[发明专利]一种提钒尾渣的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属渣处理方法，具体涉及提钒尾渣的处理方法。

背景技术

钒是一种高熔点稀有金属，作为非常宝贵的战略资源，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、铁路、桥梁等领域。钒主要和其他金属矿共存，世界上钒年产量的88％是从钒钛铁磁矿中获得的。我国的钒钛铁磁矿资源比较丰富，储量位居世界第三，主要分布在四川攀枝花地区和河北承德地区。

利用钒钛铁磁矿提钒常用的方法是将钒钛铁磁矿在高炉中冶炼出含钒生铁，通过选择性氧化铁水，使钒氧化后进入炉渣，得到含钒量较高的含钒钢渣(简称钒渣)作为提钒的原料。生产钒渣的方法主要分为转炉法和雾化法两种，在转炉法中，将含钒生铁水置于转炉内吹炼数分钟，使钒氧化后进入炉渣；在雾化法中，使用压缩空气将铁水雾化成细小的液滴，空气中的氧使铁液中的钒发生氧化。在钒渣中，作为主要成份的铁钒尖晶石与氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铝和氧化锰等多价态氧化物相互掺杂拌生。

目前从钒渣中提钒的常规技术和工艺是采用加盐高温焙烧的方法，所加添加剂为碳酸钠、氯化钠、硫酸钠等，其焙烧反应基本是在固-固表面发生化学反应，钒渣在加盐高温焙烧中生成含有可溶于水的偏钒酸钠的熟料，熟料经过浸出，使钒进入溶液，浸出的方法分为水浸出和酸浸出等；再采用萃取、水解沉淀法或铵盐沉淀法分离等工艺对溶液进行处理生产出合格的五氧化二钒。钒渣经过提钒工艺被提取出绝大部分钒之后剩余的部分称为提钒尾渣，一般含有10％～20％的水，除水之外提钒尾渣的主要成份见表1：

表1提钒尾渣中各元素含量(重量比)

                                                    

TFe       SiO2      TiO2      Cr2O3    MnO     V2O5

35～40％  20～25％  10～15％  3～6％   4～7％  1～1.5％

                                                      

其中的TFe为全铁，表示的是尾渣中铁元素的品位，铁元素主要以氧化亚铁的形式存在。目前提钒尾渣的主要用途是作为水泥行业或陶瓷行业的辅助原料，或者在道路建设中用于路基垫层。

随着钢铁价格的不断攀升，从各种工业废料中回收铁合金元素成为一种必然的趋势。由于提钒尾渣中铁品位较高，具有较高的提炼价值，而且其他金属元素如锰、铬、钛、钒等也是钢铁行业紧缺的原材料，从提钒尾渣中提取合金元素具有重要的意义。因此，需要一种处理提钒尾渣的方法，以从其中将铁等元素等分离出来。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种可以将铁等元素分离出来的处理提钒尾渣的方法。

为解决以上技术问题，本发明提供一种提钒尾渣处理方法，包括以下步骤：

a)将提钒尾渣与碳源混合均匀得到混合物，加热所述混合物使其进行还原反应；

b)将步骤a)得到的还原产物经过磁选法进行分离得到磁性粉末和非磁性粉末。

优选的，所述步骤a)包括：

a1)将提钒尾渣烘干至提钒尾渣中水分的重量百分比小于5％；

a2)将烘干后的提钒尾渣与碳源混合均匀后在800℃～1200℃反应2小时～30小时得到烧结体。

优选的，所述步骤b)包括：

b1)将所述烧结体冷却后磨细得到粒度D90小于150μm的烧结体粉末；

b2)将所述烧结体粉末送至磁选机进行分离得到磁性粉末和非磁性粉末。

优选的，所述步骤a1)中将提钒尾渣烘干至提钒尾渣中水分的重量百分比小于3％。

优选的，所述步骤b1)中将所述烧结体冷却后磨细得到粒度D90小于100μm的烧结体粉末。

优选的，所述碳源选自无烟煤粉、焦炭粉中的一种或几种。

优选的，所述碳源为粒度D90小于200μm的碳源粉末。

优选的，所述碳源为粒度D90小于100μm的碳源粉末。

优选的，所述步骤a2)中将烘干后的提钒尾渣与还原剂混合均匀后在950℃～1100℃反应4小时～15小时得到烧结体。

优选的，所述步骤b1)包括：

b11)将烧结体冷却后打碎至粒度小于30mm；

b12)将打碎后的烧结体与可挥发性的液体混合，磨细得到粒度D90小于150μm的烧结体粉末，所述可挥发性的液体为水或水溶液；