[发明专利]一种利用钙盐和锰盐协同焙烧钒渣强化钒铬分离的方法

权利要求书

1.一种钙盐和锰盐协同焙烧钒渣强化钒铬分离的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、焙烧：将钒渣、钙盐与锰盐混合得到混合物料，将混合物料高温焙烧得到焙烧熟料；

S2、浸出：将步骤S1得到的焙烧熟料进行浸出，之后过滤，得到含钒浸出液和浸出渣；

S3、沉钒：将步骤S2所得含钒浸出液加入沉钒添加剂，并调节pH值进行沉钒，沉钒后过滤得到多钒酸铵沉淀及含锰上清液；

S4、制得钒产品：将步骤S3得到的多钒酸铵沉淀焙烧制得五氧化二钒产品；

S5、制得铁合金：将步骤S2得到的浸出渣通过还原熔分制得铁合金产品；

S6、回收锰：对步骤S3得到的含锰上清液电解得到电解锰，或将锰沉淀，之后过滤，得到锰盐沉淀和提钒废液；

在步骤S1中，所述钒渣中钒的含量以V₂O₅的质量百分比计为4％～20％，铬的含量以Cr₂O₃的质量百分比计为1～15％，锰的含量以MnO的质量百分比计为5～10％，所述钒渣的粒度为200～300目；

所述钙盐为碳酸钙、氧化钙、硫酸钙、氯化钙的至少一种；锰盐分为两部分，一部分为钒渣自身含有的锰盐，另一部分为外加入的锰盐，外加锰盐为碳酸锰、二氧化锰、菱锰矿、软锰矿或富锰渣中的至少一种；所述钒渣、钙盐与外加锰盐的用量比为钒渣中钒以V₂O₅计、钙盐中钙、外加锰盐中锰的摩尔比按n(V₂O₅)∶n(Ca)∶n(Mn)为1∶0.2～2.3∶2.3～0.2，此外钙盐中钙、外加锰盐中锰的总和与钒渣中钒以V₂O₅计的摩尔比[n(Ca)+n(Mn)]∶n(V₂O₅)为1.5～2.5；

在步骤S2中，按去离子水与焙烧熟料液固比mL/g为2～20∶1进行浸出，并在浸出过程中通过添加酸溶液控制浸出体系pH值为2.7～3.0，所述浸出的温度为40～80℃，浸出时间为30～180min；所述酸溶液为硫酸、盐酸或硝酸的至少一种；所述酸溶液为浓酸或稀释过的酸；所述浸出渣用pH为2.7～3.0、温度为40～80℃的热水反复冲洗。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

S7、锰盐利用：步骤S6所得电解锰或锰盐作为产品输出，或锰盐循环回焙烧体系作为添加剂参与下一轮焙烧；

S8、提钒废液循环：步骤S6得到的提钒废液除杂后，作为步骤S2中的浸出介质循环回浸出体系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，高温焙烧的温度为750～950℃，时间为30～300min，升温速率为2～10℃/min。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述沉钒添加剂为硫酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种；所述沉钒添加剂的加入量为铵盐中的铵与浸出液中钒的摩尔比为1.0～3.0进行添加；沉钒过程中通过加酸维持体系pH值为2～3；所述酸为硫酸、盐酸或硝酸的至少一种；所述沉钒的温度为60～100℃，所述沉钒的时间为20～180min。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述多钒酸铵沉淀预先在80～120℃烘干；烘干时间为5～24h；之后再焙烧，所述焙烧的温度为500～600℃；焙烧时间为30～300min。