一种钒渣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CN109835949A(43)申请公布日2019.06.04(21)申请号201711189973.4(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)发明人范川林朱庆山杨海涛(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3页说明书10页附图1页(54)发明名称一种钒渣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渣清洁氯化生产高纯五氧化二钒的系统和方法。通过流化床氧化造粒处理，实现钒渣矿相重整及矿粒长大；通过选择性氯化将钒渣中的钒转化为气态三氯氧钒，将钒渣中的铬、铁、钙、磷、锰、钛、硅等大部分杂质留在氯化残渣中，实现钒和铬等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。氯化残渣通过气相水解脱氯处理，处理渣返回炼铬铁。本发明实现了钒渣的清洁综合利用，同时有效利用了氯化炉高温烟气的显热，达到节能降耗的目的。CN109835949ACN109835949A权利要求书1/3页1.一种钒渣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)和氯化残渣处理工段(7)；所述备料工段(1)包括钒渣料仓(1-1)、钒渣螺旋给料机(1-2)、氧化造粒流化床(1-3)和旋风除尘器(1-4)；所述混料工段(2)包括造粒钒渣料仓(2-1)、造粒钒渣螺旋给料器(2-2)、碳源料仓(2-3)、碳源螺旋给料器(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)包括再沸器(5-1)、再沸器换热器(5-2)、精馏塔(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)包括制粉反应器(6-1)、超纯水汽化器(6-2)、制粉换热器(6-3)、制粉软水储罐(6-4)、制粉循环水泵(6-5)、高纯钒料仓(6-6)和高纯钒螺旋给料机(6-7)；所述氯化残渣处理工段(7)包括工艺水汽化器(7-1)、水解脱氯流化床(7-2)、旋风分离器(7-3)和布袋除尘器(7-4)；所述钒渣料仓(1-1)底部的出料口与所述钒渣螺旋给料机(1-2)的进料口相连接；所述钒渣螺旋给料机(1-2)的出料口与所述氧化造粒流化床(1-3)的进料口通过管道相连接；所述氧化造粒流化床(1-3)的进气口与压缩空气总管通过管道相连接；所述氧化造粒流化床(1-3)的尾气出口与所述旋风除尘器(1-4)的进气口通过管道相连接；所述旋风除尘器(1-4)的出气口与尾气处理系统的进气口通过管道相连接；所述旋风除尘器(1-4)的粉尘出口与所述氧化造粒流化床(1-3)的粉尘入口通过管道相连接；所述氧化造粒流化床(1-3)的排料口与所述造粒钒渣料仓(2-1)的进料口通过管道相连接；所述造粒钒渣料仓(2-1)的出料口与所述造粒钒渣螺旋给料器(2-2)的进料口相连接；所述造粒钒渣螺旋给料器(2-2)的出料口与所述流化床混料器(2-5)的进料口通过管道相连接；所述碳源料仓(2-3)的出料口与所述碳源螺旋给料器(2-4)的进料口相连接；所述碳源螺旋给料器(2-4)的出料口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)的流化气体入口与氮气总管相连接；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)的进气口分别与氮气总管、循环氯气总管、氯气总管通过管道相连接；所述氯化炉(3-1)的氯化烟气出口与所述收尘塔(3-3)的气体入口通过管道相连接；所述氯化炉(3-1)的氯化残渣出口与所述水解脱氯流化床(7-2)的进料口通过管道相连接；所述氯化炉(3-1)顶部的浆料入口分别与所述淋洗浆料沉降槽(4-5)的浆料出口及所述再沸器(5-1)的釜底液出口通过管道相连接；所述氯化炉换热器(3-2)设置于所述氯化炉(3-1)中部；所述收尘塔(3-3)的气体出口与所述淋洗塔(4-1)的进气口通过管道相连接；所述收尘塔(3-3)顶部的浆料入口分别与所述淋洗浆料沉降槽(4-5)的浆料出口及所述再沸器(5-1)的釜底液出-口通过管道相连接；所述收尘塔(3-3)的排料口与所述水解