[发明专利]一种提钒尾渣的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业尾渣处理技术领域，具体涉及一种提钒尾渣的处理方法。

背景技术

钒钛磁铁矿为典型的多金属共伴生金属矿产资源，钒钛磁铁矿中的钒是在20世纪初研究发现了钒在钢中能显著改善钢材的力学性能之后才得到工业化开发的。在数十年的研发过程中，形成的钒钛磁铁矿提钒工艺的其中一种为钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺。

采用钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后得到的提钒尾渣含铁高，氧化铁含量一般在60％以上，极具利用价值，但因尾渣含钠高，氧化钠的质量百分比为0.7～5％，如直接返回高炉炼铁，会加剧烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调，给高炉的长寿高效生产带来诸多不利影响。

因此，对钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺后所产生的提钒尾渣进行脱钠，以满足其返回高炉炼铁的需求，对于实现提钒尾渣资源化利用，具有重要的资源价值意义和环境保护意义。

申请号为201410121291.X的中国专利提出利用酸溶液脱除提钒尾渣中的钠，以满足高炉炼铁的要求，但是该方法所需酸溶液的量大，且废水处理困难。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术问题，提出一种提钒尾渣的处理方法。该方法解决提钒尾渣带来的环保问题，充分利用资源，以实现提钒尾渣的有效利用。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明利用碱土金属的离子，将提钒尾渣中活性较强的钠替换形成钠离子进入溶液，从而达到脱钠的目的。

一种提钒尾渣的处理方法，它包括以下步骤：

(1)向提钒尾渣中加入添加剂，加入量为提钒尾渣质量的2～15％，混合均匀；所述添加剂为氯化钙、氯化镁、氯化锶氯化钡、氧化镁、氢氧化镁、生石灰、熟石灰中的一种；

(2)向步骤(1)中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为(1g：2mL)～(1g：10mL)，然后置于反应器中反应一段时间；

(3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。

本发明更进一步的技术方案，所述提钒尾渣是钒钛磁铁矿采用钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后所产生的尾渣。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(1)中，向提钒尾渣中加入添加剂的同时，加入分散剂，所述分散剂为酒精、纤维素、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、石蜡、甘油、聚丙烯中的一种。

本发明更进一步的技术方案，所述分散剂的加入量为提钒尾渣与添加剂总质量的0.1～3％。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为50～200℃、压力为0.1～0.5Mpa的条件下反应20～180min。

本发明一个优选实施方案，在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为110～150℃、压力为0.1～0.3Mpa的条件下反应30～150min。

本发明更进一步的技术方案，所述浸液用于钒渣浸钒，所述浸渣用于高炉炼铁。

本发明利用碱土金属离子可将提钒尾渣中活性较强的钠替换形成钠离子进入溶液，达到脱钠的目的。

一般阳离子的交换能力强弱顺序如下：

Al³⁺>Ba²⁺>Sr²⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>NH⁴⁺>K⁺>Na⁺

在离子浓度相近的溶液中，离子交换能力强的离子能交换出离子交换能力弱的离子；但当离子交换能力弱的离子的浓度远远大于离子交换能力强的离子时，离子交换能力弱的离子也可以交换出离子交换能力强的离子，因此离子的浓度对离子交换能力影响较大。本发明选择合适的添加量加入添加剂可以有效的交换出大量的钠。

提钒尾渣中钠主要以硅酸钠形式存在，使其矿浆粘性较强，颗粒间易聚集，阻碍扩散而使得部分硅酸钠不能反应。而分散剂的加入可减轻这种聚集现象，从而进一步提高钠的脱出率。

[有益效果]

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：