一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法技术

本发明专利技术公开了一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法，包括以下步骤：a.先将钢渣与钒渣按质量比为20~130：100混合,再按每kg钢渣加入1L钛白废酸的比例继续加入钛白废酸，结块，后将结块物料破碎；b.将经步骤a的物料焙烧，焙烧温度为850~880℃，焙烧时间为60~120分钟；c.将经步骤b的物料制成粒径为120目的物料；d.将经步骤c的物料中按质量比为1/3.2~1/8.7加入水混合，后调节pH为1.2~1.8；e.将经步骤d的物料固液分离，再将液体进行树脂交换吸附，后进行树脂解脱；f.将经步骤e的物料加入硫酸镁除杂；g.将经步骤e的物料pH值调节为7.0~8.5，后加入硫酸铵；本发明专利技术方法将钢渣、钒渣、钛白废酸综合利用，创造了巨大效益。

A comprehensive treatment method for steel slag, vanadium slag and titanium dioxide waste acid

The invention discloses a comprehensive treatment method of steel slag, vanadium slag and titanium white waste acid, including the following steps: A. first mixed steel slag and vanadium slag by mass ratio of 20~130:100, then the waste acid of kg steel slag added to the waste acid of 1L titanium white is continued to be added to the waste acid of titanium white, caked, and then the lump material is broken; B. will be roasted and roasted through the steps of a. The firing temperature is 850~880 C, and the calcination time is 60~120 minutes; C. will make the material of 120 grain size through the step B material; D. will be mixed by the mass ratio of the mass to 1/3.2~1/8.7 by the step C, and then the pH is 1.2~1.8; e. will be separated by the solid liquid of the step d material, then the liquid is exchanged and adsorbed by the resin and then into the tree. F. added step e to Magnesium Sulfate to remove impurities; g. adjusted the pH value of step e to 7.0~8.5 and then added ammonium sulfate. The method created a great benefit for the comprehensive utilization of steel slag, vanadium slag and titanium white waste acid.

