[发明专利]采用硫酸钙焙烧钒渣的方法

说明书

本发明公开了一种采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，属于钒提取技术领域，包括以下步骤：将钒渣与钙化剂混匀后制成球团，焙烧，得到焙烧熟料，将焙烧熟料粉碎后置于酸液中浸出，固液分离得浸出液；所述钙化剂为含硫酸钙的物质。相比普通的钙化剂CaO和CaCO₃，本发明使用硫酸钙作为钙化剂提钒，可利用红石膏作为原材料，不仅成本低，同时可以回收利用其中高含量的铁(约10wt％)，还有助于缓解红石膏堆积问题，而且钒的浸出率最大可以达到95.6％，高于传统钙化剂，同时还可以回收钒渣和红石膏中90.1％的铁，并将红石膏中的硫用于浸出焙烧熟料酸液中。

技术领域

本发明属于钒提取技术领域，具体涉及一种采用硫酸钙焙烧钒渣的方法。

背景技术

稀有金属钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学工业以及轻纺工业等领域。世界上钒的资源丰富，分布广泛，但无单独可供开采的富矿，而是以低品位与其他矿物共生。钒钛磁铁矿已经是当今世界钒生产的主要来源。在中国，目前用于实际生产中的直接提钒原料是吹炼含钒生铁得到的钒渣。将钒渣中的钒转化为水溶性钒的传统方法是氧化钠化焙烧－水浸提钒。但这种方法存在能耗高、效率低且生产过程中排放出大量的HCl、Cl₂等有毒气体及含高浓度氯化钠的废水，造成严重的环境污染等缺陷。除此之外，钠化焙烧提钒技术不适用于高钙钒渣。近年来，伴随中国钢产量的迅速增长，钒需求量逐渐上升。因此，在传统提钒方法的基础上，研究探索出一种短流程、低成本、无污染的提钒新工艺已迫在眉睫，也是未来提钒新技术的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的提钒工艺。

本发明提供了一种采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，包括以下步骤：

将钒渣与钙化剂混匀后制成球团，焙烧，得到焙烧熟料，将焙烧熟料粉碎后置于酸液中浸出，固液分离得浸出液；所述钙化剂为含硫酸钙的物质。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述钙化剂与钒渣的比例以Ca与V的摩尔比计为1：1。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述焙烧的温度为1200～1300℃；优选的，所述焙烧的温度为1250℃。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述焙烧的时间为2～3h；优选为2h。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述钒渣为经转炉吹炼含钒生铁得到的钒渣，使用前需破碎至150～200目；所述钙化剂为硫酸钙或红石膏。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述红石膏为硫酸法制备钛白粉产生的废弃物；优选的，所述红石膏含有以下成分：Fe₂O₃ 8～11wt％、CaSO₄·2H₂O 83～85wt％、MgO 1.5～3wt％、SiO₂ 0.5～1wt％、CaO 3～4wt％、Al₂O₃ 0.5～1wt％。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述酸液为质量分数为10％～15％的硫酸溶液。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述浸出的温度为65℃；所述浸出的时间为80～100min。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，还包括以下步骤：采用NH₃调节浸出液的pH至2.1±0.2，加入硫酸铵沉钒，固液分离，固体煅烧得到V₂O₅和NH₃，液体通过NH₃调节pH至4～5，沉铁，固液分离，将固体煅烧得到氧化铁。

其中，上述的采用硫酸钙焙烧钒渣的方法，所述硫酸铵与浸出液中钒的比例以硫酸铵与V₂O₅的摩尔比计为0.3～0.9：1；优选为0.9：1。