一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法，該方法包括：將生料依次進行第一次焙燒和第二次焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，第二次焙燒的溫度為740-820℃，第二次焙燒的溫度高于第一次焙燒的溫度，第一次焙燒的時間與第二次焙燒的時間均為60-300min。在本發(fā)明提供的所述含釩物料兩段式鈉化焙燒方法中，通過采用兩段焙燒的方式，并且嚴格控制兩段焙燒的溫度差以及焙燒時間，有效地解決了溫度失控，物料燒結(jié)，設(shè)備粘結(jié)的技術(shù)問題，與此同時不僅大幅度提高了釩的轉(zhuǎn)化率，而且還可以提高焙燒爐中物料的加入量，也即可以提高焙燒爐的工作效率。
【專利說明】一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釩產(chǎn)品的生產(chǎn)通常采用的是鈉鹽提釩的方法，將含釩物料與Na2C03、Na2S04等鈉鹽磨細并混合均勻，在高溫下進行氧化焙燒，使釩轉(zhuǎn)化為五價，并與鈉結(jié)合生成水溶性的釩酸鈉一類化合物，然后用水進行浸取，釩從原料中溶出進入溶液，進一步將釩從溶液中析出沉淀，再加工成各種釩產(chǎn)品。
[0003]但是在上述焙燒過程中，物料很容易發(fā)生燒結(jié)，在回轉(zhuǎn)窯、多膛爐或者其他焙燒設(shè)備中往往造成粘窯結(jié)圈、粘結(jié)耙齒等現(xiàn)象，為了避免這類問題的出現(xiàn)，往往需要適當降低焙燒溫度，但降低溫度的結(jié)果往往是焙燒轉(zhuǎn)化率不高。通常認為焙燒過程中容易燒結(jié)和粘結(jié)的原因是在反應(yīng)過程中生成了低熔點物質(zhì)，在焙燒溫度下出現(xiàn)液相，以液相物質(zhì)為中心像滾雪球那樣逐漸出現(xiàn)明顯的粘結(jié)。傳統(tǒng)解決方法是添加提釩尾渣，通過降低入爐料中的釩的總量來稀釋低熔點物質(zhì)的比例，既起到減少和控制粘結(jié)的作用，也提高了釩的提取率，通?？刂剖炝现械腣含量為5%左右。但即使這樣也會時常出現(xiàn)燒結(jié)和粘結(jié)情況，只是頻次降低而已，釩的轉(zhuǎn)化率僅為82~85%，平均不到84%。
[0004]并且添加提釩尾渣進行焙燒方法有諸多不利:熟料經(jīng)過濕磨和浸出之后，其顆粒直徑明顯減小，返回配料后，使入爐物料的平均粒度變細，而且部分殘渣會多次循環(huán)，造成極細的固體顆粒比例逐漸增加，周期性地出現(xiàn)溶液不易澄清、過濾分離等難題。此外，大量物料通過輸送設(shè)備、浸出設(shè)備和過濾設(shè)備后再輸送到焙燒爐，過程能耗明顯增加。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，雖然在焙燒過程中要生成一定量的低熔點物質(zhì)，但并不是造成物料燒結(jié)和設(shè)備粘結(jié)的主要原因，造成粘結(jié)的更重要原因是:焙燒過程是氧化反應(yīng)過程，含釩物料中的低價物質(zhì)在氧化過程中要釋放出相當大的反應(yīng)熱，燃料燃燒提供的熱量與物料氧化釋放的反應(yīng)熱疊加，使得在反應(yīng)最集中的區(qū)域出現(xiàn)溫度明顯升高，實際溫度遠遠超過了工藝要求的溫度范圍，而這一區(qū)域不是工藝要求溫度最高的區(qū)域，導致該區(qū)域物料中低熔點物質(zhì)發(fā)生熔化，隨著物料的運動粘結(jié)成球或結(jié)塊，在溫度降低到低熔點物質(zhì)的熔點以下后凝固，部分物料在設(shè)備上凝固粘結(jié)，形成結(jié)圈或爐瘤。
[0006]因此，解決物料燒結(jié)和設(shè)備粘結(jié)問題的關(guān)鍵是控制反應(yīng)熱，使物料均勻穩(wěn)定地反應(yīng)，避免出現(xiàn)溫度過高失控的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的含釩物料鈉化焙燒方法中含釩物料和添加劑焙燒時溫度失控、物料粘結(jié)和設(shè)備結(jié)圈頻繁以及釩的焙燒轉(zhuǎn)化率不高的缺陷，提供一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法，該方法包括:將生料依次進行第一次焙燒和第二次焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，第二次焙燒的溫度為740-820 °C,第二次焙燒的溫度高于第一次焙燒的溫度，第一次焙燒的時間與第二次焙燒的時間均為60-300min。
