[发明专利]一种钒渣的高效焙烧浸出方法

说明书

技术领域

本发明属于化工和冶金领域，具体地讲，本发明涉及一种钒渣的高效焙烧浸出方法，其中，通过焙烧及浸出处理，将钒渣中水不溶性的钒转化为水溶性的钒酸盐而进入浸出溶液，从而实现钒的富集与提取。

背景技术

钒渣是含钒铁水经过氧化吹炼得到的炉渣，其中的钒以水不溶的矿物的形式存在。通常，需要将钒渣进行焙烧与浸出处理，得到含有钒酸盐的水溶液。焙烧的添加剂为碳酸钠，浸出在水中进行。为了尽可能高地提取钒渣中的钒，在焙烧时添加剂的加入量往往需要过量，并且一次性地加入到钒渣中混合均匀，然后送入焙烧炉中进行焙烧处理。钒渣经过焙烧处理，得到了含钒熟料，然后用水浸出溶解含钒熟料，固液分离后就得到了含钒溶液与浸出残渣。浸出体系为水溶液体系。浸出时既可以直接将清水淋洗含钒熟料，也可以含钒熟料与清水在湿球磨内打浆，然后进行固液分离。

另外，在目前的焙烧浸出工艺条件下，钒渣在研磨处理后与过量添加剂入炉焙烧，同时实现钒渣中低价钒化合物向+5价钒化合物的转变及+5价钒化合物与添加剂反应生成可溶性钒酸盐的转变。然而，由于钒渣中含有大量的硅、铝、钛等杂质，在焙烧成盐过程中除生成钒酸钠之外，这些杂质易与添加剂反应生成大量低熔点液相物质，这就使得焙烧过程中要产生大量的液相，最终使焙烧物料出现粘结、包裹，甚至烧结等生产故障，导致钒的转化率不升反降，生产过程不能正常进行而导致生产效率低下等难以解决的问题。

因此，为了确保焙烧过程稳定顺行，全世界通用的做法是在焙烧过程中往炉料中配入适量的填料，最常用的填料是焙烧熟料水浸后的残渣，配加的比例为1∶1甚至更多。然而，这样虽然改善了焙烧处理的炉况，生产的稳定顺行得到了保障，但带来的问题是生产的效率大幅度降低，增加了能耗与成本，降低了焙烧设备的处理能力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种钒渣的高效焙烧浸出方法。

根据本发明，提供了一种钒渣的高效焙烧浸出方法，所述钒渣的高效焙烧浸出方法包括以下步骤：向颗粒尺寸不超过0.1mm的钒渣粉末中配加催化剂并混合均匀，得到混合料；在强氧化气氛下对所述混合料进行焙烧，得到含钒熟料；用浸出液对所述含钒熟料进行处理，并进行多次浸出抽滤，从而得到浸出残渣与钒溶液，其中，通过将浸出剂溶于水来得到所述浸出液。

根据本发明的一个实施例，所述用浸出液对含钒熟料进行处理的步骤可以包括：在一定温度下用浸出液直接浸泡、淋洗含钒熟料，进行多次浸出抽滤，将每次抽滤所得的滤液均匀混合，从而得到含钒浸出液。

根据本发明的一个实施例，所述用浸出液对含钒熟料进行处理的步骤可以包括：将浸出液与含钒熟料一起在研磨设备中打浆，进行多次浸出抽滤，将每次抽滤所得的滤液均匀混合，从而得到含钒浸出液。

根据本发明的一个实施例，在每次浸出抽滤后，可以将抽滤所得的滤渣加入到预先配制好的浸出液中并恒温浸泡一段时间，以进行下一次抽滤。

根据本发明的一个实施例，恒温浸泡的温度可以为85℃～95℃，恒温浸泡的时间可以为30分钟～60分钟，优选地为30分钟。

根据本发明的一个实施例，可以将混合料高温焙烧150分钟～220分钟，然后出炉冷却到500℃～650℃。

根据本发明的一个实施例，钒渣粉末与催化剂的比例可以为100∶6至100∶22。

根据本发明的一个实施例，所述钒渣的高效焙烧浸出方法还可以包括：对钒渣进行预处理，以得到颗粒尺寸不超过0.1mm的钒渣粉末。

根据本发明的一个实施例，所述催化剂可以为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾、氯化钠和氯化钾中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，所述浸出剂可以为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，所述研磨设备可以为湿式球磨机或者湿式棒磨机。

根据本发明，在单一的钒渣体系中，将钒渣焙烧过程中的两个转变分开进行，使得产生的低熔点物质量减少，液相量减少，能够确保生产过程的稳定顺行，而且，操作过程简单易行，现有的生产几乎不需要大的改造，也不需要更换新的药剂。

具体实施方式