一种钒资源清洁氯化生产高纯五氧化二钒的系统及方法.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CN109835950A(43)申请公布日2019.06.04(21)申请号201711189974.9(22)申请日2017.11.24(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人朱庆山杨海涛范川林(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司11472代理人陈琳琳张红生(51)Int.Cl.C01G31/02(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图1页(54)发明名称一种钒资源清洁氯化生产高纯五氧化二钒的系统及方法(57)摘要本发明公开了一种钒资源清洁氯化生产高纯五氧化二钒的系统和方法。钒资源经过造粒-氧化-破碎-筛分等前处理工序，进入氯化炉选择性氯化，钒资源中的钒转化为气态三氯氧钒，钒资源中的铁、铬、钙、磷、锰、钛、硅等大部分杂质留在氯化残渣中，实现钒和其他杂质的有效分离。气态的三氯氧钒依次经过除尘-淋洗-沉降-精馏纯化-催化氧化等工序制备得到高纯五氧化二钒。氯化残渣依次经过余热回收-水洗脱氯-沉降分离-过滤洗涤等工序得到过滤渣和洗涤液，过滤渣返回炼铁，洗涤液通过蒸发结晶得到氯盐。本发明实现了钒资源的清洁综合利用，同时有效利用了氯化炉高温烟气及高温氯化残渣的显热，达到节能降耗的目的。CN109835950ACN109835950A权利要求书1/4页1.一种钒资源清洁氯化生产高纯五氧化二钒的系统，其特征在于，所述系统包括备料工段(1)、混料工段(2)、氯化收尘工段(3)、淋洗沉降工段(4)、精制工段(5)、制粉工段(6)、余热利用工段(7)和残渣处理工段(8)；所述备料工段(1)包括钒资源料仓(1-1)、钒资源螺旋给料机(1-2)、圆盘造粒机(1-3)、氧化焙烧回转窑(1-4)、对辊机(1-5)、粗粒筛分机(1-6)和细粒筛分机(1-7)；所述混料工段(2)包括筛分钒资源料仓(2-1)、筛分钒资源给料机(2-2)、碳源料仓(2-3)、碳源给料机(2-4)和流化床混料器(2-5)；所述氯化收尘工段(3)包括氯化炉(3-1)、氯化炉换热器(3-2)、收尘塔(3-3)和收尘塔换热器(3-4)；所述淋洗沉降工段(4)包括淋洗塔(4-1)、浆料泵(4-2)、淋洗塔换热器(4-3)、捕滴器(4-4)和淋洗浆料沉降槽(4-5)；所述精制工段(5)包括精馏塔(5-1)、再沸器(5-2)、再沸器换热器(5-3)、高纯三氯氧钒冷凝器(5-4)和高纯三氯氧钒储罐(5-5)；所述制粉工段(6)包括汽化器(6-1)、制粉反应器(6-2)、制粉换热器(6-3)、制粉软水储罐(6-4)、制粉软水循环泵(6-5)、高纯钒料仓(6-6)和高纯钒螺旋给料机(6-7)；所述余热利用工段(7)包括余热回收流化床(7-1)、余热回收流化床换热器(7-2)、余热回收软水储罐(7-3)和余热回收循环泵(7-4)；所述残渣处理工段(8)包括残渣洗涤搅拌釜(8-1)、残渣浆料沉降槽(8-2)、残渣洗涤过滤器(8-3)、蒸发结晶器(8-4)、结晶换热器(8-5)、蒸发水冷凝器(8-6)和结晶盐洗涤过滤器(8-7)；所述钒资源料仓(1-1)底部的出料口与所述钒资源螺旋给料机(1-2)的进料口相连接；所述钒资源螺旋给料机(1-2)的出料口与所述圆盘造粒机(1-3)的进料口通过管道相连接；所述圆盘造粒机(1-3)的回料口与所述细粒筛分机(1-7)细粉出口通过管道相连接；所述圆盘造粒机(1-3)的出料口与所述氧化焙烧回转窑(1-4)的进料口通过管道相连接；所述氧化焙烧回转窑(1-4)上部设有空气入口；所述氧化焙烧回转窑(1-4)的出料口与所述对辊机(1-5)的进料口相连接；所述对辊机(1-5)的进料口同时与所述粗粒筛分机(1-6)粗粒出口通过管道相连；所述对辊机(1-5)的出料口与所述粗粒筛分机(1-6)的进料口通过管道相连接；所述粗粒筛分机(1-6)的细粒出口与所述细粒筛分机(1-7)的进料口通过管道相连接；所述细粒筛分机(1-7)的细粒出口与所述筛分钒资源料仓(2-1)的进料口通过管道相连接；所述筛分钒资源料仓(2-1)的出料口与所述筛分钒资源给料机(2-2)的进料口相连；所述碳源料仓(2-3)的出料口与所述碳源给料机(2-4)的进料口相连；所述筛分钒资源给料机(2-2)的出料口与所述碳源给料机(2-4)的出料口均与所述流化床混料器(2-5)的进料口通过管道相连接；所述流化床混料器(2-5)的松动风入口与氮气总管通过管路相连接；所述流化床混料器(2-5)的出料口与所述氯化炉(3-1)的进料口通过管道相连接；所述氯化炉(3-1)的进气口分别与氯气总管、循环氯气总管、氮气总管相连接；所述氯化炉(3-2)中上部设有所述氯化炉换热器(3-2)；所述