一種含鉻釩渣提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含鉻釩渣提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法，包括如下步驟：(1)釩渣選擇性氧化得到焙砂；(2)將所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩尾渣；(3)將所得提釩尾渣任選地加入一定比例的鉻鐵礦后，與還原劑和造渣劑混合配料，冶煉，制備不同類型鉻基合金。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)釩渣的釩回收率大于90％，鉻回收率大于85％，鐵回收率大于90％，并實(shí)現(xiàn)了釩渣中釩與鉻等有價(jià)組分高效分離，避免了釩、鉻的相互夾帶。提釩尾渣冶煉鉻基合金，不但使含鉻提釩尾渣徹底解毒，而且充分利用鉻、鐵資源。此外，本發(fā)明所述工藝方法實(shí)現(xiàn)了廢水的近零排放及爐渣的資源化，清潔無污染。
【專利說明】一種含鉻釩渣提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含鉻釩渣高效提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]釩和鉻是國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源，釩產(chǎn)品和鉻產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的位置不可替代。由含釩礦物(如釩鈦磁鐵礦)冶煉成鐵水，再氧化吹煉得到的釩含量較高的釩渣是我國(guó)目前提釩的主要原料。不同含釩礦物吹煉得到的釩渣成分差異較大，但都會(huì)與釩同時(shí)伴存鉻、鐵等有價(jià)金屬組分，具有很高的資源利用價(jià)值。普通釩渣含V 5?15%，Cr 0.5?6%，TFe25?40%，Si 5?15%，同時(shí)還有少量Al、Ca和Mg等金屬。以攀枝花紅格地區(qū)的釩鈦磁鐵礦為原料冶煉得到的釩渣中V 5?10%,Cr 5?15%，TFe 25?40%,Si 5?15%。開發(fā)含鉻釩渣中釩、鉻等有價(jià)組份高效分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有價(jià)組份資源化利用，具有重要意義。
[0003]從釩渣中提釩的傳統(tǒng)工藝為鈉化焙燒-水浸法，其主要原理是以碳酸鈉、氯化鈉或者硫酸鈉等鈉鹽作為添加劑，在700?900°C焙燒，過程中各種物相分解以及低價(jià)態(tài)組份氧化成高價(jià)態(tài)組份，其中釩被氧化成五價(jià)并與鈉形成釩酸鈉，水浸釩焙砂得到偏釩酸鈉溶液，根據(jù)溶液雜質(zhì)含量情況進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，加銨鹽沉偏釩酸銨，或調(diào)整溶液PH至酸性水解沉釩以及沉多釩酸銨，再堿溶粗釩，得到高濃度釩溶液，加銨鹽沉偏釩酸銨，最后煅燒偏釩酸銨，可制得高純度五氧化二釩產(chǎn)品。鈉化焙燒-水浸法的釩提取率小于80%，資源利用率低，且焙燒時(shí)產(chǎn)生氯氣、二氧化硫等污染氣體，后續(xù)工藝流程長(zhǎng)，廢水中有大量芒硝，廢水處理能耗較大。
[0004]目前常見方法還有鈣化焙燒-酸浸或碳酸化浸出提釩方法，該方法是焙燒時(shí)加入鈣源，生成釩酸鈣，再利用碳酸鈣及硫酸鈣溶度積小于釩酸鈣，采用硫酸化或弱堿性碳酸化浸出，比如CN 101161831A, CN 103305684 A, CN 103305706 A等。但是鈣化焙燒也存在釩回收率較低、通常需較高焙燒溫度等問題。
[0005]CN 101412540A公開了一種酸浸提釩工藝，將釩渣用強(qiáng)酸浸取，萃取富集釩，反萃得到高濃度釩溶液，但酸浸液中金屬雜質(zhì)較多，酸性廢水處理困難。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)含鉻釩渣中釩、鉻的同步提取，CN 102127654A, CN 102127656A, CN102531056A提出了以氫氧化鈉熔鹽(或溶液)為反應(yīng)液相介質(zhì)分解含鉻釩渣并制備釩酸鈉與鉻酸鈉的工藝方法。其基本過程為:含鉻釩渣在液相介質(zhì)中進(jìn)行氧化分解，釩渣中的釩、鉻被氧化并形成釩酸鈉與鉻酸鈉，反應(yīng)后將漿料稀釋并過濾分離尾渣后得到含釩、鉻的堿性溶液。對(duì)含釩、鉻堿性溶液先進(jìn)行冷卻結(jié)晶制備釩酸鈉晶體，而后蒸發(fā)結(jié)晶制備鉻酸鈉晶體。