一種轉(zhuǎn)爐釩渣冷卻提釩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐釩渣冷卻提釩的方法，屬于氧化釩的提取領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐釩渣是目前氧化釩提取的主要原料，約占總釩產(chǎn)的60%以上，其包括“轉(zhuǎn)爐釩渣一鈣化焙燒一硫酸浸出一酸性沉釩”和“轉(zhuǎn)爐釩渣一鈉化焙燒一熱水浸出一酸性沉釩”兩種提釩工藝，兩者互有優(yōu)劣，但無論那種提釩工藝，都需經(jīng)過“轉(zhuǎn)爐吹煉一釩渣冷卻一磁選與破碎”預(yù)處理工藝，其目的是使釩渣中主要含釩物相一釩尖晶石充分裸露，提高焙燒過程中釩尖晶石的氧化速度及其釩轉(zhuǎn)化率(V3+、V4+— V 3+的百分比)。
[0003]但是，在釩渣冷卻過程中，冷卻時間會影響釩渣中釩尖晶石顆粒的大小。而大工業(yè)生產(chǎn)時，轉(zhuǎn)爐吹煉所得釩渣通常被放置在30?50m3的大渣罐中，罐內(nèi)絕大部分釩渣都仍成熔融狀態(tài)，溫度基本在1200°C以上。若讓其在罐內(nèi)自然冷卻到常溫再磁選與破碎，存在所需時間長(2天以上)、占地大、渣罐利用率低等問題，不利于規(guī)模化生產(chǎn)，同時也會大幅增加生產(chǎn)成本；若直接倒出渣罐中釩渣，讓其分散、暴露在大氣中快速冷卻到常溫，再磁選與破碎，又存在由于急速冷卻，釩尖晶石晶核未來得及長大而造成含釩物相粒徑小的問題，會影響焙燒釩轉(zhuǎn)化率。
[0004]中國專利CN104498657A、CN103773917A分別公開了一種從含釩鐵水中提取釩渣的方法，未涉及釩渣冷卻的預(yù)處理技術(shù)。中國專利CN101412539B公開了一種“釩渣一鈣化焙燒一酸浸一銨鹽沉釩”的提釩工藝，中國專利CN101215005A公開了一種“釩渣一鈉化焙燒一水浸一銨鹽沉釩”的提釩工藝，也未進(jìn)行釩渣冷卻的預(yù)處理技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中未見一種有效的控制轉(zhuǎn)爐釩渣中釩尖晶石顆粒大小來生產(chǎn)氧化釩的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種轉(zhuǎn)爐釩渣冷卻提釩的方法，可有效的控制轉(zhuǎn)爐釩渣中釩尖晶石顆粒大小，提高氧化釩提取的釩收率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種轉(zhuǎn)爐釩渣冷卻提釩的方法，轉(zhuǎn)爐釩渣的預(yù)處理方法為:
[0007]步驟A，向渣罐中盛裝熔融狀轉(zhuǎn)爐釩渣并利用余熱保溫18h?24h，再使渣罐內(nèi)的熱釩渣分散、暴露在大氣中急速冷卻到常溫，得到冷卻釩渣；步驟B，磁選、破碎和磨細(xì)步驟A得到的冷卻釩渣，得到粒度< 0.125mm、磁性物含量< 2.5%的精釩渣。
[0008]步驟A中，熔融狀轉(zhuǎn)爐釩渣的溫度優(yōu)選控制為1300°C?1400°C ;渣罐的容積優(yōu)選為30m3?50m3。另外，保溫過程還可結(jié)合溫度控制，使得保溫18h?24h后釩渣的溫度控制為900°C?1100°C，避免意外因素的影響。
[0009]經(jīng)預(yù)處理得到精釩渣后，還包括如下步驟:
[0010]步驟C，往步驟B得到的精釩渣中配加粒度彡0.18mm、CaO含量彡52%的石灰石粉，混合均勻后得到Ca0/V205摩爾比=1.8?2.1:1的混合料；
[0011]步驟D，把步驟C得到的混合料置于860 °C?900 °C條件下保溫焙燒60min?120min，得到熟料；
