[发明专利]一种干燥钒酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种对钒酸铵(多钒酸铵或偏钒酸铵)进行干燥的方法。

背景技术

钒酸铵作为钒氧化物(例如，五氧化二钒、三氧化二钒等)产品的生产原料，是使用钒渣或其它含钒矿物经过焙烧、浸出、沉淀而获得的，因此不可避免地含有大量水分，最高可以达到65％(重量)以上。如果用含水如此高的钒酸铵生产钒氧化物，那么必然导致生产成本增加，并且在获得需要的钒氧化物产品方面存在技术上的困难，比如几乎无法实现用含水较高的钒酸铵来生产三氧化二钒，所以，必须对钒酸铵进行脱水处理。

目前，对钒酸铵干燥脱水的方法，有离心脱水、带式压滤、加热烘干等几种。然而，离心脱水和带式压滤方式的脱水效果比较差，处理后的钒酸铵仍然具有30％(重量)左右的含水量，如果用这样的钒酸铵物料生产五氧化二钒产品，则一方面是进料比较困难，另一方面会增加生产的脱水成本，同时由于存在水分，所以在生产中水分会与其它产生的物质如氨结合，从而缩短设备的寿命；另外，如果用这种钒酸铵物料生产三氧化二钒产品，则很难在如此多的水分情况下进行还原以得到合格的产品。

另外，采用加热烘干处理来对钒酸铵物料进行干燥脱水，以得到含水量较少的钒酸铵物料。这种方法一般是在干燥窑(隧道窑、竖窑等)中采用热风来对钒酸铵物料进行处理。这种方式处理后，含水量可以在3％(重量)以下，从而可以作为比较理想的生产钒氧化物的物料。但是，加热烘干方法的缺点在于：干燥时间长，从而导致能耗大；干燥效果难以控制，由于传统加热干燥原理是由外到里的干燥，所以容易造成同一批物料干燥后含水量存在差异；粉尘损失，同时对环境造成污染。

到上世纪60年代末，微波开始应用于加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等领域。传统的方法进行加热时，物料通常是表面温度高，内部温度低，温度分布不均匀，从而不利于温度迅速蒸发。而微波加热方法改变了传统的物料由外向内加热的模式，它能穿透物体内部，里外同时加热。微波加热方法具有以下一些特点：第一，选择性加热，水分子对微波吸收很好，所以含水量高的部分吸收微波功率多于含水量较低的部分，这样微波就可以做到均匀加热和均匀干燥；第二，节能高效，微波是直接对物料进行作用，因而热损失很小，热效率很高；第三，时间短，微波辐射穿入物料，使物料在很短时间内，里外同时进行均匀加热，大大缩短了干燥时间。另外，微波加热方法易于控制，且不会污染环境。由于微波加热具有以上优点，所以广泛地应用生活、医疗领域。

然而，未见将微波加热原理应用于工业上的钒氧化物矿物质的干燥的相关报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种采用微波加热方法来加热干燥钒酸铵物料，从而可以为干燥钒酸铵物料提供一种可靠的快捷、节能、环保、干燥质量优异的物料干燥方法。该方法包括以下步骤：(a)将欲进行干燥的钒酸铵物料均匀地放置在微波炉的盛料装置中；(b)通过人工或物料输送装置将装有钒酸铵物料的盛料装置送至微波加热区；(c)启动微波加热，将钒酸铵物料快速加热到100℃～120℃；(d)控制微波功率，使物料保持在100℃～120℃持续加热一段时间；(e)然后停止微波炉工作，出炉，得到干燥后的钒酸铵物料。

在步骤(a)中，所述钒酸铵是偏钒酸铵或多钒酸铵。所述盛料装置的材质可以耐温(≥120℃)，并且不反射微波，也不吸收微波。另外，所述盛料装置可以是罐、钵、槽、带等各种可以盛料(或摆放料)的形式。

另外，在步骤(a)中，所放置的钒酸铵物料的厚度一般为≤30mm。并且所述的微波炉可以是厢式、竖式、隧道式等各种形式的微波炉。

在步骤(b)中，所述物料输送装置可以采用齿轮传动、皮带传动、摩擦传动等各种传动方式。另外，所述微波加热区为微波所能覆盖的区域。

在步骤(c)中，快速加热时间为3min～5min。

进一步的是，在步骤(c)的整个过程中，保持微波炉的通风状况良好。

在步骤(d)中，持续加热时间为10min～25min。

在步骤(d)的整个过程中，保持微波炉的通风状况良好。

本发明方法的主要特点在于利用微波对含水钒酸铵进行快速升温，并在该温度保持一定时间，以使物料迅速完成脱水的过程。即，通过微波加热的特点，实现钒酸铵物料整体同时加热，比传统干燥方式时间短、温度低、收率高、能耗少、对环境影响小。