富氧空氣)經高溫區的進氣口供給至爐膛內，也即在蓄熱式旋轉床內氣體的流動方向與可旋轉爐底的旋轉方向相反，由此，可加速混合球團的鈉化焙燒效率。具體的，進氣口可以布置在高溫區的側壁上。
根據本發明的又一個實施例，在出料區325布置有出料口302，且適於將所得固體焙燒產物排出旋轉床。
根據本發明的又一個具體實施例，隔牆33布置在進料區321和出料區325之間。由此，可以保證經高溫區供給至的氧氣或富氧空氣的流動方向與爐底的轉動方向相反，從而進一步提高混合球團的鈉化焙燒效率。
根據本發明的又一個具體實施例，多個取氣口305可以位於預熱區322、中溫區323和高溫區324。發明人發現，通過在預熱區、中溫區和高溫區布置多個取氣口，實時對預熱區、中溫區和高溫區中的氧含量進行檢測並控制，從而使得富釩鈦料在弱氧化氣氛下進行鈉化焙燒，具體的，取氣口測得的氧含量不小於6vt％，從而提高混合球團的鈉化焙燒效率。。
根據本發明的又一個具體實施例，多個取氣口305可以布置在預熱區322、中溫區323和高溫區324的爐頂上。發明人發現，通過設立多個取氣口以實現多點檢測，可進一步實時監測富釩鈦料鈉化焙燒過程的氣氛，以保證富釩鈦料始終在弱氧化氣氛下進行鈉化焙燒，進而進一步提高富釩鈦料鈉化焙燒的效率，同時將取氣口布置在爐頂上，可方便取氣。
根據本發明的又一個具體實施例，多個取氣口的布置方式並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，逆著爐底31的轉動方向，多個取氣口305可以依次間隔布置在高溫區324、中溫區323和預熱區322，且在由多個取氣口305的圓心構成的圓周面上，靠近出料區325的取氣口305的圓心與隔牆33的圓心角呈25～35度，優選30度。發明人發現，當相隔角度過小時，由於採用螺旋出料，密封效果差，出料口氣體易受外界氣汙染，導致氧含量發生波動，影響準確性；而當相隔角度過大時，焙燒高溫區將缺少足夠的測氣點表徵爐內氣體的成分，對數據的豐富度有影響。由此，採用本申請的布置方式，可保證所取氣體為出料口前段爐內焙燒氣，並且檢測點能準確反映爐內氣體成分。
根據本發明的又一個具體實施例，相鄰兩個取氣口305的位置關係並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體示例，在由多個取氣口305的圓心構成的圓周面上，相鄰兩個取氣口305的圓心之間的圓心角可以為25～35度，優選30度。發明人發現，採用本申請的布置方式可以顯著優於其他布置方式證爐內氣體氣氛的有效監測(數據點足夠)。
根據本發明的又一個實施例，輻射管加熱器34的布置區域並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，輻射管加熱器34可以布置在預熱區322、中溫區323和高溫區324。根據本發明的一個具體示例，蓄熱式旋轉床300可以包括多個輻射管加熱器34，多個輻射管加熱器34布置在預熱區322、中溫區323和高溫區324對應環形爐膛的環形內壁上。發明人發現，通過在預熱區、中溫區和高溫區布置輻射管加熱器，保證了溫度場的均勻性，可顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率，並且輻射管加熱器通過燃燒可燃氣以熱輻射的方式提供焙燒所需熱量，輻射管內的煙氣與環形爐膛內的氣氛隔絕，從而可以降低裝置的故障率且所得焙燒產物中含塵率較低。
根據本發明的又一個實施例，翻料裝置35的具體布置方式並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，翻料裝置35可以布置在預熱區322、中溫區323和高溫區324。具體的，翻料裝置的兩端與環形爐膛外的電機相連，且翻料裝置可在豎直方向上做短距離移動，可根據實際生產中爐底上布料料層的厚度進行升降。由此，通過採用翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，從而顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效果。
根據本發明的一個具體實施例，翻料裝置35的數量和具體布置位置並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以包括多個翻料裝置35，翻料裝置35可以依次間隔布置在預熱區322、中溫區323和高溫區324，並且相鄰的兩個翻料裝置35之間的圓心角可以為45～55度，優選50度。發明人發現，通過在蓄熱式旋轉床內均勻布置翻料裝置，有利於實現混合球團均勻且充分的暴露在弱氧氛圍內，進而實現富釩鈦料鈉化焙燒充分，同時提高富釩鈦料的焙燒效率。並且相鄰兩個翻料裝置間隔角度的選擇主要考慮不同焙燒階段的需求，預熱區進行1次翻料的主要目的是為了讓物料中的水分能夠及時揮發掉，避免物料帶水進入中溫區造成型球的爆裂，而在中溫區與高溫區進行4次左右的翻料，主要原因是為了促進富釩鈦料的鈉化焙燒，使物料中的低價釩氧化物充分氧化鈉化為水溶性的5價釩氧化物。而翻料裝置相隔角度較小，即翻料裝置排布較多，會造成型球破碎，形成粉塵，氣體除塵器負荷加大，而翻料裝置相隔角度較大，即翻料裝置排布較少，會造成物料鈉化氧化焙燒不充分，降低後期釩浸取率。