[0012]步驟E，向步驟D得到的熟料中加入水和50w%以上的硫酸進(jìn)行攪拌浸出，控制浸出pH = 2.8?3.0，浸出時間為45min?90min，浸出溫度為50°C?60°C，分離浸出料漿，得到含釩浸出液和提釩尾渣。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:通過控制轉(zhuǎn)爐釩渣在900°C?1300°C保溫18h?24h，有效的延長銀尖晶石晶核生長時間，鑰^尖晶石顆粒的粒徑由25um?45um提高到45um?65um，提高了釩渣中釩尖晶石顆粒的粒徑；由于釩渣中釩尖晶石顆粒的粒徑變大，減少了其它物相包裹，尤其是硅酸鹽相和鈦鐵礦相包裹，增加了焙燒過程中釩尖晶石與氧氣和CaO的接觸面積，焙燒釩轉(zhuǎn)化率提高了 2.88%。本發(fā)明在提高釩渣中釩尖晶石顆粒粒徑及焙燒轉(zhuǎn)化率的同時，規(guī)范了轉(zhuǎn)爐釩渣冷卻流程，有效的提高了渣罐使用效率和生產(chǎn)節(jié)奏，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]向30m3渣罐中盛裝熔融狀轉(zhuǎn)爐釩渣，測量其溫度為1374°C，利用余熱保溫18h后，倒出罐內(nèi)釩渣并測量中心部溫度為1075°C，使其平鋪、分散并暴露在大氣中6h冷卻到常溫，按方格法取樣法取樣3kg后，分別檢測各取樣點(diǎn)釩渣成份及其釩尖晶石粒徑范圍，并加權(quán)平均得 V205:16.44%，Ca0:l.83%，釩尖晶石粒徑 <20um:0%,20 ?25um:5%，25 ?45um:25%，45?65um:65%，>65um: 5%。磁選、破碎和磨細(xì)成精釩渣，再取100g精釩渣樣，配加粒度彡0.18mm、CaO含量彡52%的石灰石粉15.23g，混合均勻后得到Ca0/V205摩爾比為2的混合料；將混合料置于880°C條件下焙燒90min得熟料，再與300mL水混合，攪拌過程中加入50w%以上的硫酸，控制過程pH = 2.8?3.0，并浸出60min后，所得浸出料漿液固分離，得提釩尾渣和浸出液，其中提釩尾渣TV = 1.03%，浸出液[V] = 27.27g/L，折合釩轉(zhuǎn)浸率88.82%。
[0017]實(shí)施例2
[0018]向30m3渣罐中盛裝熔融狀轉(zhuǎn)爐釩渣，測量其溫度為1337°C，利用余熱保溫18h后，倒出罐內(nèi)釩渣并測量中心部溫度為1050°C，使其平鋪、分散并暴露在大氣中7h冷卻到常溫，按方格法取樣法取樣3kg后，分別檢測各取樣點(diǎn)釩渣成份及其釩尖晶石粒徑范圍，并加權(quán)平均得 V205:15.78% ,CaO:l.76%，釩尖晶石粒徑 <20um:2%,20 ?25um:5%，25 ?45um:30%，45?65um:61 %，>65um:2%0磁選、破碎和磨細(xì)成精釩渣，再取100g精釩渣樣，配加粒度彡0.18mm、CaO含量彡52%的石灰石粉14.61g，混合均勻后得到Ca0/V205摩爾比為2的混合料；將混合料置于900°C條件下焙燒60min得熟料，再與300mL水混合，攪拌過程中加入50w%以上的硫酸，控制過程pH = 2.8?3.0，并浸出60min后，所得浸出料漿液固分離，得提釩尾渣和浸出液，其中提釩尾渣TV = 0.92%，浸出液[V] = 26.40g/L，折合釩轉(zhuǎn)浸率89.59%。
[0019]實(shí)施例3
[0020]向30m3渣罐中盛裝熔融狀轉(zhuǎn)爐釩渣，測量其溫度為1325°C，利用余熱保溫24h后，倒出罐內(nèi)釩渣并測量中心部溫度為1020°C，使其平鋪、分散并暴露在大氣中6h冷卻到常溫，按方格法取樣法取樣3kg后，分別檢測各取樣點(diǎn)釩渣成份及其釩尖晶石粒徑范圍，并加權(quán)