該方法中釩、鉻的提取率較高，但是該方法釩、鉻分離不徹底，存在釩、鉻產(chǎn)品互相夾帶的問題，且所得產(chǎn)品為正釩酸鈉，不利于后續(xù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，尾渣沒有完全解毒。此外，該方法中氫氧化鈉反應(yīng)介質(zhì)需蒸發(fā)濃縮后才可循環(huán)回用，過程能耗較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)含鉻釩渣中釩、鉻等有價(jià)組份高效分離，同時(shí)避免現(xiàn)有技術(shù)的其他不足，提供一種含鉻釩渣高效提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]一種含鉻釩渣高效提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法，所述工藝方法包括以下步驟:
[0010](I)將釩渣選擇性氧化得到焙砂；
[0011](2)將步驟(I)所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩尾渣；
[0012](3)向步驟(2)所得提釩尾渣中任選地加入鉻鐵礦后，與還原劑和造渣劑混合配料，冶煉，制備鉻基合金。
[0013]本發(fā)明首先將釩渣進(jìn)行選擇性氧化得到焙砂，使其中的釩被氧化為五價(jià)，而鉻不被氧化。然后用浸取劑浸出其中的釩，含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備釩系列產(chǎn)品，提釩尾渣選擇性加入鉻鐵礦后，與還原劑及造渣劑還原冶煉制備不同類型的鉻基合金，實(shí)現(xiàn)含鉻釩渣中釩與鉻、鐵的高效分離與資源化利用。
[0014]優(yōu)選地，步驟(I)所述的釩渣經(jīng)破碎、球磨和篩分處理。
[0015]優(yōu)選地，步驟(I)選擇性氧化時(shí)可加入添加劑。優(yōu)選地，所述添加劑為鈣鹽和/或鎂鹽，優(yōu)選為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂或氫氧化鎂中的任意一種或至少兩種的混合物。
[0016]本發(fā)明步驟(I)采用選擇性氧化工藝，僅使釩氧化為五價(jià)，而鉻不氧化。此外，通過加入適量的添加劑，可以使含鉻釩渣選擇性氧化過程中的釩部分以(偏)釩酸鈣和/或(偏)釩酸鎂形式存在，有利于破壞釩洛晶體結(jié)構(gòu)，使釩更容易氧化浸出。
[0017]優(yōu)選地，添加劑加入量可以為使混合料中鈣鹽和/或鎂鹽與V2O5的摩爾比為
0.05 ?3.5，例如 0.08,0.15,0.5,0.8,1.1、1.4,1.7、2、2.3,2.5,2.8,3.1 或 3.4。
[0018]優(yōu)選地，所述選擇性氧化的溫度為600?1000°C，例如650°C、700°C、750°C、800°C、850°C、900°C或 950°C，時(shí)間可以為 0.5 ?5h，例如 IhU.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h 或4.5h。
[0019]優(yōu)選地，步驟(2)所述的浸取劑為碳酸銨、碳酸氫銨、氨水、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉中的任意一種或者兩種以上的混合，優(yōu)選為碳酸銨、碳酸氫銨或氨水中的任意一種或者兩種以上的混合，進(jìn)一步優(yōu)選為碳酸氫銨和/或碳酸銨。
[0020]本發(fā)明采用的浸取劑，可以在選擇性氧化的基礎(chǔ)上進(jìn)而保證實(shí)現(xiàn)較高的釩提取率。浸取提釩工藝的參數(shù)條件，如:固液比、浸取劑濃度、浸取溫度、時(shí)間、浸渣洗滌具體選擇如下:
[0021]固液比可以為1:2?1:10，例如1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9，浸取溫度可以為 60 ?200°C，例如 70°c、90°c、ll(rc、13(rc、15(rc、17(rc或 190°C，浸取時(shí)間可以為
0.5?10h，例如lh、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h，浸渣洗滌可以為I?6級(jí)逆流洗滌，洗滌液可以返回補(bǔ)充浸取劑后用于浸取工藝；當(dāng)浸取劑為銨鹽時(shí)，濃度可以為30?300g/L ;當(dāng)浸取劑為堿或碳?jí)A時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為5?60%。