[0009]在本發(fā)明提供的所述含釩物料兩段式鈉化焙燒方法中，通過采用兩段焙燒的方式，并且嚴格控制兩段焙燒的溫度差以及焙燒時間，有效地解決了溫度失控，物料燒結(jié)，設(shè)備粘結(jié)的技術(shù)問題，與此同時不僅大幅度提高了釩的轉(zhuǎn)化率，而且還可以提高焙燒爐中物料的加入量，也即可以提高焙燒爐的工作效率。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0011]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供了一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法，該方法包括:將生料依次進行第一次焙燒和第二次焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，所述第二次焙燒的溫度為740-820°C，優(yōu)選為760-800°C，第二次焙燒的溫度高于第一次焙燒的溫度，第一次焙燒的溫度為650-760°C，第一次焙燒的時間與第二次焙燒的時間均為60-300min。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述生料可以含有5-50重量％的鈉鹽添加劑，優(yōu)選含有10-40重量％的鈉鹽添加劑，更優(yōu)選含有10-30重量％的鈉鹽添加劑。所述生料中的剩余部分為含釩物料。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述鈉鹽添加劑沒有特別的限定，本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種鈉鹽添加劑均適用于本發(fā)明。優(yōu)選情況下，所述鈉鹽添加劑可以為無機鈉鹽。所述無機鈉鹽可以選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉和氯化鈉等。最優(yōu)選地，所述鈉鹽添加劑為碳酸鈉。當所述鈉鹽添加劑選用碳酸鈉時，碳酸鈉與含釩物料在高溫下進行氧化焙燒，使釩轉(zhuǎn)化為五價，與鈉結(jié)合生成水溶性的釩酸鈉一類化合物，并向大氣中排放二氧化碳氣體，該二氧化碳氣體不會污染空氣。
[0015]本發(fā)明所述的含釩物料兩段式鈉化焙燒方法主要目的是將含釩物料中的釩組分(如V2O5)轉(zhuǎn)化為水溶性的釩酸鈉等化合物，從而使含釩物料中的釩得到回收利用，因而本發(fā)明中對所述含釩物料的具體組成沒有特別的限定，各種常規(guī)的包含釩組分的含釩物料均適用于本發(fā)明。具體地，所述含釩物料可以含有1-40重量％的V2O5,優(yōu)選含有5-30重量％的V2O5。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述含釩物料的粒徑可以為0.125mm以下，優(yōu)選為0.045-0.125mm。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述焙燒的過程可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的方法實施，例如可以將生料作為爐料加入焙燒爐中進行焙燒。所述焙燒爐沒有特別的限定，各種常規(guī)的焙燒爐均適用于本發(fā)明。在一種【具體實施方式】中，所述焙燒爐為Φ6.25mX 10層的焙燒爐，但并不限制于此。所述爐料加入焙燒爐中的速度沒有特別的限定，例如，所述爐料加入速度可以為1-1Ot/h0
[0018]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0019]以下實施例和對比例中，釩的焙燒轉(zhuǎn)化率根據(jù)下面的公式計算得到。
[0020]釩的轉(zhuǎn)化率=(熟料可溶于水的釩量/熟料中的總釩量)X 100%
[0021]實施例1[0022]本實施例用于說明本發(fā)明提供的所述含釩物料兩段式鈉化焙燒方法。
[0023]將V2O5含量為9.87重量％的釩渣粉磨細至粒徑為0.125mm以下的含釩物料，取100重量份的所述含釩物料并向其中加入13重量份的碳酸鈉，混合均勻，作為焙燒爐料；將焙燒爐料按照8t/h的速度加入Φ6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第一次焙燒，焙燒溫度為720°C，焙燒的時間為150min，得到第一次焙燒產(chǎn)物，所述第一次焙燒產(chǎn)物全部為砂狀；
[0024]將第一次焙燒產(chǎn)物按照8t/h的速度再次加入Φ 6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第二次焙燒，焙燒的溫度為800°C，焙燒的時間為150min，得到焙燒產(chǎn)物，并將所述焙燒產(chǎn)物送入浸出工序進行浸出。
[0025]通過觀察和檢測得知，焙燒過程中，溫度穩(wěn)定，最高溫度波動范圍為790°C -810°C，焙燒后的產(chǎn)物為砂狀，僅有很少的松散小塊，稍加碾壓即為粉狀，其中95%以上的粒徑小于2mm ;多層焙燒爐內(nèi)壁光滑，耙臂和耙齒無粘結(jié)，釩的焙燒轉(zhuǎn)化率平均為90.75%。
[0026]實施例2
[0027]本實施例用于說明本發(fā)明提供的所述含釩物料兩段式鈉化焙燒方法。
[0028]將V2O5含量為15.36重量％的釩渣粉磨細至粒徑為0.1mm以下的含釩物料，取100重量份的所述含釩物料并向其中加入19重量份的碳酸鈉，混合均勻，作為焙燒爐料；將焙燒爐料按照6t/h的速度加入Φ 6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第一次焙燒，焙燒的溫度為750°C，焙燒的時間為150min，得到第一次焙燒產(chǎn)物，所述第一次焙燒產(chǎn)物全部為砂狀；
