[发明专利]一种罐式循环堆浸法提钒工艺

说明书

技术领域：

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种利用储料罐循环堆浸法提钒工艺。

背景技术：

针对目前常用的火法焙烧提钒工艺，其工艺流程一般为-钒矿石经破碎后混合一定量的钠盐，经压球机成型后投入焙烧炉中，在820℃左右完成焙烧，得到焙烧料，此时，钒矿中的钒元素与加入钒矿中的钠盐反应生成可溶于水的钒酸钠，焙烧料被装入方形水泥池，装好后注入清水，经过一段时间水浸后钒酸钠和其它反应生成的钠盐以及未反应的钠盐便进一道进入水中，但此时水中钒酸钠的浓度较低，一般在5克/升左右，传统的做法是采用树脂交换法，即用专用树脂，由数个树脂交换柱组成交换组，将溶解了钒酸钠的浸泡液顺序流过树脂交换组，水中的钒酸根被树脂吸附，吸附过的余水被排放掉。当树脂吸附饱和后，再以一定高浓度的氯化钠冲洗树脂，这时被树脂吸附的钒酸根被氯化钠中的氯离子置换从而又释放到水中，此时便可得到高于原先浸出液数倍甚至十数倍浓度的钒酸钠溶液。在此溶液中加入溶液量8％左右的氯化铵，便可回收水中97％以上的钒。得到的偏钒酸铵经过烘焙处理，便可生产出成品的五氧化二钒。由实验和生产经验可知，水中钒酸钠的浓度直接影响生产企业的成本，因此收集高浓度钒酸钠溶液的目的就在于降低成本，并且有利于环保。

在我国有大约300家钒矿提炼企业，实际生产中，大多数企业都采用以上工艺。由于工艺局限，树脂吸附所适用水中钒酸钠浓度平均为3克/升左右，因此，每生产一吨五氧化二钒需水量为300-500吨，且此交换水不宜循环使用，大多钒企业都一排了之，在此被排放的废水中尚含有大量的钠盐成分和微量的钒元素，还有其它重金属元素等，会造成严重的淡水资源浪费和污染江河地下水等。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述缺陷公开一种浸出率高、节能环保的罐式循环堆浸法提钒工艺。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：

本发明主要将提钒焙烧完成的焙烧料经特别设置的堆浸罐进行喷淋和检测分流，从而达到收集高浓度钒酸钠溶液的目的。

本发明的主要特点在于其收集高浓度钒酸钠溶液的工艺步骤如下：

a、设置堆浸罐→b、加料喷淋→c、检测分流→d、排料

a、设置堆浸罐：

设置多个并列的圆形或方形堆浸罐，罐高度和直径依据企业的地理条件和设计日产量来设计，比如日产焙烧料100吨，即可制作储量100吨左右的堆浸罐，堆浸罐可以钢板焊制或混凝土浇筑成型，大型堆浸罐可用钢板焊制后在钢板内壁砌筑砖体或混凝土浇筑以保护钢制罐体。堆浸罐的下部设有排料口和排水口，每个堆浸罐下在罐壁外设一小型贮水池，容积约为1m3左右，作为此罐渗出液暂存池。

b、加料喷淋：

将焙烧完成的焙烧料装入堆浸罐中，用净水均匀喷淋，喷淋水日用水量为罐容积的20％左右，且在24小时内均匀喷下，使浸出液从堆浸罐底部排出。

c、检测分流：

将上一步骤中的浸出液及时化验检测，将其中五氧化二钒浓度达到要求值(通常为50克/升)以上的渗流液输入到高浓水池做沉淀处理，低于要求值以下的渗流液作为第二个储料罐的喷淋水使用，以此类推，直到第一个储料罐下部排出的渗流液中五氧化二钒浓度低于设定值(通常为0.03克/升)时即可停止喷淋。

d、排料：

停止喷淋后，将放料门打开排出浸泡过的焙烧料，同时将下一个储料罐的喷淋水改为清水喷淋，依次循环类推。

有益效果：本发明的工艺步骤浸出率可达99％以上，并同时浸出了焙烧料中其他水可溶成分，浸过后的焙烧料完全无有害成分，可作为水泥掺合料替代水渣使用。本发明工艺由于采用循环喷淋浸出，可节省大量用水，相对于传统工艺节水80％，即吨钒用水不超过50吨，产生废水不超过20吨。同时，本发明的工艺喷淋浸出收集了焙烧料中几乎所有的钠盐成分，在沉钒后可将沉钒废液中的钠盐的回收再利用，实现循环经济。

具体实施方式：

实施例1

本发明的一种罐式循环堆浸法提钒工艺，主要特点在于其收集高浓度钒酸钠溶液的工艺步骤如下：

a、设置堆浸罐→b、加料喷淋→c、检测分流→d、排料

a、设置堆浸罐：