一種提釩尾渣的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)尾渣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提釩尾渣的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釩鈦磁鐵礦為典型的多金屬共伴生金屬礦產(chǎn)資源，釩鈦磁鐵礦中的釩是在20世紀(jì)初研究發(fā)現(xiàn)了釩在鋼中能顯著改善鋼材的力學(xué)性能之后才得到工業(yè)化開發(fā)的。在數(shù)十年的研發(fā)過程中，形成的釩鈦磁鐵礦提釩工藝的其中一種為釩鈦磁鐵礦鈉化焙燒-水浸提釩工藝。
[0003]采用釩鈦磁鐵礦鈉化焙燒-水浸提釩工藝提釩后得到的提釩尾渣含鐵高，氧化鐵含量一般在60%以上，極具利用價(jià)值，但因尾渣含鈉高，氧化鈉的質(zhì)量百分比為0.7?5%，如直接返回高爐煉鐵，會(huì)加劇燒結(jié)礦還原粉化、引起球團(tuán)礦異常膨脹、破壞高爐內(nèi)襯，最終導(dǎo)致料柱透氣透液性下降，煤氣流分布失調(diào)，給高爐的長(zhǎng)壽高效生產(chǎn)帶來諸多不利影響。
[0004]因此，對(duì)釩鈦磁鐵礦鈉化焙燒-水浸提釩工藝后所產(chǎn)生的提釩尾渣進(jìn)行脫鈉，以滿足其返回高爐煉鐵的需求，對(duì)于實(shí)現(xiàn)提釩尾渣資源化利用，具有重要的資源價(jià)值意義和環(huán)境保護(hù)意義。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01410121291.X的中國(guó)專利提出利用酸溶液脫除提釩尾渣中的鈉，以滿足高爐煉鐵的要求，但是該方法所需酸溶液的量大，且廢水處理困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][要解決的技術(shù)問題]
[0007]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，提出一種提釩尾渣的處理方法。該方法解決提釩尾渣帶來的環(huán)保問題，充分利用資源，以實(shí)現(xiàn)提釩尾渣的有效利用。
[0008][技術(shù)方案]
[0009]為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明利用堿土金屬的離子，將提釩尾渣中活性較強(qiáng)的鈉替換形成鈉離子進(jìn)入溶液，從而達(dá)到脫鈉的目的。
[0011]一種提釩尾渣的處理方法，它包括以下步驟:
[0012](I)向提釩尾渣中加入添加劑，加入量為提釩尾渣質(zhì)量的2?15%，混合均勻；所述添加劑為氯化鈣、氯化鎂、氯化鍶氯化鋇、氧化鎂、氫氧化鎂、生石灰、熟石灰中的一種；
[0013](2)向步驟(I)中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為(Ig:2mL)?(Ig:1OmL)，然后置于反應(yīng)器中反應(yīng)一段時(shí)間；
[0014](3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。
[0015]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述提釩尾渣是釩鈦磁鐵礦采用鈉化焙燒-水浸提釩工藝提釩后所產(chǎn)生的尾渣。
[0016]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟(I)中，向提釩尾渣中加入添加劑的同時(shí)，加入分散劑，所述分散劑為酒精、纖維素、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、石蠟、甘油、聚丙烯中的一種。
[0017]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述分散劑的加入量為提釩尾渣與添加劑總質(zhì)量的0.1 ?
[0018]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟(3)中，所述置于反應(yīng)器反應(yīng)的條件為在溫度為50?200°C、壓力為0.1?0.5Mpa的條件下反應(yīng)20?180min。
[0019]本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，在步驟(3)中，所述置于反應(yīng)器反應(yīng)的條件為在溫度為110?150°C、壓力為0.1?0.3Mpa的條件下反應(yīng)30?150min。
[0020]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述浸液用于釩渣浸釩，所述浸渣用于高爐煉鐵。
[0021]本發(fā)明利用堿土金屬離子可將提釩尾渣中活性較強(qiáng)的鈉替換形成鈉離子進(jìn)入溶液，達(dá)到脫鈉的目的。
[0022]一般陽(yáng)離子的交換能力強(qiáng)弱順序如下:
[0023]Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
[0024]在離子濃度相近的溶液中，離子交換能力強(qiáng)的離子能交換出離子交換能力弱的離子；但當(dāng)離子交換能力弱的離子的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子交換能力強(qiáng)的離子時(shí)，離子交換能力弱的離子也可以交換出離子交換能力強(qiáng)的離子，因此離子的濃度對(duì)離子交換能力影響較大。本發(fā)明選擇合適的添加量加入添加劑可以有效的交換出大量的鈉。
[0025]提釩尾渣中鈉主要以硅酸鈉形式存在，使其礦漿粘性較強(qiáng)，顆粒間易聚集，阻礙擴(kuò)散而使得部分硅酸鈉不能反應(yīng)。而分散劑的加入可減輕這種聚集現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高鈉的脫出率。
[0026][有益效果]
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0028]本發(fā)明的提釩尾渣處理法，可大幅降低鈉含量，取而代之的是對(duì)冶煉影響較小的堿土金屬，使其浸渣進(jìn)一步高爐煉鐵成為可能，可實(shí)現(xiàn)提釩尾渣的高效利用。并且本發(fā)明的處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，浸液可用于釩渣浸釩，浸渣中鈉的脫除率可大40?70 %。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明提釩尾渣的處理方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說明。
[0031]下述實(shí)施例均如圖1所示的流程進(jìn)行處理。
[0032]實(shí)施例1:
[0033]—種提釩尾渣的處理方法，具體步驟如下:
