[发明专利]一种钒铬尾渣回收钒铬铁的方法

说明书

本发明公开一种钒铬尾渣回收钒铬铁的方法，将钒铬尾渣研磨后加入石灰、水，混合均匀后在80–100℃，保温5–15min得到消化料；将消化料加入膨化机中后进行封闭，在温度150–230℃，压力0.5–3.0MPa下，保温10–30min，打开膨化机出料口，在出料口得到膨化料；将膨化料摇床一次重选分离轻相与重相，钒铬铁在重相富集，脱除60%左右的钠、90%左右的硫，可回收钒铬尾渣中80%以上的钒铬，脱除90%左右的硫；轻相为弃渣，含可溶铬1.5mg/L，符合HJ/T 301‑2007铬渣污染治理环境保护技术规范；该方法工艺简单，成本低。

技术领域

本发明涉及一种钒铬尾渣回收钒铬铁的方法，具体涉及从提钒过程产生的钒铬尾渣中回收钒铬铁，并降低钒铬铁矿相的钠含量，属于废渣综合利用领域和有色金属生产领域。

技术背景

攀枝花红格矿南矿区中铁、钒、钛含量与攀西同类矿床的含量相当，特别是铬含量高得多，以精矿中Cr₂O₃计其含量高达1.0%左右。针对红格矿南矿区资源的开发利用，攀钢采用新工艺技术对其进行了深入研究，攀钢已研发形成两条具有自主知识产权的主体工艺路线并进行全流程的技术攻关。两条生产线都产出钒铬尾渣。在国民经济中，10%的商品品种与铬盐产品有关，因此铬盐在国际上又被列为最具有竞争力的8种资源性原材料产品之一。

钒铬尾渣综合利用或无害化处理现有技术很多，总体有三类：(1) 钒铬尾渣制备高掺量废渣空心砌块之类建材；(2) 湿法解毒法，破坏铬渣中铬酸钙、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、化学吸附的铬、铬酸钙-硅酸钙固溶体、铬酸钙-铁铝酸钙固溶体之类的微溶铬盐，进一步水浸回收铬；(3) 干法解毒法，铬渣与煤渣混合锻烧，CO使Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)，刚出窑的渣尽量隔绝空气，用水淬冷或用硫酸亚铁水溶液淬冷，防Cr (Ⅲ)再度被氧气氧化，解毒后的铬渣仍然含有硅酸二钙和铁铝酸四钙两种水泥胶凝成分，解毒铬渣可填埋。也有用氢气还原法对铬渣进行解毒，同时还利用铬渣制备合格的聚合硫酸铁产品。

钒铬尾渣含钠高，如直接返回高炉炼铁，会加剧烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调，给高炉的长寿高效生产带来诸多不利影响。对钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺后所产生的提钒尾渣进行脱钠，郭超等提出“钒铬还原渣碱浸提钒工艺及其动力学”；张国权等提出“转炉钒渣氧压酸浸提钒探索试验”； 刘静等提出“提钒尾渣深度提钒技术研究”；曾冠武，郝建璋提出“提钒尾渣脱钠技术研究”。还原焙烧-磁选分离技术及钠化还原-浸出-磁选分离技术。张海平，丁跃华，高建勇提出“钠化提钒尾渣脱钠实验”，在常压下用CaO对提钒尾渣进行脱钠实验，尾渣粒度为0.074mm，液固比为6:1，反应温度为90℃，CaO用量14%（质量分数），反应时间3h，加入合适活性剂的条件下，提钒尾渣的脱钠率可以达到59.73%。

专利CN201510514425加入分散剂，减轻颗粒间的聚集现象，从而进一步提高钠的脱出率。可大幅降低钠含量，取而代之的是对冶炼影响较小的碱土金属，使其浸渣进一步高炉炼铁成为可能，可实现提钒尾渣的高效利用。并且处理方法可以避免使用大量的酸溶液，而有利于浸液的回收利用，浸液可用于钒渣浸钒，浸渣中钠的脱除率可大40～70％。

专利CN201811073696稀酸堆浸钒钛磁铁矿钠化焙烧提钒尾渣脱钠的方法，操作简便，成本低；可实现钒钛磁铁矿钠化焙烧提钒尾渣中钠的高效脱除，经处理后，最终获得的低钠提钒尾渣中，以Na₂O计，钠含量为0.6％以下。

以上方法都是用某种溶液，浸出钒渣，使钠进入溶液，未使钒铬富集。

专利CN201610564677将提钒尾渣配成矿浆，添加适宜的捕收剂进行泡沫浮选、浮选时还选择性加入分散剂、调整剂、起泡剂等药剂，得到泡沫状石膏和剩余的矿浆，分别过滤、干燥得到石膏和富铁料，但是并不是所有提钒尾渣所含的石膏与钒铬铁离析，都能够用浮选分离，多数是不能选矿的。

发明内容