[发明专利]一种锰化焙烧钒渣的提钒方法

说明书

技术领域

本发明属于钒渣提钒技术领域，更具体地讲，涉及一种锰化焙烧钒渣的提钒方法。

背景技术

钒是一种重要的金属元素，具有许多的优良性能，其被广泛地应用于各个领域中。世界上约有85wt％的钒应用于钢铁行业，其余15wt％主要应用于航空合金、钒电池、化学工业、催化剂等行业中。

钒钛磁铁矿生产的钒渣是目前提钒的主要原料，目前从钒渣提取钒的工艺主要有钠化焙烧-水浸提钒工艺和钙化焙烧-酸浸提钒工艺。钠化焙烧提钒工艺目前存在的较大难题是废水和提钒尾渣很难有效的重复利用，在资源和能源上存在较多的浪费。国内采用钙化焙烧提钒工艺的主要是攀钢，但是在生产中也出现了钒渣焙烧结圈等问题，需要进一步的研究。

已有专利文献中基本采用的是加入钠盐、钾盐或含钙物质进行高温焙烧，但这些物质对高温焙烧产生的结圈并没有抑制作用。

因此，需要提供一种既能有效避免钒渣在焙烧过程中的结圈现象，又能实现钒资源高效循环利用的焙烧方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种能够有效避免钒渣在焙烧过程中的结圈现象、降低钒渣焙烧的温度并实现钒资源高效循环利用的锰化焙烧钒渣的提钒方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种锰化焙烧钒渣的提钒方法，所述方法包括以下步骤：a、将钒渣破碎并将破碎后的钒渣与氧化剂混合，之后进行高温焙烧，得到熟料；b、将所述熟料破碎并将破碎后的熟料与水混合，之后加入酸液进行浸出，得到含钒浸出液和残渣，其中，所述氧化剂为含四价锰的物料。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，以重量百分比计，所述钒渣中至少含有10～20％的V₂O₅、10～15％的SiO₂、1～10％的CaO。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，所述破碎后的钒渣粒度小于120目，所述破碎后的熟料粒度小于120目。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，所述含四价锰的物料为二氧化锰、软锰矿、电解锰阳极泥中的一种或多种。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，在步骤a中，所述氧化剂中的锰与钒渣中的钒的摩尔比为1～5:1。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，在步骤a中，高温焙烧的温度为800～900℃，焙烧时间为2～5h。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，在步骤b中，所述水与熟料的液固比为1～3:1。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，所述酸液为浓硫酸或质量分数不小于30％的硫酸。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，在步骤b中，浸出的pH值为2.8～4.0，浸出时间为40～100min，浸出温度为40～60℃。

根据本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法的一个实施例，将所述含钒浸出液除杂后用于制备氧化钒，将所述残渣洗涤、烘干后返回高炉使用。

本发明采用含高价锰的物料作为氧化剂，使得钒与锰在焙烧过程中结合形成钒酸锰化合物，氧化低熔点物质，可以有效避免钒渣在焙烧过程中的结圈现象，降低钒渣焙烧的温度。本发明工艺流程短，提钒尾渣中不含钠盐，易于重新返回高炉使用，实现钒资源的循环利用，具有较高的经济效益和社会效益。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例对本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法进行详细说明。

本发明的锰化焙烧钒渣的提钒方法包括以下步骤：

a）焙烧：将钒渣破碎并将破碎后的钒渣与氧化剂混合，之后进行高温焙烧，得到熟料；

b）浸出：将所述熟料破碎并将破碎后的熟料与水混合，之后加入酸液进行浸出，得到含钒浸出液和残渣，其中，所述氧化剂为含四价锰的物料。

在本发明中，所述钒渣是由钒钛磁铁矿生产得到的。通常情况下，以重量百分比计，该钒渣中至少含有10～20％的V₂O₅、10～15％的SiO₂、1～10％的CaO。本发明的钒渣例如可以是含钒铁水经氧化吹炼得到的，或是钒铁磁精矿经湿法提钒得到的，本发明并不对此进行具体限制。