[发明专利]一种转炉底喷粉提钒的生产方法

说明书

本发明提供了一种转炉底喷粉提钒的生产方法，包括以下步骤：将铁水兑入转炉后，采用氧枪进行顶吹供氧，在供氧吹炼过程中利用载气将铁氧化物粉末从炉底喷入，吹炼结束将炉底切换为底吹氮气，直至下一炉吹炼开始。本发明采用而“底吹铁氧化物+顶吹氧气”的转炉提钒工艺，该工艺中不仅具有氧气射流搅拌、底吹搅拌的功能，从底部喷入的铁氧化物在上浮的过程中直接与钒、硅、锰等元素发生反应并成渣，这就能缩短冶炼时间、提高铁氧化物的利用率，能够将钒的氧化率进一步提高。实验结果表明，本发明中的方法提钒过程钒的氧化率为91～94％。

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种转炉底喷粉提钒的生产方法。

背景技术

钒(V)是一种过渡族金属元素，金属钒常温下化学性质较稳定，高温下较活泼。钒原子的价电子结构为3d³4s²，是典型的变价元素，五个价电子都可以参与成键，具有+2、+3、+4和+5价态。在不同的氧分压和温度下，钒的稳定化合物也不同，降低氧分压提高温度有利于三价钒氧化物的稳定存在。除此之外，钒还有多种非化学计量氧化物，可用通式V_nO_2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物。在V₂O₄和V₂O₅之间，已知有V₃O₅、V₃O₇、V₄O₇、V₄O₉、V₅O₉、V₆O₁₁、V₆O₁₃等氧化物。工业上钒氧化物主要是V₂O₃、VO₂和V₂O₅，其中V₂O₅尤为重要。

钒资源作为一种世界上重要的稀缺资源，无单独可采的钒矿物，其在自然界中的分布很分散，主要伴生于硫钒矿VS₂或V₂S₅、铅钒矿(或称褐铅矿)Pb₅(VO₄)₃C、钒云石KV₂(AlSi₂O₁₀)(OH)₂、钒酸钾铀矿K₂(UO₂)(VO₄)₂·3H₂O以及钒钛磁铁矿等矿物中。全球钒的总储量为6300万吨，可开采储量为1020万吨。用于提钒的原料种类很多，世界上88％的钒是从钒钛磁铁矿中获得，其余提钒原料有石煤、废催化剂、石油灰渣、碳质页岩等。因钒原料种类、矿物特征及其中钒含量差异较大，从含钒物料中提取钒的工艺和方法也多种多样，主要有火法冶炼、湿法浸出和火法-湿法联合提取工艺。

①火法冶炼

通常以钒钛磁铁矿为主要原料，通过高炉或其它炼铁流程得到含钒铁水，再在转炉中吹入氧气使金属中的钒氧化富集到渣中。采用双联转炉吹炼时得到含V₂O₅8～20％的钒渣和含C约3.6％的半钢，采用单个转炉造渣吹炼时得到含V₂O₅2～5％的含钒钢渣和钢水。得到的钒渣或含钒钢渣经过焙烧-浸出或直接浸出的方式进行后续提取。随着炼钢和提钒工艺的发展要求，也出现了直接在转炉内加入碳酸钠进行吹炼，得到钠化钒渣和半钢，同时达到脱除铁水中磷和硫的目的。

②湿法浸出