[发明专利]从含钒磷铁中提取五氧化二钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工冶金领域，特别是一种从含钒磷铁中提取五氧化二钒的方法。

背景技术

钒是高熔点稀有金属，具有许多优良的性能。在冶金、化工等行业有着广泛的用途，随着我国现代化建设的高速发展，钒及其化合物的需求量越来越大。但是钒矿资源稀少而且分散，当前主要来源是从含石煤矿和钒钛磁铁中提取五氧化二钒。近年来，国内外对含钒石煤矿的提钒工艺做了许多研究和生产实践，也取得了很多满意的效果，但石煤矿含钒低，一般含V₂O₅在0.6～1.2％，而且目前的冶炼技术普遍存在回收率低、设备投资大、运行费用高，废水和废渣对环境的污染难以完全消除等缺点。

为解决上述问题，中国专利CN1970803A公开了“利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺”，该工艺包括如下步骤：

1、首先将含钒磷铁(含V5％)与NaCO3按含V比例的1.5倍量投入电炉中，加热至2000℃，熔炼2小时后倒入铁水包内，当温度降到1400℃时向熔体中吹入富氧空气，撇出含钒磷的浮渣；

2、将铁水包内熔融的铁水铸锭冷却为成品铁锭；

3、把步骤1所撇出含钒磷的浮渣经冷却、磨碎成粉(细度达100目)，配加钠盐粉(碳酸钠)造球团、焙烧2小时；焙烧过程温度控制在900℃；

4、通过水浸球团将球团中可溶物溶解到水中获得钒酸钠和磷酸钠混合溶液，在该溶液中加入CaO，历经24小时沉淀，经压滤，磷渣滤饼再经化工熟化，和冶炼炉渣配比混合制成磷肥；

5、在步骤4所产生的滤液中加入硫酸，得到五氧化二钒固体沉淀物；经压滤、熔成片钒，再送到电炉冶炼生产成钒铁成品。

该工艺把电炉冶炼方法除铁和水浸湿法冶炼提钒工艺结合在一起，创新了钒中除磷技术及工艺，并进行综合利用，达到较好的效果，并且在一定程度上解决了回收率低的问题，但由于其采用电炉冶炼方法除铁，故存在生产成本高、设备投资大的不足；同时，由于其采用水浸湿法冶炼提钒工艺，故存在产品含磷高、钒的损失大、钒的回收率不高的不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种原料含钒高(含V₂O₅9％以上)、生产成本低、投资小、钒的回收率高的从含钒磷铁中提取五氧化二钒的方法。

本发明的技术方案是：一种从含钒磷铁中提取五氧化二钒的方法，其是将含钒磷铁和石灰破碎后混合进入球磨机磨细，球磨料加纯碱后制粒再焙烧，焙烧料加水进湿式球磨机湿球磨，球磨矿浆用机械搅拌浸出，浸出矿浆过滤，含钒溶液送贮槽冷却澄清后，送阴离子交换树脂吸附钒，吸附的钒经洗脱、沉淀结晶、热解得到高品位的五氧化二钒产品。

配入石灰量为钒磷铁重量的15～35％，配入纯碱重量为钒磷铁重量的30～50％。

焙烧料需先制粒，球粒直径控制在Φ3～15mm的范围内，焙烧温度≥750℃、<900℃，焙烧时间为>2小时、≤5小时。

焙烧排出热料直接溜入水槽，混合进入湿式球磨机浆化球磨(球磨过程实际也是浸出过程)，料：水＝1:1.5～5，利用热料将水温升到50～95℃，不需外加热。

球磨热矿浆送机械搅拌槽，温度35～95℃，浸出时间0.5～1.5小时，浸出过程的同时，可向槽内鼓入部分焙烧烟气，烟气中的CO₂和热量对钒的浸出更有利。

本发明由于采用如上设计，与现有技术相比，生产过程自动化程度高，操作方便，运行稳定可靠，钒的收得率可达82-88％，还可回收原料中的铁等有价金属，完全消除了三废对环境的影响，具有生产成本低、投资小、钒的回收率高、无污染、产品质量好等特点。

以下结合具体实施方式对本发明的详细内容作进一步描述。

具体实施方式

实施例一：

一种从含钒磷铁中提取五氧化二钒的方法，其包括如下步骤：

球磨：含钒磷铁和石灰分别破碎后混合进入干法开流式球磨机磨细，球磨料的粒度范围为80％的矿粉粒度在100-200目，石灰加入量为磷铁矿重量的15—35％(按原矿重量计)，可根据原料中铁、磷的含量调整石灰的加入量。