[发明专利]一种用含钒矿石或含钒矿渣生产五氧化二钒的方法

权利要求书

1 一种用含钒矿石或含钒矿渣生产五氧化二钒的方法，系使钒高温氧化气化的方法，其特征包括以下步骤：

第一步，选料

选择全钒含量V₂O₅>0.3％的矿石或矿渣作为原料；选用煤炭作为工艺过程所用的燃料；

第二步，烘干、破碎、选煤、磨细

将选定的矿石或矿渣烘干、破碎并磨细，如果用石煤作原料，需要送选煤车间按常规方法选煤，从石煤中选出含总煤量约70％的煤，其余的煤含在矿石中；煤和矿石烘干后分别磨细成煤粉和生粉；

第三步，高温氧化气化

将煤粉和生粉分别送入回转窑内煅烧，控制回转窑内物料最高温度高于1250℃，出窑的烟气温度不低于650℃，高温下矿石颗粒会崩解，原料中的钒会氧化气化成V₂O₅气体，随窑气排出；煅烧后的熟料进入冷却机内与冷空气进行逆流换热，使其成为热风入窑；

第四步，尾气余热利用与除尘降温

出窑尾气进入余热锅炉回收余热，分离固体尘粒，并降低烟气温度；或不进入余热锅炉，直接通过喷水雾化装置，降低烟气温度；将收集到的粉尘放进碱溶槽内的烧碱稀溶液中，搅拌溶解V₂O₅生成NaVO₃；过滤后的渣经脱水干燥后返回生粉仓，随生粉再进入回转窑煅烧制钒；

第五步，酸洗收钒或纯碱溶液收钒和脱硫排放

降温后的尾气经风机抽送至酸洗塔或碱洗塔下部的进气管，在塔中与塔顶下来的稀硫酸或纯碱溶液逆流接触吸收V₂O₅，生成(VO₂)₂SO₄或NaVO₃溶液，同时进一步洗去尾气中的细微固体颗粒；酸洗尾气进入脱硫塔中，用石灰乳溶液进行脱硫处理，达标后排放；

第六步，净化制钒

酸洗塔底出来的含钒、尘的洗液先后进入捞砂坑和固液分离装置，砂坑中捞出的沉砂和分离出来的渣脱水干燥后返回生粉仓，重新进回转窑煅烧；清液用泵抽至水解净化槽，加纯碱调整pH值除去杂质；除杂液进入固液分离装置，清液即净化液，按传统方法即可制得合格的偏钒酸铵和五氧化二钒产品；酸洗尾气进行脱硫处理再排放。

2 如权利要求1所述的方法，其特征在于第一步中，所述矿石是或钒石煤，或钒页岩，含钒矿渣是生产工业氧化铝排出的赤泥，或是含钒铁矿炼钢铁产生的矿渣。

3 如权利要求1所述的方法，其特征在于第二步中，所述矿石烘干后磨细成的生粉细度为100～200目；所述煤炭烘干后磨细的煤粉细度为-200目。

4 如权利要求1所述的方法，其特征在于第三步中，所述煤粉与热风一道从窑头进入回转窑，所述生粉从窑尾进入回转窑。

5 如权利要求1所述的方法，其特征在于第四步中，所述除尘是分离粒径大于5μm的固体尘粒，降温是将烟气温度降至150℃以下。

6 如权利要求1所述的方法，其特征在于第五步中，所述酸洗过程控制酸洗后尾气中的V₂O₅<10×10^-6；所述的酸洗尾气进行脱硫处理，是将酸洗后的尾气送进脱硫塔用石灰乳脱除SO₂、SO₃等有害气体，脱硫后的废水进入固液分离装置，令硫酸钙、亚硫酸钙、碳酸钙和尾气带来的微细颗粒与清液分离；上清液返回配酸槽去配制稀硫酸溶液，在脱硫工序配含石灰乳的脱硫液；分离后的渣脱水后送到专用石膏堆场。

7 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第六步中，所述传统方法是制取五氧化二钒产品的“红饼法”，或“离子交换法”，或“溶剂萃取法”。