[0022]優(yōu)選地，步驟(2)所得含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化用于制備釩系列產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述釩產(chǎn)品為偏釩酸銨、五氧化二釩、三氧化二釩或金屬釩，更優(yōu)選為偏釩酸銨或五氧化二釩。所述產(chǎn)品轉(zhuǎn)化工藝可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說，偏釩酸銨溶液經(jīng)結(jié)晶后制備出偏釩酸銨產(chǎn)品，偏釩酸銨熱分解制備釩氧化物，釩酸鈉氫還原制備釩氧化物，釩氧化物經(jīng)鈣熱/鎂熱/真空碳熱還原制備金屬釩等。
[0023]優(yōu)選地，步驟(3)所述鉻基合金為以鉻為基的合金。優(yōu)選地，所述鉻基合金為鉻鐵合金或硅鉻合金。優(yōu)選地，所述鉻鐵合金為含鉻生鐵或鉻鐵。優(yōu)選地，所述鉻鐵為碳素鉻鐵、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵或微碳鉻鐵，優(yōu)選為碳素鉻鐵、中碳鉻鐵或低碳鉻鐵。
[0024]優(yōu)選地，步驟(3)所述還原劑為炭質(zhì)材料或硅質(zhì)合金，優(yōu)選為焦炭或硅鉻合金。所述造渣劑為含氧化鈣、氧化鎂或氧化鋁中的任意一種或者至少兩種的冶煉用物料，優(yōu)選為硅石、白云石、石灰、菱鎂礦或鋁土礦中的任意一種或者至少兩種的混合物，更優(yōu)選為硅石、白云石或石灰中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0025]優(yōu)選地，步驟(3)所述提釩尾渣與還原劑和造渣劑混合配料。
[0026]優(yōu)選地，鉻基合金為含鉻生鐵時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為 1:0 ?10:0.I ?2.6:0.I ?2.1，例如 1:1:0.3:0.3、1:3:0.8:0.6、1:5:1.1:0.9、1:7:1.5:1.3、1:9:2:1.5 或 1:8:2.5:1.8。
[0027]優(yōu)選地，鉻基合金為鉻鐵時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為 I:0.18 ?50:0.25 ?20:0 ?30，例如 1:5:3:5、1:10:7:10、1:15:15:15 或1:20:20:20。
[0028]優(yōu)選地，鉻基合金為硅鉻合金時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為1:0.18?50:0.4?45:0.5?100，例如1:5:5: 5、1:10:10:15、1:20:20:30、1:30:30:40 或 1:40:40:50。
[0029]優(yōu)選地，冶煉溫度為1450 ?1750 V，例如 1480 V、1510 V、1540 V、1570 V、1600°C、1630°C、1660°C、169(rC或 1720°C，冶煉時(shí)間為 I ?5h，例如 1.3h、l.6h、l.9h、2.2h、2.5h、2.8h、3.2h、3.6h、4h、4.4h 或 4.8h。
[0030]本發(fā)明采用的冶煉配料比，可以在合理的還原劑用量下，控制合適的渣型和堿度，使?fàn)t渣具有較好的導(dǎo)電性能、熔化性能以及合適的熔點(diǎn)、黏度，便于出料和鉻的還原，提高鉻的回收率。本發(fā)明所述冶煉溫度及還原劑用量，可以控制硅的還原，保證所得鉻基合金中硅含量滿足要求。
[0031]本發(fā)明冶煉制備的鉻基合金，可通過配料時(shí)選擇性地加入不同比例的鉻鐵礦從而得到不同鉻含量的鉻基合金。
[0032]優(yōu)選地，步驟(3)所得爐渣用作生產(chǎn)耐火材料、建材、水泥的添加料或冶金工業(yè)的造渣劑。本發(fā)明的爐渣中不含六價(jià)鉻，解毒完全。
[0033]與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0034](I)資源利用率高:本發(fā)明釩的回收率大于90%，鉻的回收率大于85%，鐵的提取率大于90% ；
[0035](2)釩鉻分離徹底:本發(fā)明方法采取的釩鉻分離的技術(shù)路線，釩浸液中不含鉻；
[0036](3)產(chǎn)品易轉(zhuǎn)化:本發(fā)明方法所得含釩溶液、鉻基合金易于轉(zhuǎn)化為大宗釩產(chǎn)品、含鉻鋼材或者單質(zhì)鉻。
