[发明专利]回收钒铬资源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收钒铬资源的方法，属于资源回收领域。

背景技术

攀西地区钒钛磁铁矿资源丰富，并伴生有铬资源，特别是红格钒钛磁铁矿，铬与钒在原矿中的含量相当，目前国内外处理钒铬渣有如下几种方法：

(一)碱浸法

将钒铬渣进行碱浸、净化、沉淀制备五氧化二钒，钒的回收率为90％以上。碱浸法的主要问题是工序流程长，耗碱量高，只利用了钒铬中的钒资源，铬资源未进行处理，达不到钒铬综合回收利用的目的。

(二)烧结-高炉冶炼法

将钒铬浸出渣与少量的磁选铁渣和焦炭混合，烧结成自熔型烧结矿，然后装入高炉炼铁，将六价铬还原成金属铬。该方法虽然解决了钒铬渣利用的环境污染的问题，但是对其中的钒铬资源未能进行有效回收利用，而是随着炼铁流程进入钢中，对有些钢种来说，钒铬不但无益反而有害，而且烧结-高炉冶炼工艺本身也是高耗能、高成本的流程，经济效益也不好。

(三)硫酸熟化法

以钒铬渣为原料，加入水、硫酸等，经反应、熟化、过滤、真空浓缩、干燥等步骤制备硫酸铬。该工艺的主要问题是耗酸量大，废水处理量，生产成本高，而且只回收利用了钒铬中的铬资源。

(四)亚熔盐法

由中科院过程所与河北钢铁集团承钢公司联合开发的钒渣亚熔盐法提取钒铬技术，反应过程主要为液固反应，实现钒铬的高效氧化、转化及溶解。该方法的主要问题是设备要求较高，钒铬共同氧化，未能对钒铬进行有效分离处理。

(五)钠化焙烧-水浸法

公开号为CN103614566的专利申请公开了一种从转炉钒铬渣中提取钒和铬的方法，并具体公开了钠化焙烧-水浸法，然而本发明公开的方法是以合成渣为基础进行研究的，对于经过氧化吹炼出来的钒铬渣来说，钒铬渣物相更加复杂，处理难度更大，本发明采用经过氧化吹炼得到的钒铬渣为原料，原料更有代表性，与实际工业生产结合度更高，且本发明采用先钙化焙烧酸浸提取钒资源，后钠化焙烧-水浸提取铬资源，与本发明技术工艺有本质区别。

综上所述，国内对钒铬渣进行处理的方法均不能有效将钒铬渣中钒铬进行分离并利用，限制了各种方法的实际应用，随着钒钛磁铁矿资源的进一步开发利用，迫切需要一种钒铬渣分离钒铬的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种回收钒铬资源的方法。

本发明回收钒铬资源的方法，包括如下步骤：

a、将钒铬渣与碳酸钙混合，得一次混合物料，将一次混合物料氧化焙烧，得到一次焙烧熟料；

b、将一次焙烧熟料进行酸浸，得酸浸液和酸浸渣；

c、将酸浸渣烘干、研磨后与碳酸钠混合得二次混合物料，将二次混合物料氧化焙烧，得到二次焙烧熟料；

d、将二次焙烧熟料进行水浸，得到水浸液和水浸渣；

e、从酸浸液、水浸液和水浸渣中分别分离提取出钒、铬和铁。

本发明回收钒铬资源的方法流程图见图1。

其中，本发明所述钒铬渣中TFe31.5～42.5wt％，V₂O₅10.96～13.35wt％，Cr₂O₃9～11.66wt％；为了提高原料利用率，同时也提高本发明钒铬资源的回收率，钒铬渣中-120目粒度含量在80wt％以上，即钒铬渣中粒度小于120目的物料占整个钒铬渣重量的80wt％以上。

进一步的，为了提高本发明中钒铬中钒资源的回收率，a步骤中一次混合物料优选于950～1150℃下氧化焙烧3～4h；碳酸钙与钒铬渣中V₂O₅的质量比优选为，CaCO₃:V₂O₅＝1.0～1.4:1。

进一步的，为了提高本发明中钒铬渣的钒资源的回收率，b步骤中酸浸温度优选为40～60℃，更优选为50℃；酸浸时间优选60～80min，酸浸液pH值优选为2～3，一次焙烧熟料与酸浸液的固液比优选为1:5～7g/ml。

进一步的，为了提高本发明中酸浸渣中铬资源的回收率，c步骤中二次混合物料优选于1050～1150℃下氧化焙烧2～3h；酸浸渣中-120目粒度含量优选在80wt％以上；碳酸钠与酸浸渣中Cr₂O₃的质量比优选为，Na₂CO₃:Cr₂O₃＝2.8～3.5:1。