專利名稱：全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，屬于釩冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自然界中的釩礦物，多為三價(jià)氧化物形態(tài)，有的則是以類質(zhì)同相與其他金屬元素共生，如果不經(jīng)過煉鐵、煉鋼等還原氧化過程，則需要現(xiàn)經(jīng)鈉鹽焙燒過程，以使礦物中的釩被氧化成高價(jià)鈉鹽化合物，即轉(zhuǎn)變成易溶于水的狀態(tài)。目前國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的鈉化焙燒工藝主要為1、NaCl-Na2CO3 焙燒；2、NaCl-Na2SO4 焙燒；3、NaCl-Na2CO3-Na2SO4 焙燒。由于硫酸鈉的價(jià)格較貴，固只對(duì)少數(shù)類型的礦石如芬蘭的磁鐵礦才使用，因此，目前鈉化焙燒主要采用NaCl-Na2CO3的形式。由于采用NaCl-Na2CO3的形式焙燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量氯氣，其直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，不適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需要，而處理氯氣的排放則需要大量資金投入，增加了企業(yè)成本。單獨(dú)使用純堿(即碳酸鈉)焙燒，雖然也能達(dá)到鈉化焙燒目的，但是釩的回收率會(huì)大幅降低(一般為78-83% )，主要是由于碳酸鈉會(huì)無選擇地生成硅、磷、鋁的鹽類，消耗鈉鹽，降低釩的收率。另外，單一使用碳酸鈉還易與SiO2反應(yīng)生成大量低熔點(diǎn)的硅膠，容易使物料粘結(jié)，造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈，影響生成順行，同時(shí)大量的膠體存在使得浸出過濾困難。綜上，如何避免污染環(huán)境又能克服單獨(dú)使用純堿焙燒的弊端，成為本領(lǐng)域目前迫切需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，該方法可以提高釩的轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法包括如下步驟按重量配比將釩含量為1.0 6. 5wt%的釩渣90 85份與純堿10 15份(純堿加入量過多，回轉(zhuǎn)窯易結(jié)圈；純堿過少則轉(zhuǎn)化率低)混勻，于700 900°C的有氧條件下焙燒3. 5 5. Oh,即得釩的高價(jià)鈉鹽化合物。其中，本發(fā)明方法中，釩渣釩含量過高，則在焙燒過程中易出現(xiàn)結(jié)球或結(jié)圈，影響生產(chǎn)順行，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降；而釩渣釩含量過低則產(chǎn)量較低，為了提高產(chǎn)率，本發(fā)明方法中的釩渣的釩含量?jī)?yōu)選為5. 0 6. 5wt%0對(duì)于較低釩含量的釩渣，可與較高釩含量的高釩渣或精釩渣混合，得到合適釩含量的釩渣。本發(fā)明方法所得釩的高價(jià)鈉鹽化合物即為五價(jià)鈉鹽化合物，再按常規(guī)工藝進(jìn)行浸取、沉釩、煅燒，即可得到五氧化二釩。
其中，本發(fā)明方法中所述釩渣的粒度優(yōu)選為80%以上通過120目篩(釩渣的粒度過大，則破壞含釩尖晶石結(jié)構(gòu)困難，釩轉(zhuǎn)化率會(huì)下降)。其中，本發(fā)明方法中所述釩渣中的金屬鐵含量?jī)?yōu)選< 5wt% (金屬鐵含量過高會(huì)引起回轉(zhuǎn)窯局部過熱，出現(xiàn)結(jié)球)?？梢酝ㄟ^磁選的方式除去多余的金屬鐵。其中，本發(fā)明方法中所述的有氧條件優(yōu)選為焙燒產(chǎn)生的尾氣中氧氣體積含量彡 10%。本發(fā)明方法通過對(duì)鈉化焙燒的工藝條件控制，解決了單獨(dú)使用純堿鈉化焙燒存在的弊端，焙燒過程中，回轉(zhuǎn)窯不會(huì)出現(xiàn)結(jié)球、結(jié)圈等現(xiàn)象。另外，本發(fā)明方法生產(chǎn)的釩的高價(jià)鈉鹽化合物浸出時(shí)不會(huì)出現(xiàn)大量的膠體，不會(huì)給浸出過濾造成困難。本發(fā)明焙燒過程中附加劑全部使用純堿，不添加工業(yè)鹽，操作方便，生產(chǎn)順行，且杜絕了焙燒產(chǎn)生氯氣、氯化氫氣體污染環(huán)境。本發(fā)明為鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物提供了一種新的方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法包括如下步驟按重量配比將釩含量為1.0 6. 5wt%的釩渣90 85份與純堿10 15份(純堿加入量過多，回轉(zhuǎn)窯易結(jié)圈；純堿過少則轉(zhuǎn)化率低)混勻，于700 900°C的有氧條件下焙燒3. 5 5. Oh,即得釩的高價(jià)鈉鹽化合物。其中，本發(fā)明方法中，釩渣釩含量過高，則在焙燒過程中易出現(xiàn)結(jié)球或結(jié)圈，影響生產(chǎn)順行，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降；而釩渣釩含量過低則產(chǎn)量較低，為了提高產(chǎn)率，本發(fā)明方法中的釩渣的釩含量?jī)?yōu)選為5. 0 6. 5wt%0對(duì)于較低釩含量的釩渣，可與較高釩含量的高釩渣或精釩渣混合，得到合適釩含量的釩渣。本發(fā)明方法所得釩的高價(jià)鈉鹽化合物即為五價(jià)鈉鹽化合物，再按常規(guī)工藝進(jìn)行浸取、沉釩、煅燒，即可得到五氧化二釩。