具體的，將混合球團供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為10-50mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，且在爐底轉動的過程中，布置在預熱區、中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行翻料，翻料裝置的兩端與環形爐膛外的電機相連，且翻料裝置可在豎直方向上做短距離移動，可根據實際生產中爐底上布料料層的厚度進行升降，一方面有利於混合球團受熱均勻，一方面有利於混合球團始終在弱氧的氣氛下發生鈉化焙燒反應，同時，爐底可在豎直方向上運動，如此，可根據爐底混合球團的布料厚度，調節混合球團與輻射管加熱器的距離，進而提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間在90-120min之間。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體(氧氣或富氧空氣)從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.15-0.17mpa，溫度為600-850攝氏度，優選850攝氏度，在環形爐膛內氣體的壓力為0.12-0.13mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反。為了實時檢測環形爐膛內氣體的含氧量，可分別通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測並控制爐膛內的氣體的含氧量不小於6vt％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出。
具體的，該過程中發生反應如下(以鈉化劑為nacl為例)：
當富釩鈦料中釩為3價態時2nacl+o2+h2o+v2o3＝2navo3+2hcl
當富釩鈦料中釩為5價態時2nacl+h2o+v2o5＝2navo3+2hcl
當反應中缺乏水蒸氣時2nacl+1.5o2+v2o3＝2navo3+2cl2
在焙燒過程的後期，也會生成na4v2o7，也是水溶性的，其反應如下：
4nacl+2h2o+v2o3＝na4v2o7+4hcl
鈉化焙燒使用鈉鹽，也可以採用na2co3或者na2so4，其反應如下：
na2co3+v2o3+o2＝2navo3+co2
na2so4+v2o3+1/2o2＝2navo3+so2
根據本發明的實施例，水淬-分離單元400具有焙燒物料入口401、水入口402、含釩溶液出口403和富鈦濾渣出口404，焙燒物料入口401與出料口302相連，且適於將水和焙燒物料依次進行水淬和分離處理，以便得到含釩溶液和富鈦濾渣。具體的，水淬-分離單元為水淬裝置和分離裝置的聯用裝置，蓄熱式旋轉床內鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，可破壞焙燒物料的晶型，為了提高釩的浸取效率，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時要求焙燒物料與水的混合質量比為1：(5-10)，且浸取時的溫度為90-100攝氏度，浸取結束後對混合液進行分離(抽濾)，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料。
根據本發明實施例的處理富釩鈦料的系統通過採用蓄熱式旋轉床對富釩鈦料進行鈉化焙燒，且採用輻射管輻射傳熱，爐內氣體流量小，揚塵少，無需配備大型除塵設備，可顯著降低整個工藝的投資成本，並且在蓄熱式旋轉床內設置翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，同時通過向高溫區供給弱氧化性氣體，使得反應後氣從預熱區排出，即氣體流動方向與爐底轉動方向相反，並且通過在預熱區、中溫區和高溫區布置多個取氣口，實時對預熱區、中溫區和高溫區中的氧含量進行檢測並控制，可顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效果，然後將經鈉化焙燒所得的高溫焙燒物料直接進行水淬急冷，可破壞焙燒物料的晶型，最後進行分離處理，有利於焙燒物料中的釩浸出，而鈦留在濾渣中，由此實現釩鈦的分離回收。
根據本發明的實施例，參考圖3，上述處理富釩鈦料的系統進一步包括：脫水淨化補氧單元500。
根據本發明的實施例，脫水淨化補氧單元500具有入氣口501、氧氣入口502、雜質氣出口503和混合氣體出口504，出氣口304與入氣口501相連，進氣口303與混合氣體出口504相連，且適於將蓄熱式旋轉床得到的反應後氣脫水淨化後補給氧氣，以便得到混合氣體，並將混合氣體經進氣口供給至蓄熱式旋轉床。具體的，將蓄熱式旋轉床所得的反應後氣經淨化、脫水、加氧並加熱為壓力為0.15-0.17mpa、溫度為600-850攝氏度，優選850攝氏度後，所得的混合氣體再經蓄熱式旋轉床的進氣口通入蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣，由此，可實現蓄熱式旋轉床內氣體的循環利用，減少廢氣的排放量。具體的，鈉化劑以na2co3為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經mdea溶液去除二氧化碳，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