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法
本专利技术涉及废料的综合处理方法领域，特别是涉及一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法。
技术介绍
钢渣是钢铁工业的三废之一，我国钢渣的利用率极低，与发达国家相比差距较大，钢渣经过处理可作为冶金原料、水泥、路基材料等建筑用料和肥料。钒是一种重要的金属元素用途广泛，且极具经济价值，市场价约为35万/吨，钒除用于炼钢外，钒还用于硫酸工业和石化工业的催化剂，飞机发动机、宇航船舱骨架，舰船的水翼和引进器、蒸气涡轮机叶片和火箭发动机壳等的钒钛合金，以及锂钒高容量电池中，钒在医药中被用作糖尿病及改善心血管功能的药物，甚至在陶瓷工业、太阳能工业，钒也有广泛的用途。在一些钢铁生产企业中，如采用钒钛磁铁矿吹钒的企业中，产生了大量的含钢渣，具体的，如攀钢二基地每年产生含钢渣约30万吨，主要用于公路建设，水泥生产添加等；德胜钢铁每年产生钢渣约1.5万吨其中五氧化二钒含量高达4%。钒为一种不可再生资源，如果直接处理含钢渣，将造成很大的浪费。钛白废酸主要来自于生产钛白粉的企业，生产每吨钛白粉产生约5方钛白废酸，且酸含量高达200g/L以上。在一些企业，如攀西地区的东方钛业、恒通钛业等，处理钛白废酸，采用直接使用石灰中和处理的方法，把处理钛白废酸当作废水处理，此方法处理成本每方约500元，而国内极少部分企业采用的废酸浓缩再次使用技术，回收成本每方硫酸高达约1000元，钛白废酸为危险废物，回收不仅成本高，而且回收过程危险，给企业和环境带来了沉重的负担，国家对于钛白废酸的处理也极为重视。钒渣，是指对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子，它是冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。钒渣作为目前国内主要的钒生产原料，主要以钠化焙烧提钒工艺和钙化焙烧提钒工艺为主。钠化焙烧目前已被国家禁止立项，属于落后且环保治理困难的生产工艺。而钙化焙烧工艺，如目前西昌钢钒使用的钙化焙烧工艺却存在回收率低（抛弃渣中含五氧化二钒2%左右），焙烧过程渣易结块影响生产效率的问题，同时焙烧中需加入大量石灰石，工序繁琐，需要耗费大量物料和人力。本专利技术研究了一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法。
技术实现思路
钢渣、钒渣、钛白废酸是工业生产中产生的废弃物，不利于生态环境，处理成本高，专利技术人偶然的发现将钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理后，可实现废物利用，利于生态环境的同时，能够产生巨大的经济效益。具体的，一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法，包括以下步骤：a.先将钢渣与钒渣按质量比为20~130：100混合,再按1kg钢渣加入1L钛白废酸的比例继续加入钛白废酸，结块，后将结块物料破碎，优选的，破碎后物料粒径为0~10cm；b.将经步骤a的物料焙烧，焙烧温度为850~880℃，焙烧时间为60~120分钟，优选为90分钟；c.将经步骤b的物料制成粒径为120目的物料；d.将经步骤c的物料中按质量比为1/3.2~8.7加入水混合，优选为1/4~1/8，后调节pH为1.2~1.8，优选为1.5；e.将经步骤d的物料固液分离，再将液体进行树脂交换吸附，后进行树脂解脱；f.将经步骤e的物料加入硫酸镁除杂，加入硫酸镁与五氧化二钒的质量比为1/5~1/15，优选为1:10，除杂反应时间为30~60分钟；g.将经步骤e的物料pH值调节为7.0~8.5，优选为8.0，后加入硫酸铵。进一步地，所述步骤d中采用硫酸调节pH。进一步地，所述树脂交换中，树脂吸附饱和量为含水树脂重量的25~30%，吸附后尾水中五氧化二钒浓度为0~0.5g/L；进一步地，所述钢渣粒径为120~200目，优选为160目，所述钒渣粒径为100~180目，优选为120目。在钢渣粒径为120~200目时会改变钢渣的物相结构，在钒渣粒径为100~180目时会改变钢渣的物相结构，有利于反应的有效性，尤其在钢渣粒径为160目，钒渣粒径为160目时，反应最充分。进一步地，步骤e中所述树脂解脱，采用80wt%片碱溶液进行解脱。进一步地，所述硫酸铵步骤g中硫酸铵加入量与所需物料中五氧化二钒质量比为1.2~3.0，优选为1.7。进一步地，所述步骤e中树脂交换为阴离子交换树脂。进一步地，所述钛白废酸含硫酸150~300g/L，优选的，含硫酸200g/L。进一步地，所述钒渣成份包括V2O50~99wt%，优选为V2O50~25wt%，进一步优选为V2O515.2wt%。进一步的，所述钢渣含钒，优选的，其成份包括：V2O50.3~4.5wt%，CaO30~60wt%，Fe2O325~45wt%。本专利技术的有益效果如下，（一）资源综合利用。1、钢渣目前用于建筑材料使用，含钒的钢渣也作为建筑材料使用，造成了钒资源的极大浪费。而通过本申请的技术能够成功回收钢渣中的钒，钒回收率达到70%，弃渣中含钒能控制在0.5wt%以下，弃渣中含钒显著低于目前采用钠化提钒和钙化提钒生产钒渣产生弃渣的含量1.7wt%左右。2、钛白废酸目前都当作废水处理，其中还含约200g/L硫酸不但得不到利用，反而需要经过中和等手段进行处理。（二）回收流程短，收率高。1.现有的钠化焙烧技术需要二次焙烧，钒回收率最高也只能达到88%，本专利技术方法只需要一次焙烧，钒回收率可以到达91.5%以上。2.目前采用钙化焙烧提钒技术采用钒渣生产钒，钒回收率只能达到84%。（三）焙烧辅料成本低。1.现有的钠化焙烧提钒工艺焙烧辅料需要碳酸钠、氯化钠。2.钙化焙烧提钒工艺需要加入石灰石或生石灰。3.本专利技术方法只需混入钛白废酸。（四）该技术相比原有国内主要提钒技术更环保。废气控制。在现有的钠化焙烧提钒工艺中，特别是加入了氯化钠会在焙烧尾气中出现难以处理有毒有害气体，氯化氢、氯气，而本申请技术在焙烧后仅需要处理二氧化硫气体，而二氧化硫尾气处理目前已经非常成熟，运行简单且成本低。（五）该技术对比钢渣混合钛白废酸生产技术产量更高。钢渣直接混合钛白废酸生产技术虽然成本低，但存在产量低的问题，如同等单台直径2.5米的回转窑生产规模：钢渣混钛白废酸月产量=38.5吨钢渣混合钛白废酸混钒渣月产量=224.82吨（六）生产成本低。目前主要国内的钒渣生产加工成本：1、钒渣采用钠化焙烧技术加工每吨五氧化二钒：约17200元2、攀钢攀宏公司尾渣加工每吨五氧化二钒加工成本：约55000元。3、钢渣混合钒渣钛白废酸加工每吨五氧化二钒成本：低于5000元。（七）该技术对比钙化焙烧技术，在焙烧的过程有不易结块优点。具体实施方式实施例1一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法依次包括如下操作步骤：1、将钒渣（含V2O5为15.2wt%）磨细至过120目大于90%，含钢渣（含V2O5为2.3wt%含CaO为37.27wt%Fe2O3为34wt%）磨细至过160目大于80%；2、将经步骤“1”的钒渣粉和含钢渣粉按质量比为1/1比例混合；3、钛白废酸（含H2SO4为208g/L）按每KG钢渣粉混入1L钛白废酸的比例混合，物料混合后，放置1小时，待物料结块成型，再破碎为小块；4、将物料进行逐渐升温焙烧，升至860℃，在860℃焙烧90分钟。测得焙烧后的混合物料中V2O5含量为7.95%；5、将焙烧后的物料磨细至120目大于90%；6、按固液质量比1/5加入水搅拌，搅拌转速4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：a. 先将钢渣与钒渣按质量比为20~130：100混合,再按1kg钢渣加入1L钛白废酸的比例，继续加入钛白废酸，结块，后将结块物料破碎；b.将经步骤a的物料焙烧，焙烧温度为850~880℃，焙烧时间为60~120分钟，优选为90分钟；c.将经步骤b的物料制成粒径为120目的物料；d.将经步骤c的物料中按质量比为1/3.2~8.7加入水混合，优选为1/4~1/8，后调节pH为1.2~1.8；e.将经步骤d的物料固液分离，再将液体进行树脂交换吸附，后进行树脂解脱；f. 将经步骤e的物料加入硫酸镁除杂，加入硫酸镁与五氧化二钒的质量比为1/5~1/15，优选为1:10，除杂反应时间为30~60分钟；g. 将经步骤e的物料pH值调节为7.0~8.5，优选为8.0，后加入硫酸铵。