[0037](4)清潔無污染:廢水實(shí)現(xiàn)近零排放，終渣實(shí)現(xiàn)資源化，生產(chǎn)清潔無污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明所述一種含鉻釩渣高效提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法的工藝流程不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0040]實(shí)施例1
[0041]本實(shí)施例使用含鉻釩渣含鉻釩渣含V 5.08wt.%, Cr 4.68wt.%, TFe 17.04wt%,Si 11.48wt %, Ca 1.07wt %, Mg 5.35wt %, Al 4.05wt%。
[0042](I) 500kg含鉻釩渣經(jīng)破碎后，加入碳酸鈣與釩渣混和配料，控制混合料中碳酸鈣與V2O5的摩爾比為0.8，然后于800°C下氧化90min，得到焙砂；
[0043](2)焙砂加入到250g/L碳酸銨溶液中，140°C反應(yīng)2.5h，液固分離后得到偏釩酸銨溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體；
[0044](3)將提釩尾渣與焦炭和石灰按質(zhì)量比100:11.93:32.88混合配料，加水造球，烘干，1680°C熔煉3h，得到含鉻生鐵和爐渣。其中焦炭含C 83%、灰分14%、揮發(fā)分1.5%，石灰含 CaO 90%。
[0045]經(jīng)檢測(cè)和計(jì)算，釩的回收率為92.85 %，鉻的回收率為90.78 %，鐵的回收率為92.49 %。偏釩酸銨純度為98.23 %，含鉻生鐵鉻含量為20.26 %，鐵含量為75.15%，碳含量為4.10%。產(chǎn)品滿足相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爐渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的添加料。
[0046]實(shí)施例2
[0047]本實(shí)施例使用含鉻釩渣含V 8.14wt.%, Cr 9.21wt.%，TFe 29.60wt %，Si9.36wt %, Ca 0.75wt %, Mg 0.54wt %, Al 0.46wt%。
[0048](I) 500kg含鉻釩渣經(jīng)破碎后，于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0049](2)焙砂加入到300g/L碳酸氫銨溶液中，150°C反應(yīng)3h，液固分離后得到偏釩酸銨溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體，偏釩酸銨晶體經(jīng)熱分解制得五氧化二釩；
[0050](3)將提釩尾渣與鉻鐵礦、焦炭和硅石按質(zhì)量比100:220.80:122.21:239.38混合配料，1710°C熔煉4h，搖包，得到硅鉻合金和爐渣。其中鉻鐵礦含Cr20343.13 %, FeO14.68 %、Al2O3I5.95 %、MgO I6.57 %、S127.05 %，焦炭含 C 83 %、灰分 14 %、揮發(fā)分
1.5%，硅石含 Si029 7.5 %0
[0051]經(jīng)檢測(cè)和計(jì)算，釩的回收率為91.12%，鉻的回收率為88.62%，鐵的回收率為90.29%，硅的回收率為93.21%。五氧化二釩純度為99.12%，硅鉻合金鉻含量為31.30%,硅含量為48.12%、鐵含量為19.45%、碳含量為0.04%。產(chǎn)品滿足相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爐渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的添加料。
[0052]實(shí)施例3
[0053]本實(shí)施例使用含鉻釩渣含V 7.43wt.%, Cr 10.57wt.%, TFe 25.30wt %,Si4.94wt%, Ca 1.58wt%, Mg 0.63wt%, Al 0.58wt%。
[0054](I) 500kg含鉻釩渣經(jīng)破碎后，于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0055](2)焙砂加入到150g/L硝酸銨溶液中，150°C反應(yīng)3h，液固分離后得到偏釩酸銨溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體，偏釩酸銨晶體經(jīng)熱分解制得五氧化二釩；
[0056](3)將提釩尾渣與鉻鐵礦、焦炭和硅石按質(zhì)量比100:647.59:94.61:44.85混合配料，加水造球，烘干，1750°C熔煉2.5h，得到碳素鉻鐵和爐渣。其中鉻鐵礦含Cr20345.26%, FeO 13.93%, Al2O3H.75%,MgO 15.30%、Si025.64%，焦炭含 C 83%、灰分14%、揮發(fā)分 1.5%，硅石含 Si0297.5%。
