高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106755964B(45)授权公告日2018.05.29(21)申请号201611248583.5C22B3/04(2006.01)(22)申请日2016.12.29C22B3/44(2006.01)C22B3/42(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号C22B34/22(2006.01)申请公布号CN106755964A(56)对比文件(43)申请公布日2017.05.31CN104988338A,2015.10.21,(73)专利权人东北大学CN105671306A,2016.06.15,地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3CN104789726A,2015.07.22,号巷11号CN104694735A,2015.06.10,(72)发明人董辉刘一伟张井凡陈广平CN103526051A,2014.01.22,张义奇CN102690944A,2012.09.26,CN102409162A,2012.04.11,(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通CN102676796A,2012.09.19,合伙)21115CN102061397A,2011.05.18,代理人宋铁军CN101168802A,2008.04.30,(51)Int.Cl.CN1236816A,1999.12.01,C22B1/02(2006.01)审查员赵业青C22B1/242(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法及其装置(57)摘要本发明涉及一种高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法及其装置，本发明的主要内容是：针对高钒钛低铁型钒钛磁铁矿，研发废水近零排放的直接提钒方法，包含钒钛磁铁矿的预处理、混料、造块，钒钛磁铁矿造块的焙烧，焙烧后含钒物料的浸出，含钒浸出液的富集和除杂，沉钒五个步骤同时在焙烧后含钒物料的浸出，含钒浸出液的富集和除杂步骤中的渣球洗水、解析余液、沉钒上清液返回到钒钛磁铁矿的预处理、混料、造块和焙烧后含钒物料的浸出中，用以混料和浸出用。同时设计一种双座、两面焙烧、两侧排料、气流运动可控的竖式焙烧炉。实现直接提钒过程中的废水近零排放和对焙烧氧化效果的强化。CN106755964BCN106755964B权利要求书1/1页1.高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1）钒钛磁铁矿的预处理：对钒钛磁铁矿进行重选、磁选物理富集后，磨碎至矿粉；2）矿粉中添加Na2SO4和Na2CO3、粘结剂和水，混合均匀后在造球机内制成钒钛磁铁矿造块；3）将钒钛磁铁矿造块装入封闭的竖式炉体中进行低盐氧化焙烧并得到可进行浸出的物料；4）焙烧后物料的浸出：将焙烧后的钒钛磁铁矿造块从竖式炉体底部取出，浸入水中进行水浸；将块渣进行水洗之后投入酸浸罐中继续进行酸浸，两步浸出得到含钒浸出液；5）含钒浸出液的富集和除杂：将步骤4）中产生的含钒浸出液收集、储存在沉淀罐内，对含钒浸出液调pH值至6~7；利用离子交换法进行吸附，得到负载树脂和吸附余水，并对负载树脂进行解吸来实现含钒浸出液的富集；利用化学沉淀法除去其中对沉钒率和沉钒产品产生影响的杂质离子，通过过滤除去沉淀，得到可用于沉钒的含钒溶液；6）沉钒：将步骤5）获得的含钒溶液为沉钒原料，沉淀剂采用Fe2(SO4)3；析出黄色xFe2O3·yV2O5·zH2O沉淀，剩余沉钒余水。2.根据权利要求1所述的高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法，其特征在于：所述步骤3）中焙烧温度为900~950℃，焙烧时间为4~5h。3.根据权利要求1所述的高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法，其特征在于：步骤1）中将钒钛磁铁矿磨碎至矿粉直径小于75.00μm比例大于80%。4.根据权利要求1所述的高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法，其特征在于：在步骤2）中添加的Na2SO4和Na2CO3、粘结剂和水的比例为：每100g矿粉，添加Na2SO4和Na2CO36~8g、粘结剂2g、水8ml。5.根据权利要求1所述的高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒方法，其特征在于：所述步骤4）中的洗水、步骤5）中的吸附余水、步骤6）中的沉钒余水循环至步骤2）混料、步骤4）水浸中利用。6.一种高钒钛低铁型钒钛磁铁矿直接提钒装置，用于如权利要求1所述的提钒方法，其特征在于：该装置为双座式炉型的竖式焙烧炉，包括位于炉中间的导风室（1）和两侧的竖式焙烧炉（2）；所述导风室（1）的两侧分别布置有焙烧风分配室（3）、联通导风室（1）和焙烧炉（2）的排风口（4）和冷却风口（5）；还包括6个燃烧室（6），其中左右两个燃烧室通过火口通道（7）与竖式焙烧炉（2）内的焙烧段部分连通；前后四个燃烧室与焙烧风分配室（3）相连