[发明专利]一种含钒废料资源化利用的方法

说明书

本发明提供一种含钒废料资源化利用的方法，涉及含钒废料资源化利用技术领域，包括以下步骤：将生产多钒酸铵过程中产生的固体含钒废料烘干为干基含钒废料，湿基含钒废料的水含量为25％～40％，氧化钒含量为35％～55％，铁含量为10％～15％，硅含量为0.5～1.0％；将一定比例的干基含钒废料与石墨碳粉、助熔剂混合均匀成为预成型物料并预成型压制成料片；将料片放入氮化窑内加热进行还原氮化，得到氮化钒铁。本发明采用含钒废料与铁粉和石墨经过干燥预压、还原氮化的技术手段，简化了氮化钒铁复杂的制备工艺，同时解决了辅料带来较多杂质的技术问题，实现了提高产品质量、缩短生产周期和降低生产成本的技术效果，具有广泛的推广价值和良好的社会经济效益。

技术领域

本发明涉及含钒废料资源化利用技术领域，尤其涉及一种含钒废料资源化利用的方法。

背景技术

氮化钒铁是一种重要的合金添加剂，其加入钢中可提高钢的耐磨性、耐腐蚀性、韧性、强度、延展性、硬度及抗疲劳性等综合力学性能，并使钢具有良好的可焊接性能。同时氮化钒铁中的氮比碳化钒、钒铁能够更有效地强化和细化晶粒，节约含钒原料.从而降低炼钢生产成本。因此，可广泛应用于高强度螺蚊钢筋、高强度管线钢、高强度型钢、非调质钢、高速工具钢等产品。目前国内外现有的制备方法主要有：固态法和液态法。然而，现有技术的氮化钒铁制备方法的生产工艺复杂，氮化钒铁产品中含氮量低，影响钒在钢中的强化作用；氮化钒铁产品的表观密度低，致使在炼钢过程中加入的氮化钒铁容易浮于钢水之上，不利于合金元素的吸收。

专利申请号为CN201410309698公开了一种氮化钒铁及其制备方法，该方法将钒氧化物、碳质粉末、铁粉、含水粘结剂和氮化促进剂按一定比例相混合并压实形成料块；对料块进行干燥，然后在反应器中在氮气气氛下加热料块，加热后冷却从而得到氮化钒铁，在氮气气氛下加热，反应耗时较长。

上述氮化钒铁制备方法，存在的主要问题是：

(1)反应过程复杂：选取多种含钒氧化物和辅料进行混合反应，物料配比和物料间的反应较为复杂，往往对过程控制要求较高，往往由于多种物质参与反应造成产品中带入大量杂质，影响产品质量。

(2)反应过程耗时长：上述专利中包括预热、过渡、和氮化烧结升温过程中，每个阶段均需要大量反应时间，造成整个制备周期耗时较长，热量损耗大。

(3)生产成本高：由于涉及原料较多，反应温度高、耗时时间长，致使整个氮化钒铁的制备过程中成本偏高。如何有效解决上述问题，是氮化钒铁生产所急需解决的一个关键课题。

发明内容

本发明提供一种含钒废料资源化利用的方法，能够解决现有技术中氮化钒铁制备工艺复杂，容易带入多种杂质的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种含钒废料资源化利用的方法，包括以下步骤：

S100:将湿基含钒废料烘干为干基含钒废料，其中所述湿基含钒废料为生产多钒酸铵过程中产生的固体含钒废料，所述湿基含钒废料的水含量为25％～40％，氧化钒含量为35％～55％，铁含量为10％～15％，硅含量为0.5～1.0％；

S200:将所述干基含钒废料与石墨碳粉、助熔剂混合均匀成为预成型物料，所述干基含钒废料、所述石墨碳粉和所述助熔剂的质量配比为：干基含钒废料2.5～5.0份，石墨碳粉1份，助熔剂0.005～0.02份；

S300：将所述预成型物料预成型压制成料片；

S400：将所述料片放入氮化窑内加热进行还原氮化，得到氮化钒铁。

作为进一步的优化，步骤S100中，将所述湿基含钒废料放于烘箱内进行烘干，烘干温度为200～350℃，烘干时间2～4h，之后得到所述干基含钒废料，所述干基含钒废料呈粉状，粒度＜100目。