一種含釩磷鐵提釩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含釩磷鐵提釩的方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]含釩磷鐵是電爐法生產(chǎn)單質(zhì)磷和磷肥時(shí)的副產(chǎn)物，含釩磷鐵中成分大致為:鐵50?55%、磷24?27%、釩5?9%、鉻3?5%、鎳I?1.5%、硅0.2?0.5%，含釩磷鐵價(jià)格比較低廉。如若采用一般焙燒浸取方法從含釩磷鐵中得到高含量的釩，可以提高經(jīng)濟(jì)效益，但因?yàn)榱住t等元素在提釩的過程中常與釩夾雜，且難以用一般化學(xué)方式單獨(dú)除去，且在含磷量太高的情況下，釩的浸出率僅為50?88%。因此，如何提高釩的浸取率，又避免磷及其它元素的影響，成為從含釩磷鐵中提釩工藝亟待解決的難題。
[0004]CN200810143373.9公開了一種從含釩磷鐵中提取五氧化二釩的方法，向磷鐵礦中加15?35%的石灰進(jìn)行球磨，再加入30?50%的純堿(按原礦重量計(jì))制粒，制粒料進(jìn)回轉(zhuǎn)窯氧化焙燒后，在清水溶液中攪拌浸出，含釩溶液用離子交換樹脂吸附釩、洗脫、沉釩、熱解，得到五氧化二釩產(chǎn)品。然而該方法部分工段很難工業(yè)化，且其它元素難以利用。
[0005]TW098128351、CN200910162334.8公開了一種含釩磷鐵提釩的方法。該方法是以含釩磷鐵為原料，與Na2C03& CaX (如CaO)混合進(jìn)行一次性焙燒，焙燒物用水浸取，浸取液中含釩，用除磷劑除去浸取液中磷后得到含釩精液，用含釩精液進(jìn)行提釩可得到高純度之五氧化二釩。該方法制程簡單、不結(jié)窯、具有更低的磷釩比以減少在除磷過程中釩的損失、生產(chǎn)成本低、投資少，適用于不同成分的含釩磷鐵提釩，釩的浸取率可達(dá)80?85%，但該方法中釩的浸取率仍較低，且其它元素很難利用。CN201410392161.X、CN201310539239.1欲通過高爐熔融提釩，但含釩磷鐵中因含磷量過高，熔融液酸性太強(qiáng)，容易腐蝕高爐。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有含釩磷鐵提釩的方法均存在一定的缺陷和不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種含釩磷鐵提釩的方法，該方法具有生產(chǎn)成本低、技資小、釩浸出率和回收率高、其它元素易于利用的特點(diǎn)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種含釩磷鐵提釩的方法，先將含釩磷鐵破碎后進(jìn)入球磨機(jī)磨細(xì)并進(jìn)行空白焙燒，然后將焙燒后的礦粉與NaX及KX混合均勻制粒，對(duì)制粒料進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)物加水進(jìn)濕式球磨機(jī)濕球磨，球磨礦漿用機(jī)械攪拌浸出(或?qū)⒈簾a(chǎn)物破碎后進(jìn)入球磨機(jī)干球磨磨細(xì)，然后加清水，機(jī)械攪拌浸出)，浸出礦漿過濾，浸出液中含釩，用除磷劑除去浸出液中的磷，過濾，再除去濾液中的雜質(zhì)鉻，得到含釩精液，含釩精液經(jīng)加銨鹽沉釩、過濾、收集沉淀，所得沉淀經(jīng)熱解得到高純度之五氧化二釩。
[0009]具體包括如下步驟:
I)將含釩磷鐵破碎后進(jìn)行球磨，對(duì)磨細(xì)后的球磨礦粉進(jìn)行空白焙燒；其中，焙燒溫度為500~800°C，焙燒時(shí)間為 10~300 min ； 2)將NaX、KX和步驟I)焙燒后的球磨礦粉混合均勻后制粒，在600~1000°C條件下焙燒10-720 min，得到熱料；其中，NaX和KX混合物的總質(zhì)量與含釩磷鐵的質(zhì)量比為0.1-20:1,NaX與KX的摩爾比為1:0.01-100 ；
3)將步驟2)焙燒后的熱料濕球磨或者破碎后干球磨后，在攪拌的條件下于30~96°C水浸出0.5-3 h ;其中，所述熱料與水的質(zhì)量比為1:0.1-10.0 ；
4)對(duì)步驟3)浸出后的漿液進(jìn)行過濾，并用水洗濾渣，合并過濾液和第一次洗滌液為混合液待用；其中，用于洗滌的水與渣的質(zhì)量比為0.1-4:1 ;
5)調(diào)節(jié)步驟4)所得混合液的pH至6~10，向混合液中加入除磷劑，靜置0.5~1 h沉淀除磷；其中，除磷劑與含釩磷鐵的質(zhì)量比為1:0.1-10 ;
