[发明专利]一种生产低价钒氧化物的装置和方法

说明书

本发明涉及钒氧化物技术领域，具体涉及一种生产低价钒氧化物的装置和方法。本发明提供的生产低价钒氧化物的装置，包括燃烧装置、循环分解反应装置和降温收集装置。在本发明中，所述循环分解反应装置包括反应管道、再循环管道和除尘装置，物料通过再循环管道进行多次分解还原，使得物料充分还原，得到低价钒氧化物；本发明以偏钒酸铵粉料为原料，利用燃烧装置产生的高温气流带动偏钒酸铵粉料进入循环分解反应装置中进行分解还原，通过原料自身产生的氨气为还原剂完成还原反应过程，无需外加还原剂，具有快速、低能耗的优势，实现了低价钒氧化物的低成本制备。

技术领域

本发明涉及钒氧化物技术领域，具体涉及一种生产低价钒氧化物的装置和方法。

背景技术

工业级低价钒氧化物粉剂可作为钒氮合金、钒铁合金、钒铝合金和锂电池正极材料磷酸钒锂的优质原料，是传统钒原料五氧化二钒片剂的升级替代产品，工业级低价钒氧化物粉剂在钒氮合金、钒铝合金等产品的制备中，相比五氧化二钒片剂可大量节省还原剂，并可提高生产效率，节约成本。

行业内检测低价钒氧化物的标准是检测低价钒氧化物产品的全钒含量，一般认为全钒含量符合60％≤V含量(全钒)≤68％范围的是低价钒氧化物。而五氧化二钒的全钒含量在54％≤V含量(全钒)≤56％范围。

目前生产低价钒氧化物粉剂的传统工艺是使用套筒式回转窑加热多钒酸铵粉料，窑的内筒在缓慢旋转中一端加料一端通入焦炉煤气，内筒和外筒之间通入高炉煤气后燃烧加热内筒，从原料到成品一般需要40～50分钟左右，这种生产方法设备造价高，生产效率低，能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产低价钒氧化物的装置和方法，本发明提供的装置结构简单，能够大幅度缩短生产低价钒氧化物的时间，提高生产效率，降低成本，适宜工业化规模生长。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种生产低价钒氧化物的装置，包括燃烧装置1、循环分解反应装置2和降温收集装置3；

所述循环分解反应装置2包括反应管道2-1、再循环管道2-2和除尘装置2-3；所述反应管道2-1的进口与所述燃烧装置1的出气口相连通；所述再循环管道2-2的一端与所述反应管道2-1的尾部相连通，所述再循环管道2-2的另一端与所述除尘装置2-3的进料口相连通；所述除尘装置2-3的出料口与所述反应管道2-1的头部相连通；

所述反应管道2-1的出口与所述降温收集装置3的进料口相连通。

优选地，所述反应管道2-1为U型盘管或螺旋管道。

优选地，所述反应管道2-1的长度为10～18m，所述反应管道2-1的内径为0.2～0.8m。

优选地，所述燃烧装置1中设置有一个或多个烧嘴。

优选地，所述降温收集装置3包括依次连通的换热器3-1、除尘器3-2和第二风机3-3；所述换热器3-1的进料口与所述反应管道2-1的出口相连通。

本发明还提供了采用上述技术方案所述装置生产低价钒氧化物的方法，包括以下步骤：

将天然气和空气混合，通入燃烧装置1中进行燃烧反应，得到高温气流；

所述高温气流带动偏钒酸铵粉料进入反应管道2-1内进行第一次分解还原反应；所得反应物料经再循环管道2-2被除尘装置2-3收集后，再次回到反应管道2-1内，继续进行第二次分解还原反应，如此循环往复，直至偏钒酸铵粉料完全转变为低价钒氧化物粉料；

将所得低价钒氧化物粉料输送至降温收集装置3进行降温和成品收集，得到低价钒氧化物。

优选地，所述天然气和空气的体积比为1：8～15；所述高温气流的温度为200～900℃。