钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法.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CN112011693A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202011018309.5(22)申请日2020.09.24(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人李明彭毅申彪蒋霖陈炼(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人伍云萍(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B1/02(2006.01)C22B34/22(2006.01)C22B34/32(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法(57)摘要本发明属于化工和冶金领域，具体涉及一种钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法。针对现有钒铬渣分离提取钒、铬中存在的流程长、成本高、三废中六价铬处理困难等问题，本发明提供了一种钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，将钒铬渣以碱土金属氧化物或盐为添加剂焙烧酸浸选择性提钒，尾渣经低pH浸出脱磷、并与碳酸盐反应脱硫，脱除磷硫后的含铬尾渣经还原熔炼得到含铬生铁，再进一步添加合金元素冶炼得到钒铬合金产品，全流程钒收率92.5％，铬收率85.6％。本发明可实现钒铬高效分步提取，废水系统内循环，废渣资源化利用，经济和环保效益显著，易于工业化实施。CN112011693ACN112011693A权利要求书1/1页1.钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、以碱土金属氧化物或碱土金属盐为添加剂，与钒铬渣混合后进行氧化焙烧，得到熟料，熟料经一级浸取，得到一级含钒浸出液和一级提钒尾渣，将一级提钒尾渣进行二级浸取，得到二级含钒浸出液和二级提钒尾渣；所述的碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙，所述的碱土金属盐包括氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钙、硫酸镁或硫酸钙中的至少一种，所述的碱土金属氧化物或碱土金属盐中的金属元素与钒铬渣中的V摩尔比为0.5～1.5︰1；b、向一级含钒浸出液中加入铵盐，加热沉钒，获得多钒酸铵或水合五氧化二钒沉淀，过滤洗涤后，多钒酸铵或水合五氧化二钒干燥后熔化得到片状五氧化二钒；c、将步骤a得到的二级提钒尾渣与脱硫剂进行脱硫反应，得到脱硫后的含铬尾渣；含铬尾渣与还原剂混合，电炉冶炼得到含铬生铁；含铬生铁与低碳废钢进行冶炼，加入合金元素合金化，得到钒铬合金。2.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤a所述的钒铬渣的化学组成包括：按重量百分比计，8.5～15.7％的V2O5、12.5～18.6％的Cr2O3、12.3～15.4％的SiO2、1.5～2.9％的Al2O3、1.2～2.1％的CaO、1.8～4.6％的MgO、28.8～39.5％的TFe、3.2～6.5％的MnO和0.05～0.15％的P。3.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤a所述的氧化焙烧焙烧温度为700～950℃，焙烧时间为1～3h。4.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤a所述一级浸取pH值为2.5～3.0，浸取液固比为1.5～3.5︰1，浸取温度为30℃～70℃，浸取时间为30～120min；二级浸取pH值为0.5～2.0，浸取液固比为0.5～2.0︰1，浸取温度为室温，浸取时间为15～60min。5.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤b所述铵盐为硫酸铵，加铵系数为1.0～2.5，沉钒pH值为1.6～2.2，沉钒温度为80～100℃，沉钒时间为30～120min。6.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤c所述脱硫剂为碳酸氢铵或碳酸铵，添加量为脱硫剂与硫酸钙的摩尔比为1～2︰1。7.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤c所述的脱硫反应的液固比为1～3︰1，脱硫温度为30℃～90℃，脱硫时间为30～90min。8.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤c所述的还原剂为无烟煤、焦炭、石墨粉或石油焦中的至少一种，还原剂加入量按还原含铬尾渣中Fe、Cr、V元素理论量1.4～1.8倍加入，还原反应温度为1500～1700℃，采用50kVA电炉熔炼还原15～45min，停止送电后冷却24h后获得含铬生铁和炉渣。9.根据权利要求1所述的钒铬渣焙烧酸浸提钒制备钒铬合金的方法，其特征在于：步骤c所用的低碳废钢为IF钢或Q235系列钢种，冶炼时采用石灰、萤石、高镁石灰或铝土矿作为造渣剂，加入的合金元素包括Mo、W、Ti或Nb。2CN112011693A说明书1/