[发明专利]一种利用含钒钢渣还原熔炼钒合金的方法

说明书

本发明提供一种利用含钒钢渣还原熔炼钒合金的方法，所述方法包括：将含钒钢渣和还原剂混合，并加入粘结剂制备成球团；将所述球团在真空条件下加热还原，得到还原产物；将还原产物熔化后，在保护气氛下冷却得到钒合金产品。所述方法可将含钒钢渣中大部分的钒氧化物以及铁氧化物还原，既充分利用了废弃资源，节省了废渣处理成本，又避免了废渣堆放引起的环境污染问题，经济效益和环保效益显著。

技术领域

本发明属于钒冶金领域，特别涉及一种含钒钢渣还原熔炼钒合金的方法。

背景技术

含钒钢渣是冶炼钒钛磁铁矿的副产品，其产生过程有两种途径，一种是半钢中残存的钒经过炼钢后经氧化进入渣中得到的含钒钢渣，另一种途径是未经吹炼钒渣的铁水直接炼钢得到的含钒钢渣.我国每年排放的含钒钢渣近百万吨，这不仅造成环境污染，而且对钒资源也是一种极大的浪费。

目前，含钒钢渣提钒主要有两种途径。一是含钒钢渣返回炼铁富集钒，炼出高钒渣，再进一步提钒.另一种含钒钢渣的处理方法是直接提钒法，直接提钒的方法有钠化焙烧、钙化焙烧、降钙焙烧和直接酸浸等工艺。此类工艺普遍存在钒转浸率低、成本高，且难以规模化生产的问题，未能真正解决钢渣中钒的回收利用问题。

CN 1320142 C公开了一种含钒钢渣中钒的富集方法，该专利通过在含钒钢渣中加入添加剂，在通氧条件下，熔化处理，然后冷却、保温后将含钒钢渣取出并在空气中淬冷，从而使含钒钢渣中弥散分布的钒转移到富含钒的新相中富集并结晶析出得到富钒相品位的富钒相，有利于钒从钢渣中的分离提取。但该专利只是将钒渣中的V₂O₅富集得到富钒渣。

CN 103484590 A公开了一种含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法，将63～67份含钒钢渣、14～18份铁粉、8～12份硅石、4～6份碳粉和3～4份铝粒加入冶炼炉中，将所得的混合料加热熔化并待反应结束后分离炉渣和铁水，铁水冷却后即为富钒生铁，其中，所述含钒钢渣为含钒铁水经转炉冶炼后所剩的渣。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种利用含钒钢渣还原熔炼钒合金的方法，所述方法可将含钒钢渣中大部分的钒氧化物以及铁氧化物还原，既充分利用了废弃资源，节省了废渣处理成本，又避免了废渣堆放引起的环境污染问题，经济效益和环保效益显著。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种利用含钒钢渣还原熔炼钒合金的方法所述方法包括：

将含钒钢渣和还原剂混合，并加入粘结剂制备成球团；将所述球团在真空条件下加热还原，得到还原产物；将还原产物熔化后，在保护气氛下冷却得到钒合金产品。

作为本发明优选的技术方案，所述含钒钢渣为含矾铁水炼钢产生。

作为本发明优选的技术方案，所述含钒钢渣中TFe的质量分数为15～25％，V₂O₅的质量分数为1～4％。其中，TFe的质量分数可以是16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％或24％等，V₂O₅的质量分数可以是1.5％、2％、2.5％、3％或3.5％等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述还原剂为碳质还原剂。

作为本发明优选的技术方案，所述碳质还原剂包括兰炭、石墨、炭黑、活性炭、焦炭或有机碳中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：兰炭和石墨的组合、石墨和炭黑的组合、炭黑和活性炭的组合、活性炭和焦炭的组合、焦炭和有机碳的组合、有机碳和兰炭的组合或石墨、炭黑和活性炭的组合等。