【技术特征摘要】
1.一种钢渣、钒渣、钛白废酸的综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：a.先将钢渣与钒渣按质量比为20~130：100混合,再按1kg钢渣加入1L钛白废酸的比例，继续加入钛白废酸，结块，后将结块物料破碎；b.将经步骤a的物料焙烧，焙烧温度为850~880℃，焙烧时间为60~120分钟，优选为90分钟；c.将经步骤b的物料制成粒径为120目的物料；d.将经步骤c的物料中按质量比为1/3.2~8.7加入水混合，优选为1/4~1/8，后调节pH为1.2~1.8；e.将经步骤d的物料固液分离，再将液体进行树脂交换吸附，后进行树脂解脱；f.将经步骤e的物料加入硫酸镁除杂，加入硫酸镁与五氧化二钒的质量比为1/5~1/15，优选为1:10，除杂反应时间为30~60分钟；g.将经步骤e的物料pH值调节为7.0~8.5，优选为8.0，后加入硫酸铵。2.根据权利要求1所述的一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法，其特征在于，所述步骤a中钢渣与钒渣按质量比为100：100。3.根据权利要求1所述的一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法，其特征在于，所述步骤d中采用硫酸调节pH。4.根据权利要求1所述的一种钢渣、钒渣、钛白废酸综合处理方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊，
申请(专利权)人：攀枝花市红杉钒制品有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51