[0029]將第一次焙燒產(chǎn)物按照6t/h的速度再次加入Φ 6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第二次焙燒，焙燒的溫度為760°C，焙燒的時間為150min，得到第二次焙燒產(chǎn)物，并將所述第二次焙燒產(chǎn)物送入浸出工序進行浸出。
[0030]通過觀察和檢測得知，焙燒過程中，溫度穩(wěn)定，最高溫度波動范圍為750°C -770°C，焙燒后的產(chǎn)物為砂狀，僅有很少的松散小塊，稍加碾壓即為粉狀，其中95%以上的粒徑小于2mm ;多層焙燒爐內(nèi)壁光滑，耙臂和耙齒無粘結(jié)，釩的焙燒轉(zhuǎn)化率平均為92.37%。
[0031]實施例3
[0032]本實施例用于說明本發(fā)明提供的所述含釩物料混合鈉化焙燒方法。
[0033]將V2O5含量為20.18重量％的釩渣粉磨細至粒徑為0.125mm以下的含釩物料，取100重量份的所述含釩物料并向其中加入28重量份的碳酸鈉，混合均勻，作為焙燒爐料；將焙燒爐料按照4t/h的速度加入Φ 6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第一次焙燒，焙燒的溫度為740°C，焙燒的時間為150min，得到第一次焙燒產(chǎn)物，所述第一次焙燒產(chǎn)物全部為砂狀；
[0034]將第一次焙燒產(chǎn)物按照4t/h的速度再次加入Φ 6.25mX 10層的多層焙燒爐，進行第二次焙燒，焙燒的溫度為790°C，焙燒的時間為150min，得到第二次焙燒產(chǎn)物，并將所述焙燒產(chǎn)物送入浸出工序進行浸出。
[0035]通過觀察和檢測得知，焙燒過程中，溫度穩(wěn)定，最高溫度波動范圍為780°C -800°C，焙燒后的產(chǎn)物為砂狀，僅有很少的松散小塊，稍加碾壓即為粉狀，其中95%以上的粒徑小于2mm ;多層焙燒爐內(nèi)壁光滑，耙臂和耙齒無粘結(jié)，釩的焙燒轉(zhuǎn)化率平均為93.30%。
[0036]由上述實施例可以看出，本發(fā)明提供的所述含釩物料兩段式鈉化焙燒方法，在焙燒過程中溫度穩(wěn)定且容易控制，物料不燒結(jié)，設(shè)備不粘結(jié)，大大提高了釩的焙燒轉(zhuǎn)化率。
[0037]以上詳細描述了本發(fā)明的 優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0038]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0039]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同 樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種含釩物料兩段式鈉化焙燒方法，其特征在于，該方法包括:將生料依次進行第一次焙燒和第二次焙燒，其中，所述生料為含釩物料與鈉鹽添加劑的混合物，第二次焙燒的溫度為740-820°C,第二次焙燒的溫度高于第一次焙燒的溫度，第一次焙燒的時間與第二次焙燒的時間均為60-300min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一次焙燒的溫度為650-760°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述第二次焙燒的溫度為760-800°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生料含有5-50重量％的鈉鹽添加劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述生料含有10-30重量％的鈉鹽添加劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5中任意一項所述的方法，其中，所述鈉鹽添加劑為無機鈉鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述鈉鹽添加劑為碳酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含釩物料含有1-40重量％的V205。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述含釩物料含有5-30重量％的V205。
10.根據(jù)權(quán)利要求 1、8或9所述的方法，其中，所述含釩物料的粒徑為0.125mm以下。
【文檔編號】C22B34/22GK103993159SQ201410215961
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】彭毅, 陳勇, 申彪, 何文藝, 葉露, 盧曉林, 朱光錦, 鄧孝伯, 王小江 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司