[0034](I)向提釩尾渣中加入氯化鎂，所述氯化鎂的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的3%，混合均勻；
[0035](2)向步驟(I)中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為Ig:5mL ；然后置于反應(yīng)器中在溫度為90°C、壓力為0.1MPa的條件下反應(yīng)10min ；
[0036](3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。浸渣中鈉的脫除率約47.5%。
[0037]實(shí)施例2:
[0038]—種提釩尾渣的處理方法，具體步驟如下:
[0039](I)向提釩尾渣中加入氯化鎂及六偏磷酸鈉，所述氯化鎂的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的3 %，所述六偏磷酸鈉的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的2 %，混合均勻；
[0040](2)向步驟⑴中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為Ig:3mL ；然后置于反應(yīng)器中在溫度為75°C、壓力為0.1MPa的條件下反應(yīng)150min ；
[0041](3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。浸渣中鈉的脫除率約62.7%。
[0042]實(shí)施例3:
[0043]—種提釩尾渣的處理方法，具體步驟如下:
[0044](I)向提釩尾渣中加入氯化鈣，所述氯化鈣的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的8%，混合均勻；
[0045](2)向步驟⑴中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為Ig:8mL ；然后置于反應(yīng)器中在溫度為110°C、壓力為0.3MPa的條件下反應(yīng)60min ；
[0046](3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。浸渣中鈉的脫除率約55%。
[0047]實(shí)施例4:
[0048]—種提釩尾渣的處理方法，具體步驟如下:
[0049](I)向提釩尾渣中加入氯化鈣和六偏磷酸鈉，所述氯化鎂的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的3 %，所述六偏磷酸鈉的加入量為提釩尾渣質(zhì)量的I %，混合均勻；
[0050](2)向步驟(I)中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為Ig:6mL ；然后置于反應(yīng)器中在溫度為130°C、壓力為0.2MPa的條件下反應(yīng)50min ；
[0051](3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。浸渣中鈉的脫除率約69.9%。
[0052]本發(fā)明的實(shí)施方式是在提釩尾渣中配加2?15%的添加劑，按需要添加0.1?3%的分散劑，加水按固液比(I:2)?(I:10)配成礦漿，在溫度為50?200°C、壓力為
0.1?0.5MPa的條件下反應(yīng)20?180min，反應(yīng)完畢對(duì)礦漿固液分離得到浸渣與浸液，所得浸液可用于釩渣浸釩，浸渣鈉脫除率可達(dá)40?70%，可用于鐵礦燒結(jié)。
[0053]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提釩尾渣的處理方法，其特征在于它包括以下步驟: (1)向提釩尾渣中加入添加劑，加入量為提釩尾渣質(zhì)量的2?15%，混合均勻；所述添加劑為氯化鈣、氯化鎂、氯化鍶氯化鋇、氧化鎂、氫氧化鎂、生石灰、熟石灰中的一種； (2)向步驟(I)中的混合物中加入水，所述混合物與水的質(zhì)量體積比為(lg:2mL)?(Ig:1OmL)，然后置于反應(yīng)器中反應(yīng)一段時(shí)間； (3)將反應(yīng)產(chǎn)物固液分離，得到浸液和浸渣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提釩尾渣的處理方法，其特征在于所述提釩尾渣是釩鈦磁鐵礦采用鈉化焙燒-水浸提釩工藝提釩后所產(chǎn)生的尾渣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提釩尾渣的處理方法，其特征在于在步驟(I)中，向提釩尾渣中加入添加劑的同時(shí)，加入分散劑，所述分散劑為酒精、纖維素、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、石蠟、甘油、聚丙烯中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提釩尾渣的處理方法，其特征在于所述分散劑的加入量為提釩尾渣與添加劑總質(zhì)量的0.1?3%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提釩尾渣的處理方法，其特征在于在步驟(3)中，所述置于反應(yīng)器反應(yīng)的條件為在溫度為50?200°C、壓力為0.1?0.5Mpa的條件下反應(yīng)20?180min。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提釩尾渣的處理方法，其特征在于在步驟(3)中，所述置于反應(yīng)器反應(yīng)的條件為在溫度為110?150°C、壓力為0.1?0.3Mpa的條件下反應(yīng)30?150mino
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提釩尾渣的處理方法。本發(fā)明利用堿土金屬的離子，將提釩尾渣中活性較強(qiáng)的鈉替換形成鈉離子進(jìn)入溶液，從而達(dá)到脫鈉的目的。本發(fā)明還利用加入分散劑，減輕顆粒間的聚集現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高鈉的脫出率。本發(fā)明的提釩尾渣處理法，可大幅降低鈉含量，取而代之的是對(duì)冶煉影響較小的堿土金屬，使其浸渣進(jìn)一步高爐煉鐵成為可能，可實(shí)現(xiàn)提釩尾渣的高效利用。并且本發(fā)明的處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，浸液可用于釩渣浸釩，浸渣中鈉的脫除率可大40～70％。
【IPC分類】C22B7/04, C22B34/22
【公開號(hào)】CN105002367
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510514425
【發(fā)明人】郝建璋, 曾冠武, 楊金成, 張海平
【申請(qǐng)人】攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日