[发明专利]一种钒铁合金清洁生产工艺

说明书

一种钒铁合金清洁生产工艺，包括以下步骤：（1）混料；（2）铝热反应；(3)制备浆料；（4）电解。本发明添加40‑50重量份的铝粒，不需要二次添加金属铝，反应工艺简单，本发明配入适量B₂O₃，可提高成品中钒的含量；添加TiO₂的主要作用是：增加熔渣的活度，使得反应体系的反应温度降低，节省能源，反应更完全，提高生产效率；本发明通过调整配比，辅以B₂O₃和TiO₂的加入；使得反应可以一次进行；可以得到含钒量≥80%的高钒铁，本发明工艺简单，操作方便，成本低，对环境影响较小，所得产品杂质含量低。

技术领域

本发明涉及铁合金冶炼技术领域，特别是涉及一种钒铁合金清洁生产工艺。

背景技术

钒铁是一种重要的铁合金添加剂，目前世界上生产的钒产品绝大部分以钒铁形式应用于钢铁工业，钒在钢中所起的作用主要是细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而降低钢的过热敏感性，提高钢的强度和韧性，改善钢的切削性能。随着市场导向和用户要求的不断提高，品位高、杂质含量低的高钒铁应用日趋广泛，对其品质要求也越来越高。很多高钒铁的生产工艺中，能耗高，废渣较多，所得高钒铁的纯度也不高，生产成本较高，影响其市场应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种工艺较简单，生产效率高，对环境影响较小的钒铁合金清洁生产工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种钒铁合金清洁生产工艺，包括以下步骤：

（1）混料：将回炉料混合均匀，回炉料中各原料的重量配比为：三氧化二钒32-35份、铝粒40-50份、五氧化二钒10-12份、铁屑3-8份、B2O3 2-3份，TiO2 1-2份。

（2）铝热反应：将回炉料投入到冶炼炉中进行铝热还原反应，反应的温度为1450－1500℃，反应时间为60-100分钟，冷却，翻炉分离，即可得到钒铁合金产品和钒渣；钒渣中含有钒、铝、铁等元素。

(3) 制备浆料：将步骤（2）所得钒渣与铝粉以摩尔比 2.1～ 2.3∶1.0 进行配比，并加入到稀硫酸中，稀硫酸溶液与钒渣按液固体积质量比为20-25ml:1g混合均匀，得浆料；

所述稀硫酸浓度为220-230g/L。

（4）电解：将步骤（3）所得浆料置于浆料槽中，浆料通过气动泵进入旋流电解系统，进行旋流电解，旋流电解的条件为：温度60-70℃，阴极电流密度为120-150A/m²；经电解后浆料重新进入浆料槽中，如此循环，直至电解浸出完全，阴极得到钒铝铁合金。

可将钒铝铁合金另作他用，或将其中的钒、铝、铁计量加入步骤（1）中代替三氧化二钒、铝粒和铁屑，以循环使用。

本发明添加40-50重量份的铝粒，不需要二次添加金属铝，反应工艺简单，本发明配入适量B₂O₃，可提高成品中钒的含量；添加TiO₂的主要作用是：增加熔渣的活度，使得反应体系的反应温度降低，节省能源，反应更完全，提高生产效率； 本发明通过调整配比，辅以B₂O₃和TiO₂的加入；使得反应可以一次进行；可以得到含钒量≥80%的高钒铁，本发明工艺简单，操作方便，成本低，对环境影响较小，所得产品杂质含量低。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例之钒铁合金清洁生产工艺，包括以下步骤：