钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法技术

本发明专利技术提供了一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，包括：向设定量的设定浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣；使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间，以去除所述提钒尾渣中的Na2O；分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。本发明专利技术提供的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，在常压设定温度下操作，不仅易于操作而且安全性好，可实现钒钛磁铁矿提钒尾渣中钠的高效脱除，且经处理后获得的钒钛磁铁矿提钒尾渣中以Na2O计的钠含量可保持在0.2%以下，满足直接应用于高炉炼铁的要求，有效避免了烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调的问题，可有效提高高炉的炼铁良率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法
本专利技术涉及工业尾渣处理
，更具体而言，涉及一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法。
技术介绍
钒钛磁铁矿为典型的多金属共伴生金属矿产资源，我国已探明的远景储量超过100亿吨，保有储量67.3亿吨，居世界第三位，且为钒、钛、铁等多金属共伴生，资源综合利用价值很高，其中钛资源量达8.7亿吨，钒资源量达1579万吨，分别占全国钛、钒储量的90.5% 和 62%。钒钛磁铁矿中的钒是在20世纪初研究发现了钒在钢中能显著改善钢材的力学性能之后才得到工业化开发的。在数十年的研发过程中，形成的钒钛磁铁矿提钒工艺主要有三种:第一种是钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺，第二种是钒钛磁铁矿冶炼-铁水提钒-钒渣生产氧化钒工艺，第三种是尚处于试验阶段的钒钛磁铁矿非高炉冶炼-电炉熔分-熔分渣提钒工艺。钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺适用于含钒量高(V2O5含量大于1.0%)的钒钛磁铁矿，在芬兰、南非等国得到了广泛应用，但国内的钒钛磁铁矿V2O5含量低，SiO2含量相对较高，在国内尚未得到产业化推广。采用钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后得到的提钒尾渣含铁高，Fe2O3含量一般在60%以上，极具利用价值，但因尾渣含钠高(Na2O的质量百分比为0.7~5%)，如直接返回高炉炼铁，会加剧烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调，给高炉的长寿高效生产带来诸多不利影响。目前，提钒尾渣缺乏有效的综合利用方法，以堆存为主，不仅占用土地，还造成巨大的资源浪费。因此，对钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺后所产生提钒尾渣进行脱钠，以满足其返回高炉炼铁的需求，对于实现提钒尾渣资源化利用，具有重要的资源价值意义和环境保护意义。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，该方法在低温常压下操作，不仅易于操作而且安全性好，可实现钒钛磁铁矿提钒尾渣中钠的高效脱除，且经处理后获得的钒钛磁铁矿提钒尾渣中以Na2O计的钠含量的质量百分比在0.2%以下，可直接应用于高炉炼铁，有效避免了烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调的问题，有效提高了高炉的炼铁良率和使用寿命。本专利技术提供了一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，所述提钒尾渣中Na2O的质量百分比不小于0.2% ;包括:步骤102，向设定量的设定浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣；步骤104，使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间，以去除所述提钒尾渣中的Na2O ；步骤106，分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。本专利技术提供的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，在常压设定温度下操作，不仅易于操作而且安全性好，可实现钒钛磁铁矿提钒尾渣中钠的高效脱除，且经处理后获得的钒钛磁铁矿提钒尾渣中以Na2O计的钠含量可保持在0.2%以下，满足直接应用于高炉炼铁的要求，有效避免了烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调的问题，可有效提高高炉的炼铁良率和使用寿命，并实现了提钒尾渣的资源化利用。根据本专利技术的一个实施例，所述钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法还包括:步骤108，对分离后的所述提钒尾渣进行洗涤。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤108中，在20~80°C下对分离后的所述提钒尾渣进行水洗涤。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤108中，进行洗涤的所述水与所述提钒尾渣的体积质量比为0.5~2L:1kgo根据本专利技术的一个实施例，所述步骤102中，所述酸溶液的质量浓度为0.2~2%。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤102中，所述酸溶液与所述提钒尾渣的体积质量比为4~10L:1kg0根据本专利技术的一个实施例，所述酸溶液为硝酸溶液、盐酸溶液或硫酸溶液。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤104中，所述设定温度为60~95°C。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤104中，所述设定时间为10~60min。根据本专利技术的一个实施例，所述提钒尾渣为所述钒钛磁铁矿采用钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后所产生的尾渣。综上所述:本专利技术提供的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，在低温常压下操作，不仅易于操作而且安全性好，可实现钒钛磁铁矿提钒尾渣中钠的高效脱除，且经处理后获得的钒钛磁铁矿提钒尾渣中以Na2O计的钠含量在0.2%以下，可直接应用于高炉炼铁，有效避免了烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调等问题，有效提高了高炉的炼铁良率和使用寿命，并实现了提钒尾渣的资源化利用。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是本专利技术所述钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法一实施例的流程图；图2是本 专利技术所述钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法另一实施例的流程图。【具体实施方式】为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术提供的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，如图1所示，以Na2O计所述提钒尾渣中的含钠量的质量百分比不小于0.2% ;包括:步骤102，向设定量的设定浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣；步骤104，使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间，以去除所述提钒尾渣中的Na2O ；步骤106，分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。本专利技术提供的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，对于以Na2O计的钠含量的质量百分比在0.2%以上的提钒尾渣，在常压设定温度下操作，不仅易于操作而且安全性好，可实现钒钛磁铁矿提钒尾渣中钠的高效脱除，满足直接应用于高炉炼铁的要求，有效避免了烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调的问题，可有效提高高炉的炼铁良率和使用寿命，并实现了提钒尾渣的资源化利用。应当指出:钒钛磁铁矿提钒尾渣中的钠盐和其他难溶水的物质是相互混合成块状存在的，本申请采用特定 浓度的酸溶液可将块状的钒钛磁铁矿提钒尾渣中的钠盐(全部或大部分)反应溶解或直接溶解，而少量溶解其他物质(可以理解为酸将外层Fe2O3反应掉，则内部的Na2CO3中的CO广最终与Fe3+相结合，分离后最终仍以Fe2O3形式存在，然而，其中的Na+则被溶解去除)；其中，Na2O包含Na2C03、NaOH, Na2O等，均用Na2O进行表示(如Na2CO3等效成Na2O和C02)，而并非特指单一的Na2O物质。其中，所述提钒尾渣为所述钒钛磁铁矿采用钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后所产生的尾渣。本专利技术的一个实施例中，如图2所示，所述钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法还包括:步骤108，对分离后的所述提钒尾渣进行洗涤；从而充分去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，所述提钒尾渣中Na2O的质量百分比不小于0.2%；其特征在于，包括：步骤102，向设定量的设定浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣；步骤104，使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间，以去除所述提钒尾渣中的Na2O；步骤106，分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，所述提钒尾渣中Na2O的质量百分比不小于0.2%;其特征在于，包括: 步骤102，向设定量的设定浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣； 步骤104，使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间，以去除所述提钒尾渣中的Na2O ； 步骤106，分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。2.根据权利要 求1所述的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，其特征在于，还包括:步骤108，对分离后的所述提钒尾渣进行洗涤。3.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，其特征在于， 所述步骤108中，在20~80°C下对分离后的所述提钒尾渣进行水洗涤。4.根据权利要求3所述的钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法，其特征在于， 所述步骤108中，进行洗涤的所述水与所述提钒尾渣的体积质量比为0.5~2L:1kgo5.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟文恒，郑诗礼，王存虎，王少娜，焦新刚，杜浩，
申请(专利权)人：北京中凯宏德科技有限公司，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11