[发明专利]高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法和系统。

背景技术

钒渣是指含钒铁水经转炉吹炼氧化成为富含钒氧化物以及铁氧化物的一种炉渣，其主要成分有MFe、FeO、SiO₂、V₂O₃、TiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO和Cr₂O₃。世界上约有60％的钒是从钒渣中提取的，现行钒渣的提钒方法是与添加剂混匀后放入回转窑或多膛炉内进行氧化焙烧，得到可溶性的钒酸盐，通过湿法浸出手段将钒从固相转移到液相后再进行沉钒，将沉钒产物煅烧得到V₂O₅产品。磷是含钒浸出液沉淀中的有害元素，它会与钒在酸性介质中形成稳定而又复杂的络合物磷钒系杂多酸以及它们的盐，此外，还会与溶液中的铁离子和铝离子形成FePO₄、AlPO₄沉淀，这些都会污染钒酸铵沉淀，严重影响酸性铵盐沉钒的进行。常用的脱磷手段为调节溶液pH在9.5-11.0之间，然后加入适量的钙盐或镁盐形成磷酸盐沉淀，一般要求脱磷后的浸出液P浓度<0.015g/L。

普通钒渣中CaO质量分数一般小于3％，P₂O₅质量分数一般小于0.2％。为了减轻半钢脱磷的负担，含钒铁水吹炼钒渣同时可以加入钙盐进行预脱磷，得到低磷半钢和高钙高磷的特殊钒渣。这种高钙高磷钒渣因自身CaO含量高，钠化焙烧时CaO会与V₂O₅生成不溶于水的钒酸钙CaO·V₂O₅或含有钙的钒青钙CaV₁₂O₃₀，CaO的质量分数每增加1％就要带来4.7-9.0％的V₂O₅损失，因此不宜采用钠化焙烧-水浸提钒工艺；如果采用钙化焙烧-酸浸提钒工艺，会使大量的钙和磷伴随着钒一同进入到浸出液中，由于溶液中有大量钙离子的存在，调节溶液pH在9.5-11.0之间会重新形成钒酸钙沉淀，所以不能采用传统的碱性条件下的脱磷方法，而酸性体系下的脱磷问题尚未攻克。

因此，对高钙高磷钒渣脱磷提钒的技术还有待进一步发展。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法和系统，其中高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法可以在高钙高磷钒渣提钒前进行有效脱磷，并且可以有效回收获得高品质的铁和钒，同时还可以进一步提高铁和钒的回收率。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法，包括：

(1)将高钙高磷钒渣与硅石和还原煤进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行还原焙烧脱磷处理，以便得到脱磷焙烧产物；

(3)将所述脱磷焙烧产物进行磨矿磁选处理，以便得到铁粉和低磷钒渣；

(4)将所述低磷钒渣与钠盐混合并进行氧化钠化焙烧处理，以便得到水溶性钒酸钠熟料；

(5)将所述水溶性钒酸钠熟料进行水浸提钒处理，以便得到五氧化二钒产品。

由此，本发明实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法，不仅可以有效脱除高钙高磷钒渣中的磷，避免钒酸钠熟料在水浸提钒时磷进入含钒浸出液中从而严重影响沉钒效果，还可以对高钙高磷钒渣中的铁资源进行回收再利用，最终获得含磷量低的优质铁资源和五氧化二钒产品。

根据本发明上述实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述高钙高磷钒渣中CaO的含量为3-25重量％，P₂O₅的含量为0.2-1重量％，V₂O₅的含量为5-20重量％，Fe的含量为20-35重量％。由此本发明实施例的高钙高磷钒渣脱磷提钒的方法可以有效针对高钙高磷类钒渣进行处理，进而提高该方法的适用范围。