[发明专利]高效钙化提钒的方法

说明书

本发明涉及高效钙化提钒的方法，属于提钒化工技术领域。本发明将含钒物料与钙物料混合均匀后获得混合料，采用粘结剂和水配制粘结溶液，在上述混合料中加入粘结溶液，进行造球得到湿球团，烘干得到干球团，高温焙烧，加酸浸出。本发明造球与烘干工艺稳定性好，设备故障率低，湿球团含水率低易于烘干，烘干成本低，焙烧过程无需添加尾渣、熟料等，可以提高单台焙烧设备的产能一倍以上，生产成本降低。

技术领域

本发明属于提钒化工技术领域，具体涉及高效钙化提钒的方法。

背景技术

目前，工业上采用的高效、清洁提钒生产工艺为“含钒物料-钙化焙烧-硫酸浸出提钒-酸性铵盐法沉钒-氧化钒产品”路线。含钒物料采用钙化工艺进行焙烧时，容易形成低熔点共熔体物相，致使焙烧物料粘结、焙烧设备粘料严重、炉况恶化、生产顺行能力差。行业内为避免此工业生产问题的高频率产生，彭毅等(CN103993160A)研究了，通过配加焙烧后的熟料稀释低熔点物相并吸收剧烈反应形成的热量，熟料配加量与(含钒物料质量+焙烧添加剂质量)比值为1.0～1.2，虽可有效解决物料粘结问题，但致使单台设备产能大幅度降低、能耗有效利用率低、人力资源成本高等，同时限制了焙烧后的熟料中钒含量，进而限制了浸出液中的钒浓度(行业内，工业生产所产浸出液中钒含量约30～35g/L)，致使沉钒过程中产生的废水量高，处理废水成本居高不下，氧化钒生产总成本较高。俄罗斯图拉钒厂，采用引进野风至回转窑内，窑头负压大，回转窑内形成的高温气体被抽至窑外，可基本控制高温区域集中放热问题，但此工艺致使回转窑内的细小颗粒大量被抽至除尘设备，除尘料返回原料配料系统参与焙烧，此生产工艺仍存在单台设备产能较低、能耗较高、氧化钒生产成本高等生产弊端。

发明内容

本发明为解决上述问题提供高效钠化提钒的方法，包括以下步骤：

a.将含钒物料与钙物料混合均匀后获得混合料；

b.在上述混合料中加入粘结溶液，混合均匀，所述粘结溶液由粘结剂和水配制而成，所述粘结剂包括腐殖酸和辅助粘结剂，辅助粘结剂包括煤焦油、沥青类、纸浆废液、糖浆、淀粉、活化淀粉中的至少一种；

c.将步骤b所得物料进行造球得到湿球团；

d.湿球团经烘干得到干球团；

e.将干球团高温焙烧，加酸浸出。

其中，步骤b配制粘结溶液时腐殖酸质量与辅助粘结剂质量比为(10～100):1；粘结剂与水的质量比为(1.0～3.0)：(5.0～15.0)，优选1.0:(3.0～15.0)。

其中，步骤b配制粘结溶液时温度控制在65℃～95℃，搅拌反应3～10h，获得粘结溶液。

其中，步骤c中所述湿球团含水率为5～15％，优选为6～10％。

其中，步骤c中控制湿球团粒径为5～20mm；控制湿球团抗压强度为10～20N/个。

其中，步骤d中干球团的含水率为0.5％～2.5％，优选为0.1～1.5％；控制干球团抗压强度高于40N/个。

其中，步骤d烘干过程先低温脱除大部分水，然后高温加快干燥速率降低芯部水。

其中，步骤d烘干过程先在80℃～150℃下烘干20～30min，然后在200℃～300℃下烘干20～30min。

其中，步骤a含钒物料经破碎、筛分、磁选或风选除铁后，控制粒度-120目≥80％；控制金属铁含量≤0.5％。

其中，步骤a含钒物料包括钒钛磁铁矿、转炉钒渣、钒磷铁矿、矾土、含钒飞灰中的至少一种；所述钙物料为碳酸钙、碳酸氢钙、氧化钙、方解石、白云石中的至少一种，优选碳酸钙；混合料中元素钙与钒质量比值为0.5～0.8，其中钙以CaO计，钒以V₂O₅计。