鈉化劑以nacl為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經水洗後去除尾氣中的cl2，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
鈉化劑以na2so4為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經有機胺溶液去除尾氣中的so2，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
如上所述，根據本發明實施例的處理系統可具有選自下列的優點至少之一：
根據本發明實施例的處理系統採用蓄熱式旋轉床進行富釩鈦料的鈉化焙燒，由於是輻射管輻射傳熱，爐內氣體流量小，揚塵少，不需要配備大型除塵設備，節約投資。
根據本發明實施例的處理系統旋轉床床底上部設有翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，有效提高物料的鈉化焙燒效果。
根據本發明實施例的處理系統旋轉床內部分布有輻射管，且爐底可在垂直方向移動，調節輻射管離料層的距離，增加輻射傳熱效率。
根據本發明實施例的處理系統爐內氣體經除雜處理後可進行循環使用，減少廢氣排放。
根據本發明實施例的處理系統高溫出料直接進行水淬，破壞焙燒物料的晶型，原料粒度-300目≥80％且浸取時採用超聲波+機械攪拌相結合的攪拌方式，提高浸取效率，將浸取時間由2h縮短至1.5h，提高生產效率。
根據本發明實施例的處理系統工藝方案球團相對運動較小，對球團強度要求低，不需要外配粘結劑，節約成本。
在本發明的再一個方面，本發明提出了一種採用上述處理富釩鈦料的系統處理富釩鈦料的方法，根據本發明的實施例，參考圖4，該方法包括：
s100：將富釩鈦料、鈉化劑和水供給至混料裝置中進行混合處理
該步驟中，將富釩鈦料、鈉化劑和水供給至混料裝置中進行混合處理，以便得到混合物料。具體的，採用氣基直接還原-磨選工藝對釩鈦磁鐵礦進行處理得到富釩鈦磨選尾渣作為富釩鈦料，因氣基直接還原的溫度低，金屬化球團的鐵晶粒小，為了滿足產品要求，需增加磨礦細度，故富釩鈦料的粒度較細，富釩鈦料的粒度不大於320目的佔比80％以上。鈉化劑的粒度並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為小於200目。混料裝置也不受特別限制，例如可以為強力混料機。富釩鈦料和鈉化劑、水經混料裝置所得的混合物料的含水率為3-5％。經混料裝置混合處理之後，可顯著提高富釩鈦料與鈉化劑的接觸面積。
根據本發明的一個實施例，鈉化劑的具體類型並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鈉化劑可以為選自碳酸鈉、硫酸鈉和氯化鈉中的至少之一，優選碳酸鈉。由此，有利於提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。
根據本發明的再一個實施例，富釩鈦料與鈉化劑的混合質量比並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，富釩鈦料與鈉化劑的混合質量比可以為20：(1-4)。由此，可進一步提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率。發明人發現，當鈉化劑添加量過低時，富釩鈦料中的3價釩氧化物不能全部轉化為可溶於水的5價釩氧化物，會造成釩的浸出率下降；當鈉化劑過量時，會造成焙燒過程中富鈦料的軟熔，粘接爐底，同時在釩浸取過程中會造成浸取液ph值的波動，浪費資源，提高了生產成本。
s200：將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理
該步驟中，將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理，以便得到混合球團。發明人發現，因由富釩鈦料和鈉化劑、水組成的混合球團在整個工藝中的相對運動較小，故對混合球團的強度要求低，只需溼球的落下強度不小於3次，幹球的孔隙率不小於16％即可，所以無需外配粘結劑，有利於節約成本。
s300：將混合球團供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，使得混合球團依次經預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒處理
該步驟中，將混合球團供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，使得混合球團依次經預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒處理，同時將弱氧化性氣體經進氣口供給至高溫區，得到焙燒物料和反應後氣，焙燒物料經所述出料區排出，反應後氣經所述出氣口排出，並且通過多個取氣口檢測預熱區、中溫區和高溫區中氧含量。
根據本發明的一個實施例，爐底31的布料厚度並不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，爐底的布料厚度可以為10～50mm。由此，可在提高焙燒效率的同時提高整個工藝的產能。發明人發現，當布料厚度低於10mm時，一是影響生產效率，造成能源損失，增加生產成本，二是旋轉床出料螺旋不能有效出料，造成物料殘留在爐內形成死料；當布料厚度高於50mm時，氧氣難以氣體擴散至物料內部，床內熱量傳導效率差，鈉化焙燒效果差，對後期釩的浸出率有不利影響。