[0057]經(jīng)檢測(cè)和計(jì)算，釩的回收率為90.54 %，鉻的回收率為92.54 %，鐵的回收率為95.83%。五氧化二釩純度為98.90%，碳素鉻鐵鉻含量為63.20%、鐵含量為30.45%、碳含量為5.50%、硅含量為0.85%。產(chǎn)品滿足相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爐渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的添加料。
[0058]實(shí)施例4
[0059]本實(shí)施例使用含鉻釩渣含V 4.42wt.%, Cr 9.35wt.%，TFe 26.21wt %,Sill.42wt%, Ca 2.15wt%, Mg 0.68wt%, Al 0.60wt%。
[0060](I) 500kg含鉻釩渣經(jīng)破碎后，加入碳酸鎂與釩渣混和配料，控制混合料中碳酸鎂與V2O5的摩爾比為1.9，然后于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0061](2)焙砂加入到15%碳酸氫鈉溶液中，160°C反應(yīng)4h，液固分離后得到偏釩酸鈉溶液和提釩尾渣；偏釩酸鈉溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸鈉晶體，再經(jīng)氫氣還原法制備出三氧化二釩；
[0062](3)將提釩尾渣與焦炭、石灰和輕燒菱鎂礦按質(zhì)量比100:18.37:24.57:18.10混合配料，加水造球，烘干，在還原電爐內(nèi)1630°C熔煉3h，得到含鉻生鐵和爐渣。其中焦炭含C 83%、灰分14%、揮發(fā)分1.5%，石灰含CaO 90%，輕燒菱鎂礦含MgO 91%。
[0063]經(jīng)檢測(cè)和計(jì)算，釩的回收率為95.33 %，鉻的回收率為91.86 %，鐵的回收率為95.38 %。三氧化二釩純度為98.10 %，含鉻生鐵鉻含量為24.38 %，鐵含量為70.93 %，碳含量為4.40%。產(chǎn)品滿足相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爐渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的添加料。
[0064]實(shí)施例5
[0065]本實(shí)施例使用含絡(luò)I凡禮:含 V 8.6 lwt.%, Cr 4.94wt.%, TFe 18.84wt %，Sill.80wt%, Ca 0.66wt%, Mg 5.55wt%, Al 4.72wt%。
[0066](I) 500kg含鉻釩渣經(jīng)破碎后，加入氧化鈣、氧化鎂與釩渣混和配料，控制混合料中氧化鈣與V2O5的摩爾比為0.3以及氧化鎂與釩(以V2O5計(jì))的摩爾比為0.5，然后于800°C下氧化120min，得到焙砂；
[0067](2)焙砂加入到200g/L碳酸銨溶液中，100°C反應(yīng)4h，液固分離后得到偏釩酸銨溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體；
[0068](3)將提釩尾渣與鉻鐵礦、硅鉻合金和石灰按質(zhì)量比100:201.98:90.55:239.10混合配料，1700°C熔化、精煉，出鐵，得到低碳鉻鐵和爐渣。其中鉻鐵礦含Cr20345.61% ,FeO
11.28%, Α120315.19%、Mg017.96%、Si026.87%，鉻鐵合金含 Cr 32.25%, Si 47.20%,Fe20.10%,C 0.10%，石灰含 CaO 90%。
[0069]經(jīng)檢測(cè)和計(jì)算，釩的回收率為90.01 %，鉻的回收率為85.25 %，鐵的回收率為92.56%。偏釩酸銨純度為98.75%，低碳鉻鐵鉻含量為61.55%、鐵含量為36.45%、碳含量為0.5%、硅含量為1.45%。產(chǎn)品滿足相關(guān)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爐渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求,也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的添加料。
[0070]從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明方法流程簡(jiǎn)單，可實(shí)施性強(qiáng)。釩的回收率大于90%，鉻的提回收大于85 %，鐵的回收率大于90%，實(shí)現(xiàn)了含鉻釩渣中釩、鉻等有價(jià)組分高效分離并制備相應(yīng)的產(chǎn)品。