6)對(duì)步驟5)處理后的漿液進(jìn)行過濾，并用水洗滌濾渣，合并過濾液和第一次洗滌液為除磷濾液待用；其中，用于洗滌的水與渣的質(zhì)量比為0.05-3:1 ;
7)調(diào)節(jié)步驟6)除磷濾液的pH至9~12，靜置0.5-3 h沉淀除鉻；
8)步驟7)靜置沉淀后對(duì)漿液進(jìn)行過濾，并用水洗滌濾渣，合并過濾液和第一次洗滌液為含釩精液待用；其中，用于洗滌的水與渣的質(zhì)量比為0.05-3:1 ;
9)向步驟8)含釩精液中加入銨鹽沉釩1~4h后，收集沉淀偏釩酸銨；其中，銨鹽與含釩磷鐵的質(zhì)量比為1:0.02-20 ；
10)對(duì)步驟9)所得偏|凡酸錢進(jìn)行洗滌和干燥脫水后，在350~600°C下熱解10~240min,得到五氧化二釩。
[0010]進(jìn)一步，步驟I)所述球磨礦粉中70%的礦粉粒度在80~200目。采用這種粒度的礦粉，更利于進(jìn)行空白焙燒，焙燒效果更好。
[0011]又進(jìn)一步，步驟I)所述空白焙燒包括在靜態(tài)空氣氣氛、動(dòng)態(tài)空氣氣氛、動(dòng)態(tài)氧氣氣氛或隔絕空氣的條件下進(jìn)行焙燒。
[0012]再進(jìn)一步，步驟2)中所述 NaX 為 Na2C03、NaCUNa2SO4^ NaN03、Na2O 和 NaOH 中的一種或多種，KX為K2C03、KCUK2SO4, KNO3, K2O和KOH中的一種或多種。
[0013]作為優(yōu)化，步驟2)中所述制粒得到的球粒直徑為2~20 mm。這種直徑的球粒避免了制粒粒徑太大會(huì)燒不透，太小則煙塵過多的問題。
[0014]作為又一優(yōu)化，步驟5)中所述除磷劑為 CaCl2、Ca(0H)2、Ca(HC03)2、MgCl2、Mg(0H)2和Mg (HCO3) 2中的一種或多種。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟9 )中所述銨鹽為NH4Cl、(NH4) 2C03、NH4HCO3、NH4NO3和(NH4)2SO4中的一種或多種。
[0016]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有含釩磷鐵提釩技術(shù)中釩浸出率低、利用率低、其它元素利用率低和設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的缺陷，利用新的焙燒添加劑和提釩工藝，將原料含釩磷鐵礦粉進(jìn)行空白焙燒的基礎(chǔ)上，采用NaX與KX作焙燒添加劑，可使磷鐵礦中的釩充分氧化而生成溶于水的偏釩酸鹽，還可避免因原料含鐵高而容易燒結(jié)的問題，將釩浸取率提高至90?99.5%，大大提尚了 I凡提取率。
[0017]2、采用本發(fā)明方法處理含釩磷鐵后元素可全部返回使用；磷主要以磷酸鈣形式分離，可作為磷肥的主要原料，部分磷在空白焙燒階段以五氧化二磷或磷單質(zhì)的形式進(jìn)入煙道氣中，可通過重力沉降分離加以利用；部分鉻以氫氧化鉻形式分離，可進(jìn)一步處理得鉻產(chǎn)品；釩浸取后所剩的礦渣含鐵高，主要為鐵合金，可做成磷鐵出售，或通過磁選法冶煉成生鐵或煉鋼，也可進(jìn)一步提取鉻和鎳；由此可見，本發(fā)明方法易于資源化利用，提高了其它元素利用率。
[0018]3、本發(fā)明方法工藝簡單、不結(jié)窯、生產(chǎn)成本低、投資少，經(jīng)處理后的工業(yè)水可全部返回使用，環(huán)境污染少；且適用于不同成分的含釩磷鐵提釩，具有良好的可推廣性。
[0019]4、本發(fā)明方法提取制得的五氧化二釩一般較貴，其轉(zhuǎn)讓效益將超過數(shù)百萬甚至上千萬元，具有優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)施案例在以本發(fā)明技術(shù)為前提下進(jìn)行實(shí)施，現(xiàn)給出詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，來說明本發(fā)明具有創(chuàng)造性，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下的實(shí)施例。下述實(shí)施例中使用的化學(xué)藥品如無特殊說明，即為普通市售產(chǎn)品。
[0022]實(shí)施例1 一種含釩磷鐵提釩的方法，包括如下步驟:
1)球磨:將含釩磷鐵破碎后進(jìn)入球磨機(jī)磨細(xì)，使球磨后的球磨礦粉中70%的粒度在80
目；
2)空白焙燒:將步驟I)得到的球磨礦粉在靜態(tài)空氣氣氛的條件下進(jìn)行空白焙燒，空白焙燒溫度為500 °C，空白焙燒時(shí)間為300 min ;