其中，本發(fā)明方法中所述釩渣的粒度優(yōu)選為80%以上通過120目篩(釩渣的粒度過大，則破壞含釩尖晶石結(jié)構(gòu)困難，釩轉(zhuǎn)化率會(huì)下降)。其中，本發(fā)明方法中所述釩渣中的金屬鐵含量?jī)?yōu)選< 5wt% (金屬鐵含量過高會(huì)引起回轉(zhuǎn)窯局部過熱，出現(xiàn)結(jié)球)。可以通過磁選的方式除去多余的金屬鐵。其中，本發(fā)明方法中所述的有氧條件優(yōu)選為焙燒產(chǎn)生的尾氣中氧氣體積含量彡 10%。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1采用本發(fā)明方法制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過120目通過率達(dá)到83%，磁選出金屬鐵，精釩渣中金屬鐵含量為1. 78%，得到100噸全精渣(TV 8. 56%),尾渣全釩含量為0. 9%，將35噸精渣與15噸尾渣進(jìn)行配比，保證混合后的全釩為6. 0% ；純堿總重按15噸配入；在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合均勻。在有氧的條件下，將全精渣入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為850°C，焙燒時(shí)間控制在4. 5h ；檢測(cè)回轉(zhuǎn)窯窯尾尾氣中氧的體積含量達(dá)到12. 5%。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的釩轉(zhuǎn)化率為87. 13%，焙燒過程中回轉(zhuǎn)窯未出現(xiàn)結(jié)球、結(jié)圈現(xiàn)象。實(shí)施例2采用本發(fā)明方法制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過120目通過率達(dá)到86%，磁選出金屬鐵，精釩渣中金屬鐵含量為1. 69 %，得到全精渣TV含量為8. 49 %，尾渣全釩含量為1. 02 %，將30噸精渣與 20噸尾渣進(jìn)行配比，保證混合后的全釩為5. 5% ；純堿總重按7. 0噸配入，在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合均勻。在有氧的條件下，將入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為800°C，焙燒時(shí)間控制在 4. Oh ；檢測(cè)回轉(zhuǎn)窯窯尾尾氣中氧的體積含量達(dá)到11%。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的釩轉(zhuǎn)化率為90. 75%，焙燒過程中回轉(zhuǎn)窯未出現(xiàn)結(jié)球、結(jié)圈現(xiàn)象。實(shí)施例3采用本發(fā)明方法制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過120目通過率達(dá)到87%，磁選出金屬鐵，精釩渣中金屬鐵含量為1. ，得到全精渣TV含量為8. 64%，尾渣全釩含量為1.12%，將35噸精渣與 15噸尾渣進(jìn)行配比，保證混合后的全釩為6. 38%;純堿總重按6. 0噸配入，在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合均勻。在有氧的條件下，將入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為900°C，焙燒時(shí)間控制在 3. 5h ；檢測(cè)回轉(zhuǎn)窯窯尾尾氣中氧的體積含量達(dá)到12%。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的釩轉(zhuǎn)化率為87. 59%，焙燒過程中回轉(zhuǎn)窯未出現(xiàn)結(jié)球、結(jié)圈現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，其特征在于包括如下步驟按重量配比將釩含量為1. 0 6. 5wt%的釩渣90 85份與純堿10 15份混勻，于700 900°C 的有氧條件下焙燒3. 5 5. Oh,即得釩的高價(jià)鈉鹽化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，其特征在于所述釩渣的釩含量為5. 0 6. 5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，其特征在于所述釩渣的粒度為80%以上通過120目篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，其特征在于所述釩渣中的金屬鐵含量< 5wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，其特征在于所述的有氧條件為焙燒產(chǎn)生的尾氣中氧氣體積含量> 10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，屬于釩冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法，該方法可以提高釩的轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明全純堿鈉化焙燒制備釩的高價(jià)鈉鹽化合物的方法包括如下步驟按重量配比將釩含量為1.0～6.5wt％的釩渣90～85份與純堿10～15份混勻，于700～900℃的有氧條件下焙燒3.5～5.0h，即得釩的高價(jià)鈉鹽化合物。
文檔編號(hào)C22B1/02GK102277482SQ201110208689
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者蘭鋼, 官仁權(quán), 汪大成, 郭寶林 申請(qǐng)人:內(nèi)江市川威特殊鋼有限公司, 四川省川威集團(tuán)有限公司