[0071] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含鉻釩渣高效提釩及聯(lián)產(chǎn)鉻基合金的工藝方法，其特征在于，所述工藝方法包括以下步驟: (1)將釩渣選擇性氧化得到焙砂； (2)將步驟(I)所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩尾渣； (3)向步驟(2)所得提釩尾渣中任選地加入鉻鐵礦后，與還原劑和造渣劑混合配料，冶煉，制備鉻基合金。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述的釩渣經(jīng)破碎、球磨和篩分處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(I)選擇性氧化時(shí)加入添加劑； 優(yōu)選地，所述添加劑為鈣鹽和/或鎂鹽，優(yōu)選為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧化鎂或氫氧化鎂中的任意一種或至少兩種的混合物。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的浸取劑為碳酸銨、碳酸氫銨、氨水、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉中的任意一種或者兩種以上的混合，優(yōu)選為碳酸銨、碳酸氫銨或氨水中的任意一種或者兩種以上的混合，進(jìn)一步優(yōu)選為碳酸氫銨和/或碳酸銨。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，步驟(2)所得含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化用于制備I凡廣品； 優(yōu)選地，所述釩產(chǎn)品為偏釩酸銨、五氧化二釩、三氧化二釩或金屬釩，優(yōu)選為偏釩酸銨或五氧化二釩。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述鉻基合金為以鉻為基的合金； 優(yōu)選地，所述鉻基合金為鉻鐵合金或硅鉻合金； 優(yōu)選地，所述鉻鐵合金為含鉻生鐵或鉻鐵； 優(yōu)選地，所述鉻鐵為碳素鉻鐵、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵或微碳鉻鐵，優(yōu)選為碳素鉻鐵、中碳鉻鐵或低碳鉻鐵。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述還原劑為炭質(zhì)材料或硅質(zhì)合金，優(yōu)選為焦炭或娃鉻合金； 優(yōu)選地，所述造渣劑為含氧化鈣、氧化鎂或氧化鋁中的任意一種或者至少兩種的冶煉用物料，優(yōu)選為硅石、白云石、石灰、菱鎂礦或鋁土礦中的任意一種或者至少兩種的混合物，進(jìn)一步優(yōu)選為硅石、白云石或石灰中的任意一種或者至少兩種的混合物。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，鉻基合金為含鉻生鐵時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為1:0?10:0.1?2.6:0.1?2.1 ; 優(yōu)選地，鉻基合金為鉻鐵時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為 1:0.18 ?50:0.25 ?20:0 ?30 ; 優(yōu)選地，鉻基合金為硅鉻合金時(shí)，冶煉的配料比為:提釩尾渣、鉻鐵礦、還原劑和造渣劑的質(zhì)量比為1:0.18?50:0.4?45:0.5?100。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，冶煉溫度為1450?1750°C，冶煉時(shí)間為I?5h。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，步驟(3)所得爐渣用作生產(chǎn)耐火材 料、建材、水泥的添加料或冶金工業(yè)的造渣劑。
【文檔編號(hào)】C22C1/02GK104313361SQ201410549725
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】徐紅彬, 張紅玲, 董玉明, 裴麗麗, 田穎, 雒敏婷, 段少勇, 朱光錦, 張懿 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所