[发明专利]一种处理钒渣提取五氧化二钒的方法

说明书

本发明属于从高炉炼制的特殊成分的生铁中提取难熔金属的方法，即从含钒铁水处理得到的钒渣中，提取五氧化二钒的方法。

钒在自然界中分布广，地壳中的丰度为135ppm。其中，钒钛磁铁矿是生产钒的主要原料，遍及中国、前苏联、美国、南非、芬兰、瑞典、挪威、印度、澳大利亚等国。世界上钒年产量的60%以上，都是通过使用含钒铁矿炼得的铁水，经过处理提取钒渣，然后再焙烧钒渣，浸出其中的钒，分离精制五氧化二钒这一过程得到的。该方法的理论基础是，先将铁矿中的钒还原入铁水，再将其氧化入渣使之与铁水分离，然后钒渣混加碱性氧化物进行氧化焙烧，渣中钒氧化为五氧化二钒并生成钒酸盐，最后浸出钒渣将V₂O₅溶入水溶液，再分离精制成V₂O₅。现行的生产流程主要包括以下几个阶段：从铁水中提取钒渣;冷却后破碎除铁，磨细至100网目以下;加入回转窑或多层焙烧炉等反应器中焙烧后浸出钒渣：（1）采用钠化焙烧法，配加Na₂CO₃和NaCl等钠的化合物，在800～1000℃范围内氧化焙烧4～8小时，生成水溶性钒酸钠，然后用热水浸出钒;（2）采用钙化焙烧法，在钒渣中配加石灰石或石灰，在1000～1400℃范围内焙烧2小时左右，使焙烧料中生成不溶于水的钒酸钙，而后在200℃左右的碱溶液中浸出钒;沉淀分离浸出液中的五氧化二钒并精制成五氧化二钒产品。

在上述现行生产过程中：由于钠化焙烧工艺对钒渣的CaO含量有严格限制，所以含钒铁水处理时不能加入造渣剂脱磷脱硫，以至于提钒后铁水炼钢时，在元素氧化发热量不足、温度偏低、甚至不得不加入发热剂提温的条件下，还要加入冷造渣剂脱磷脱硫，给下一步炼钢带来困难，铁水处理所得钒渣，渣铁混杂，破碎除铁时，钒损失达20～30%;高温钒渣从一千多度降至常温，氧化焙烧时又须重新加热至一千度左右，能源浪费;焙烧和除尘设备庞大，运行费用高;进行钠化焙烧的钒渣，对CaO含量限制严;钠化焙烧时，因钠盐挥发造成材料浪费和循环污染;如采用钙化焙烧，高温焙烧后还须在200℃左右的碱溶液中浸出，处理费用过高。以上为现行生产流程存在的弊端。

本发明的目的是：消除铁水处理提取钒渣给其后炼钢带来的不利影响;避免渣铁分离损失钒，从而提高了钒的回收率;不必降温后再次高温焙烧，能耗大为降低;避免氧化钠化焙烧造成的环境污染;流程简化，降低运行费用。