[发明专利]一种焙烧含铬钒渣提钒的方法

说明书

本发明涉及一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，该方法采用添加剂NaOH+Na₂CO₃加入含铬钒渣中进行马弗炉焙烧，焙烧完进行水浸，之后过滤分离，得到含钒溶液和尾渣。本发明方法有效降低了焙烧的温度，节省能源，降低成本，操作简单，并且焙烧过程中无污染产生，钒的回收率大大提高，同时在回收钒的同时可回收铬。

技术领域

本发明涉及钒渣提钒的方法，具体涉及一种焙烧含铬钒渣提钒的方法。

背景技术

钒是“现代工业的味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒在冶金业中用量最大。从世界范围来看，钒在钢铁工业中的消耗量占其生产总量的85％。与此同时，钒在化工、钒电池、航空航天等其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。

钢铁工业中由钒钛磁铁矿生产的钒渣是提钒的主要原料，我国约80％的钒化合物以钒渣为原料生产。钒钛磁铁矿经高炉或直接还原流程生产的含钒生铁，进一步通过选择性氧化铁水，使钒氧化后进入炉渣，得到钒含量较高的钒渣。在转炉吹钒过程中，如铁矿中含铬，因钒、铬性质相近，铬也一并氧化进入钒渣。

而目前利用钒渣为原料的提钒工艺有传统的钠化焙烧法和钙化焙烧法，其中，(1)钠化焙烧法采用NaCl、NaSO₄等钠的化合物，在800-1000℃范围内氧化焙烧4-8小时，生成水溶性钒酸钠，然后热水浸出钒；此过程中既造成熔融渣能耗较高，而且在焙烧过程中采用的NaCl、NaSO₄等钠盐作为添加剂而产生的大量的Cl₂、HCl、SO₂等有害气体，从而污染环境、危害人体健康；(2)采用钙化焙烧法，在钒渣中配加石灰石或石灰，在1000-1400℃范围内焙烧2小时左右，是焙烧料中生成不溶于水的钒酸钙，而后在200℃左右的碱溶液中浸出钒，沉淀分离浸出液中的五氧化二钒。相对于钠化焙烧法，钙化焙烧没有有害气体溢出，污染少，但在后续提钒过程中一般需要利用硫酸进行浸出，故而对浸出设备的耐腐蚀性要求较高，且酸溶浸出液中杂质多而五氧化二钒含量低，不利于后续钒产品的回收。

此外，传统的钠化焙烧提取工艺容易出现钒渣出现烧结粘结、结块现象，而且传统的钠化焙烧提钒工艺只能回收钒，铬则残留在了尾渣中，其中的部分铬，在焙烧后转化为Cr⁶⁺不仅带来潜在的环境危害，同时造成有价元素的损失。

综上，现有方法主要表现为钒回收率相对较低，存在高温焙烧、能耗较高和环境污染等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种焙烧含铬钒渣提钒的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种焙烧含铬钒渣提钒的方法，其包括如下步骤：

S1、将氢氧化钠与碳酸钠按质量份数比为1～5:5～1混合，将得到的混合物与含铬钒渣按质量比为1:1进行混合，制得反应物；

S2、将反应物在马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为400～800℃；

S3、将步骤S2中焙烧后的样品进行水浸，之后固液分离，得到含钒溶液和尾渣。

如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述焙烧时间为30～120分钟。

如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述焙烧时，发生的反应为：

4FeO·V₂O₃+24NaOH+5O₂＝8Na₃VO₄+2Fe₂O₃+12H₂O