[发明专利]全纯碱钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及全纯碱钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物的方法，属于钒冶金技术领域。

背景技术

自然界中的钒矿物，多为三价氧化物形态，有的则是以类质同相与其他金属元素共生，如果不经过炼铁、炼钢等还原氧化过程，则需要现经钠盐焙烧过程，以使矿物中的钒被氧化成高价钠盐化合物，即转变成易溶于水的状态。目前国内外传统的钠化焙烧工艺主要为：

1、NaCl-Na₂CO₃焙烧；

2、NaCl-Na₂SO₄焙烧；

3、NaCl-Na₂CO₃-Na₂SO₄焙烧。

由于硫酸钠的价格较贵，固只对少数类型的矿石如芬兰的磁铁矿才使用，因此，目前钠化焙烧主要采用NaCl-Na₂CO₃的形式。由于采用NaCl-Na₂CO₃的形式焙烧过程中会产生大量氯气，其直接排放会对环境造成污染，不适应环境保护的需要，而处理氯气的排放则需要大量资金投入，增加了企业成本。单独使用纯碱(即碳酸钠)焙烧，虽然也能达到钠化焙烧目的，但是钒的回收率会大幅降低(一般为78-83％)，主要是由于碳酸钠会无选择地生成硅、磷、铝的盐类，消耗钠盐，降低钒的收率。另外，单一使用碳酸钠还易与SiO₂反应生成大量低熔点的硅胶，容易使物料粘结，造成回转窑结圈，影响生成顺行，同时大量的胶体存在使得浸出过滤困难。

综上，如何避免污染环境又能克服单独使用纯碱焙烧的弊端，成为本领域目前迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全纯碱钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物的方法，该方法可以提高钒的转化率。

本发明全纯碱钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物的方法包括如下步骤：按重量配比将钒含量为1.0～6.5wt％的钒渣90～85份与纯碱10～15份(纯碱加入量过多，回转窑易结圈；纯碱过少则转化率低)混匀，于700～900℃的有氧条件下焙烧3.5～5.0h，即得钒的高价钠盐化合物。

其中，本发明方法中，钒渣钒含量过高，则在焙烧过程中易出现结球或结圈，影响生产顺行，导致转化率下降；而钒渣钒含量过低则产量较低，为了提高产率，本发明方法中的钒渣的钒含量优选为5.0～6.5wt％。对于较低钒含量的钒渣，可与较高钒含量的高钒渣或精钒渣混合，得到合适钒含量的钒渣。

本发明方法所得钒的高价钠盐化合物即为五价钠盐化合物，再按常规工艺进行浸取、沉钒、煅烧，即可得到五氧化二钒。

其中，本发明方法中所述钒渣的粒度优选为80％以上通过120目筛(钒渣的粒度过大，则破坏含钒尖晶石结构困难，钒转化率会下降)。

其中，本发明方法中所述钒渣中的金属铁含量优选≤5wt％(金属铁含量过高会引起回转窑局部过热，出现结球)。可以通过磁选的方式除去多余的金属铁。

其中，本发明方法中所述的有氧条件优选为焙烧产生的尾气中氧气体积含量≥10％。

本发明方法通过对钠化焙烧的工艺条件控制，解决了单独使用纯碱钠化焙烧存在的弊端，焙烧过程中，回转窑不会出现结球、结圈等现象。另外，本发明方法生产的钒的高价钠盐化合物浸出时不会出现大量的胶体，不会给浸出过滤造成困难。本发明焙烧过程中附加剂全部使用纯碱，不添加工业盐，操作方便，生产顺行，且杜绝了焙烧产生氯气、氯化氢气体污染环境。本发明为钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物提供了一种新的方法，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明全纯碱钠化焙烧制备钒的高价钠盐化合物的方法包括如下步骤：按重量配比将钒含量为1.0～6.5wt％的钒渣90～85份与纯碱10～15份(纯碱加入量过多，回转窑易结圈；纯碱过少则转化率低)混匀，于700～900℃的有氧条件下焙烧3.5～5.0h，即得钒的高价钠盐化合物。

其中，本发明方法中，钒渣钒含量过高，则在焙烧过程中易出现结球或结圈，影响生产顺行，导致转化率下降；而钒渣钒含量过低则产量较低，为了提高产率，本发明方法中的钒渣的钒含量优选为5.0～6.5wt％。对于较低钒含量的钒渣，可与较高钒含量的高钒渣或精钒渣混合，得到合适钒含量的钒渣。

本发明方法所得钒的高价钠盐化合物即为五价钠盐化合物，再按常规工艺进行浸取、沉钒、煅烧，即可得到五氧化二钒。