具體的，將混合球團供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為10-50mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，且在爐底轉動的過程中，布置在預熱區、中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行翻料，翻料裝置的兩端與環形爐膛外的電機相連，且翻料裝置可在豎直方向上做短距離移動，可根據實際生產中爐底上布料料層的厚度進行升降，一方面有利於混合球團受熱均勻，一方面有利於混合球團始終在弱氧的氣氛下發生鈉化焙燒反應，同時，爐底可在豎直方向上運動，如此，可根據爐底混合球團的布料厚度，調節混合球團與輻射管加熱器的距離，進而提高富釩鈦料的鈉化焙燒效率，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間在90-120min之間。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體(氧氣或富氧空氣)從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.15-0.17mpa，溫度為600-850攝氏度，優選850攝氏度，在環形爐膛內氣體的壓力為0.12-0.13mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反。為了實時檢測環形爐膛內氣體的含氧量，可分別通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測並控制爐膛內的氣體的含氧量不小於6vt％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出。
具體的，該過程中發生反應如下(以鈉化劑為nacl為例)：
當富釩鈦料中釩為3價態時2nacl+o2+h2o+v2o3＝2navo3+2hcl
當富釩鈦料中釩為5價態時2nacl+h2o+v2o5＝2navo3+2hcl
當反應中缺乏水蒸氣時2nacl+1.5o2+v2o3＝2navo3+2cl2
在焙燒過程的後期，也會生成na4v2o7，也是水溶性的，其反應如下：
4nacl+2h2o+v2o3＝na4v2o7+4hcl
鈉化焙燒使用鈉鹽，也可以採用na2co3或者na2so4，其反應如下：
na2co3+v2o3+o2＝2navo3+co2
na2so4+v2o3+1/2o2＝2navo3+so2
s400：將水和焙燒物料供給至水淬-分離單元依次進行水淬和分離處理
該步驟中，將水和焙燒物料供給至水淬-分離單元依次進行水淬和分離處理，以便得到含釩溶液和富鈦濾渣。具體的，鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，可破壞焙燒物料的晶型，為了提高釩的浸取效率，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時要求焙燒物料與水的混合質量比為1：(5-10)，且浸取時的溫度為90-100攝氏度，浸取結束後對混合液進行分離(抽濾)，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料。
根據本發明實施例的處理富釩鈦料的方法通過採用蓄熱式旋轉床對富釩鈦料進行鈉化焙燒，且採用輻射管輻射傳熱，爐內氣體流量小，揚塵少，無需配備大型除塵設備，可顯著降低整個工藝的投資成本，並且在蓄熱式旋轉床內設置翻料裝置，有利於氧氣進入料層內部，同時通過向高溫區供給弱氧化性氣體，使得反應後氣從預熱區排出，即氣體流動方向與爐底轉動方向相反，並且通過在預熱區、中溫區和高溫區布置多個取氣口，實時對預熱區、中溫區和高溫區中的氧含量進行檢測並控制，可顯著提高富釩鈦料的鈉化焙燒效果，然後將經鈉化焙燒所得的高溫焙燒物料直接進行水淬急冷，可破壞焙燒物料的晶型，最後進行分離處理，有利於焙燒物料中的釩浸出，而鈦留在濾渣中，由此實現釩鈦的分離回收。
根據本發明的實施例，參考圖5，上述處理富釩鈦料的方法進一步包括：
s500：將s300得到的反應後氣供給至脫水淨化補氧單元中脫除雜質氣後補給氧氣
該步驟中，將s300得到的反應後氣供給至脫水淨化補氧單元中脫除雜質氣後補給氧氣，以便得到混合氣體，並將混合氣體經進氣口供給至蓄熱式旋轉床。具體的，將蓄熱式旋轉床所得的反應後氣經淨化、脫水、加氧並加熱為壓力為0.15-0.17mpa、溫度為600-850攝氏度，優選850攝氏度後，所得的混合氣體再經蓄熱式旋轉床的進氣口通入蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣，由此，可實現蓄熱式旋轉床內氣體的循環利用，減少廢氣的排放量。
鈉化劑以na2co3為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經mdea溶液去除二氧化碳，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
鈉化劑以nacl為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經水洗後去除尾氣中的cl2，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
