[发明专利]一种用TiCl4精制尾渣生产含钒熟料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及四氯化钛精制尾渣回收利用技术领域，具体来讲，涉及一种用TiCl₄精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。

背景技术

通常来讲，对于海绵钛生产工艺（例如，kroll法）和氯化法钛白生产工艺而言，均存在制备四氯化钛的过程。在制备四氯化钛的过程中，钒元素以VOCl₃等形式作为杂质进入粗四氯化钛，再在精制过程中进入铝钒氯化物泥浆，与四氯化钛分离；在高温下，蒸发出含钒泥浆中的TiCl₄，最后剩余含钒量高的精制尾渣。

对四氯化钛精制尾渣而言，可以采用湿法冶金提钒，例如，将精制尾渣简单处理（或不处理），然后用酸或碱浸泡处理过的尾渣，得到含钒溶液，对含钒溶液进行除杂、分离，得到钒液，最后调节pH进行沉钒得到钒酸钠（钒酸铁）。然而，这样的提钒方法路线长，设备投资大，提钒成本高，无利润可言。因此，绝大多数企业将精制尾渣简单处理后弃置渣场。而这不仅造成资源极大浪费，同时会污染环境。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，为了简化泥浆处理及提钒方法，降低泥浆处理及提钒成本，本发明提供了一种用四氯化钛精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法。所述方法包括以下步骤：对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10：1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100：（17～21）的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780～900℃焙烧固体与钠盐的混合物，冷却得到水溶性含钒熟料。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：方法流程更简单，不需建立后续水浸和沉钒装置，投资小，生产成本低；该工艺钒收率高（例如，钒收率可达90%以上），生产的含钒孰料品质高，适用条件广；能够有效利用具有高污染特点的四氯化钛精制尾渣，在创造利润的同时，解决了环境污染问题，具有良好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来详细说明本发明的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法。

发明人针对四氯化钛精制尾渣的原料组成和性质特点，经过反复研究和试验提出用TiCl₄精制尾渣生产水溶性含钒熟料的方法。

根据本发明的用四氯化钛精制尾渣生产含钒熟料的方法包括以下步骤：对四氯化钛精制尾渣进行水浸处理，并控制水与四氯化钛精制尾渣的质量比不小于10：1，随后进行固液分离；将固液分离得到的固体与含钠添加剂按照100：（17～21）的质量比混合均匀，所述含钠添加剂包括钠的碱或盐；在空气环境中于780～900℃焙烧固体与钠盐的混合物，得到水溶性含钒熟料。

在本发明的方法中，四氯化钛精制尾渣为粗四氯化钛精制过程中得到的尾渣，该尾渣的成分按重量百分比计含有2～6%的全钒TV（即，4～11%的V₂O₅）、15～22%的铝元素、24～40%的氯元素和4～6%的钛元素。本发明的方法所得到的含钒孰料的成分按重量百分比计含有5～16%的V₂O₅。

在本发明的方法中，含钠添加剂可以为纯碱（Na₂CO₃）、氯化钠（NaCl）、硫酸钠（Na₂SO₄）和氢氧化钠（NaOH）等。

在本发明的一个示例性实施例中，优选地，水浸处理的时间不小于2小时。优选地，水浸处理使所述固液分离得到的固体中氯元素质量百分含量不大于3%。优选地，焙烧的时间为2～2.5小时。

在本发明的一个示例性实施例中，优选地，焙烧步骤在马弗炉中进行，并在焙烧过程中向马弗炉中按1.5～2.5Nm³/h的速度通入空气。