一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113088711A(43)申请公布日2021.07.09(21)申请号202110357478.X(22)申请日2021.04.01(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人岳宏瑞刘建兴程功金薛向新张卫军(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B1/02(2006.01)C22B34/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法(57)摘要本发明涉及一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法，其包括：S1、将公斤级以上的钒渣和过氧化钙混合并磨细至粒径<50μm，得到粉末；S2、将混匀的钒渣和过氧化钙粉末在10～15MPa压力下压块，得到若干块体；S3、将这些块体在空气中焙烧，以将块体中三价钒氧化成五价钒；S4、将块体再次磨细得到熟料粉末，将熟料粉末在稀硫酸中浸出得到含钒酸溶液。本发明的采用过氧化钙取代传统的碳酸钙等钙盐，利用过氧化钙受热分解产生的氧，更充分完全地氧化钒渣中的低价钒，以提高钒酸盐的成盐率和酸浸提钒的回收率。本发明尤其适合用于大体量的钒渣提钒和钒渣减量化、资源化利用。CN113088711ACN113088711A权利要求书1/1页1.一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法，其特征在于，其包括：S1、将公斤级以上的钒渣和过氧化钙混合并磨细至粒径<50μm，得到粉末；S2、将混匀的钒渣和过氧化钙粉末在10～15MPa压力下压块，得到若干块体；S3、将这些块体在空气中焙烧，以将块体中三价钒氧化成五价钒；S4、将块体再次磨细得到熟料粉末，将熟料粉末在稀硫酸中浸出得到含钒酸溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，以钒渣的钒换算成V2O5，过氧化钙与钒渣中V2O5的摩尔比为2～4:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，磨细至粒径为10μm以下。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S1中，磨细至200～300nm。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用高能球磨仪将钒渣和过氧化钙的混合物进行磨细。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，所述块体的尺寸为0.3～5cm；压块过程的压力为10～15MPa，施压时间为5～7min。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，所述块体为不规则形状或不同的规则几何形状块体的混合。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中，所述焙烧温度为800～850℃，焙烧时间为2～2.5h。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S4中，稀硫酸浓度为20～30％。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S4中，浸出温度为75～85℃，酸浸的时间为2～2.5h。2CN113088711A说明书1/5页一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法技术领域[0001]本发明涉及钒渣提钒技术领域，特别是一种产业化应用的钒渣压块焙烧酸浸提钒的方法。背景技术[0002]钒渣是高炉‑转炉流程冶炼钒钛磁铁矿的副产品，其中含有大量可回收的钒。钒在3+钒铬渣中主要以低价态(V)赋存在尖晶石相(FeV2O4)中。目前，钙化焙烧‑浸出工艺是一种有效的处理钒渣的工艺。其主要流程是：将钒渣与钙盐(如石膏、氧化钙或碳酸钙等)混合后在空气中焙烧，钒渣中V3+被氧化成V5+后与钙盐发生成盐反应生成钒酸钙，焙烧后的熟料经过酸浸出即可得到含钒的酸溶液。钒渣中的低价钒要被氧化至五价钒后才会发生成盐(如钒酸钙)反应，以便在酸中被浸提出来。钒渣的氧化过程是焙烧过程的限制环节，也是实际生产中钒回收率的控制因素。[0003]实际生产与实验室研究相比，虽然焙烧条件相似，但钒的回收率却远低于实验室的回收率(至少低10％)。在实际生产的回转窑中，钒渣的质量可以达到数吨级，而在实验室的马弗炉中，钒渣的质量一般在几十克到100克。虽然在宏观上回转窑内与马弗炉内同样是空气气氛，但在微观上大部分回转窑内的钒渣颗粒处于缺氧的状态，导致大体量钒渣的整体氧化率过低。实验室的钒渣通常不到100g，比较容易做到将其中的三价钒尽可能完全氧化，而对于大体量的钒渣而言，其氧化难度则非常大。实验室中处理钒渣的量极少，不能应用到实际生产过程，而只有提高大体量钒渣的整体氧化率才能提高实际生产中钒的回收率。另外，实际生产中钒渣颗粒尺寸与透气性是一对互相制约的生产参数。钒渣颗粒较小时，焙烧时钒渣能够充分被氧化，进而钒的回收率变高。然而，钒渣颗粒过小时，窑内钒渣的堆积变得非常密集、透气性变得非常差，位于堆体中间位置的钒渣氧化率很