鈉化劑以na2so4為例，由蓄熱式旋轉床出氣口排出的焙燒尾氣先經過餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經靜電除塵器進行一次除塵，氣體經有機胺溶液去除尾氣中的so2，經乾燥後的氣體配氧加壓通入蓄熱式旋轉床內。
下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發明。
實施例1
將粒度不大於320目的佔比80％以上的富釩鈦料與粒度小於200目的碳酸鈉按照混合質量比20：2進行配料，並配加5wt％的水，採用強力混料機將三者進行混和處理，以便得到混合物料；然後將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到直徑為15mm，厚度5mm的扁球，經烘乾後得到氣孔率為21％的混合球團。
將混合球團經上料皮帶供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為30mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，輻射管加熱器距離爐底上料層上表面的距離為400mm，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，其中高溫區為900攝氏度，中溫區為800攝氏度，且在爐底轉動的過程中，布置在中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行4次翻料，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間為90min，其中預熱區停留24min，中溫區停留24min，高溫區停留42min。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.15mpa，溫度為650攝氏度，含氧量為15vt％，在環形爐膛內氣體的壓力為0.12mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反，並通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測爐膛內的氣體的含氧量為8-10％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出，反應後氣再經餘熱鍋爐進行餘熱回收，後經淨化、脫水、加氧並加熱升壓為0.15mpa、溫度為650攝氏度、含氧量為15vt％的氣體後，返回至蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣。
鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時焙燒物料與水的混合質量比為1：5，且浸取時的溫度為95攝氏度，浸取時間為90min，浸取結束後對混合液進行抽濾，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料，釩浸取率達到92.8％。
實施例2
將粒度不大於320目的佔比80％以上的富釩鈦料與粒度小於200目的碳酸鈉按照混合質量比20：4進行配料，並配加7wt％的水，採用強力混料機將三者進行混和處理，以便得到混合物料；然後將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到直徑為15mm，厚度5mm的扁球，經烘乾後得到氣孔率為21％的混合球團。
將混合球團經上料皮帶供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為50mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，輻射管加熱器距離爐底上料層上表面的距離為350mm，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，其中高溫區為1000攝氏度，中溫區為900攝氏度，且在爐底轉動的過程中，布置在中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行4次翻料，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間為120min，其中預熱區停留32min，中溫區停留32min，高溫區停留56min。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.16mpa，溫度為850攝氏度，含氧量為18vt％，在環形爐膛內氣體的壓力為0.14mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反，並通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測爐膛內的氣體的含氧量為10-12％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出，反應後氣再經餘熱鍋爐進行餘熱回收、後經淨化脫水、加氧並加熱加壓為壓力為0.15mpa、溫度為650攝氏度、含氧量為18vt％後，返回至蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣。
鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時焙燒物料與水的混合質量比為1：8，且浸取時的溫度為95攝氏度，浸取時間為90min，浸取結束後對混合液進行抽濾，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料，釩浸取率達到94.2％。
實施例3
將粒度不大於320目的佔比80％以上的富釩鈦料與粒度小於200目的氯化鈉按照混合質量比20：4進行配料，並配加7wt％的水，採用強力混料機將三者進行混和處理，以便得到混合物料；然後將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到直徑為15mm，厚度5mm的扁球，經烘乾後得到氣孔率為21％的混合球團。
將混合球團經上料皮帶供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為50mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，輻射管加熱器距離爐底上料層上表面的距離為350mm，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，其中高溫區為1000攝氏度，中溫區為900攝氏度，且在爐底轉動的過程中，布置在中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行4次翻料，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間為120min，其中預熱區停留32min，中溫區停留32min，高溫區停留56min。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.16mpa，溫度為850攝氏度，含氧量為18vt％，在環形爐膛內氣體的壓力為0.14mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反，並通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測爐膛內的氣體的含氧量為10-12％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出，反應後氣再經餘熱鍋爐進行餘熱回收、後經淨化脫水、加氧並加熱加壓為壓力為0.15mpa、溫度為650攝氏度、含氧量為18vt％後，返回至蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣。
鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時焙燒物料與水的混合質量比為1：10，且浸取時的溫度為95攝氏度，浸取時間為90min，浸取結束後對混合液進行抽濾，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料，釩浸取率達到91.6％。
實施例4
將粒度不大於320目的佔比80％以上的富釩鈦料與粒度小於200目的硫酸鈉按照混合質量比20：4進行配料，並配加7wt％的水，採用強力混料機將三者進行混和處理，以便得到混合物料；然後將混合物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到直徑為15mm，厚度5mm的扁球，經烘乾後得到氣孔率為21％的混合球團。
將混合球團經上料皮帶供給至蓄熱式旋轉床內的進料區，在可轉動爐底上進行布料，布料厚度為50mm，混合球團在可轉動爐底的轉動下，依次經過環形爐膛內的預熱區、中溫區和高溫區進行鈉化焙燒，蓄熱式旋轉床內通過布置在環形爐膛內壁上的輻射管加熱器加熱，輻射管加熱器距離爐底上料層上表面的距離為350mm，以保證爐膛內的溫度在850-1000攝氏度內，其中高溫區為1000攝氏度，中溫區為900攝氏度，且在爐底轉動的過程中，布置在中溫區和高溫區的翻料裝置可對爐底上的混合球團進行4次翻料，混合球團在鈉化焙燒結束後，得到焙燒物料，焙燒物料經出料區的出料口排出，整個鈉化焙燒處理的時間為120min，其中預熱區停留32min，中溫區停留32min，高溫區停留56min。期間，環形爐膛內始終有弱氧氣氛的氣體流動，氣體從高溫區靠近出料區的進氣口進入環形爐膛，氣體在入爐之前保證其壓力為0.16mpa，溫度為850攝氏度，含氧量為18vt％，在環形爐膛內氣體的壓力為0.14mpa，且氣體的流動方向與爐底的轉動方向相反，並通過布置在預熱區、中溫區和高溫區的取氣口取氣，檢測爐膛內的氣體的含氧量為12-13％，經反應後，得到反應後氣，反應後氣經布置在預熱區靠近進料區的出氣口排出，反應後氣再經餘熱鍋爐進行餘熱回收、後經淨化脫水、加氧並加熱加壓為壓力為0.15mpa、溫度為650攝氏度、含氧量為18vt％後，返回至蓄熱式旋轉床內，作為混合球團鈉化焙燒的反應氣。
鈉化焙燒完成後的焙燒物料經螺旋出料，高溫焙燒物料直接進行水淬，浸取時採用超聲波加機械攪拌相結合的攪拌方式，在水淬時焙燒物料與水的混合質量比為1：8，且浸取時的溫度為95攝氏度，浸取時間為90min，浸取結束後對混合液進行抽濾，得到含釩溶液和富鈦濾渣，含釩溶液可用於進一步製取含釩產品，富鈦濾渣經烘乾後可製備為富鈦料，釩浸取率達到91.4％。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。