[发明专利]钒渣钠化提钒的方法

说明书

本发明涉及一种钒渣钠化提钒的方法，属于湿法冶金技术领域。本方法包括步骤：a、将硫酸氢钠与钒渣按摩尔比Na:V＝1～3:1进行配料，混合均匀后在氧化气氛中煅烧1～3h得到熟料；b、熟料以液固比(ml/g)＝1～3:1，在温度80～100℃进行浸出、过滤得到含钒溶液和提钒尾渣；c、检测提钒尾渣的残钒含量，计算钒的提取率；d、含钒溶液提钒处理，并处置提钒尾渣。本方法焙烧时，钠化添加剂只有硫酸氢钠一种；且硫酸氢钠来自废水处理工序，只需要将现有工艺中废水处理工序蒸发结晶产物有硫酸钠改为硫酸氢钠便可实现，实现了钠盐的循环利用。解决现有工艺成本高，不能实现钠盐循环使用，产生的废水成本高的问题。

技术领域

本发明涉及一种钒渣钠化提钒的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

转炉钒渣经过钠化焙烧、水浸提钒后产生的尾渣被称为钠化提钒尾渣。而我国氧化钒产量全球第一，因此产生的钠化提钒尾渣量十分庞大，故回收尾渣中的钒就显得非常重要。而目前的主流工艺是钠化提钒工艺，具体采用硫酸钠、氯化钠、碳酸钠做钠化剂(以碳酸钠为主)进行钠化焙烧，得到水溶性钒酸钠为主要含钒物相的钠化熟料；钠化熟料水浸得到钒酸钠溶液；钒酸钠溶液铵盐沉钒的到钒酸铵与沉钒废水；沉钒废水蒸发结晶得到硫酸钠晶体。

钠化提钒工艺的特点是钠化焙烧将钒渣中的水不溶性的钒转化为水溶性的钒酸钠，铬的转化率20％左右；水浸后实现钒与渣的分离；铵盐沉钒得到钒酸铵；废水处理得到硫酸钠。钠化焙烧的钠盐中以碳酸钠的使用效果最好，单独使用氯化钠、硫酸钠的效果都不好；所以该工艺废水工序产出的硫酸钠实际上并不能返回钠化焙烧工序循环利用。本发明中钒渣钠化焙烧全部采用硫酸氢钠做添加剂，该硫酸氢钠是后续废水处理工序蒸发结晶的产物。

除了钠化提钒工艺外，还有正开展中试研究的亚熔盐沉钒工艺，该工艺采用钠盐介质中液相氧化钒渣中钒、铬的方法，得到强碱性钒酸钠、铬酸钠溶液；该钒铬溶液蒸发结晶正钒酸钠后再蒸发结晶铬酸钠，结晶母液返回液相氧化工序循环利用。铬酸钠可直接销售或深加工，正钒酸钠可按照现有钠化工艺处理，如采用铵盐沉钒，可得到钒酸铵与硫酸钠。

钒渣亚熔盐工艺重在钒铬同步提取，采用在碱性介质中液相氧化钒渣中钒、铬的方法，将钒渣中的钒转化为水溶性的正钒酸钠、铬转化为水溶性的正铬酸钠；经过浸出、两次蒸发结晶后得到正钒酸钠晶体与正铬酸钠晶体，母液返回液相氧化工序循环利用。该工艺的优点是钒铬同步提取、反应温度低、似乎没有废水处理问题，但缺点是钠盐要求特殊，只能是强碱性的氢氧化钠、氢氧化钾以及强氧化性的硝酸钠等，氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等不能得到应用；同时具有钠盐投入量大、钒浓度低、蒸发量大等缺点；得到的中间产品钒酸钠需要进一步处理以便得到纯度更高的钒酸铵或者氧化钒产品；废水处理依然会产出价值低的硫酸钠等需要妥善处置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有工艺成本高，不能实现钠盐循环使用，产生的废水成本高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钒渣钠化提钒的方法，包括步骤：

a、将硫酸氢钠与钒渣按摩尔比Na:V＝1～3:1进行配料，混合均匀后在氧化气氛中煅烧1～3h得到熟料；

b、熟料以液固比(ml/g)＝1～3:1，在温度80～100℃进行浸出、过滤得到含钒溶液和提钒尾渣；

c、检测提钒尾渣的残钒含量，计算钒的提取率；

d、含钒溶液提钒处理，并处置提钒尾渣。

其中，上述方法中步骤a中的钒渣为五氧化二钒含量为5～20％的含钒炉渣。

其中，上述方法中步骤a中钒渣中单质铁含量为1％～8％。

其中，上述方法中步骤a中钒渣颗粒粒度为50～125微米。

其中，上述方法中步骤a中硫酸氢钠和钒渣配加比例按照摩尔比Na:V＝1.5～2:1。