【技术实现步骤摘要】
本专利技术适用于火法冶金分离提取钒，提供了一种钒渣的酸浸提钒方法。
技术介绍
1、钒作为一种战略资源，广泛应用于国防、航空航天、化工、冶金等行业。全球约88％的钒是从钒钛磁铁矿中提取的。钒钛磁铁矿通过高炉冶炼、转炉吹炼，生成半钢和钒渣。钒渣是炼钢过程的中间产物，同时也是提钒的原料。目前，从钒渣中提取钒最主要的两种工业方法是钠化-焙烧水浸和钙化-焙烧酸浸。
2、钒渣钠化焙烧-水浸提钒的工艺技术成熟，但还是存在一些问题：焙烧过程中产生腐蚀性气体或者温室气体，例如cl2、so2、hcl；产生大量含有v(v)和cr(vi)高剧毒的沉钒废水。因此，为了寻找更环保的提钒方法，钙化-焙烧酸浸法就应运而生，这种方法无有害气体释放，对原料的适应强。但是，该方法也存在一定缺陷，主要体现在钙化焙烧钒的回收率较低，以及酸浸的时间相较于钠化焙烧-水浸提钒并没有得到明显缩短。
技术实现思路
1、针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种钒渣的酸浸提钒方法，目的是为了解决
技术介绍
中提出的问题，包括步骤：
2、s1.将工业选铁后的含钒渣作为原料，依次经过破碎、筛分、水洗、固液分离以及烘干过程，制得水洗钒渣细粉；
3、s2.将水洗钒渣细粉使用高能球磨机进行球磨活化，制得活化钒渣；
4、s3.将活化钒渣运用混料机与粉末状碳酸钙按照钒钙摩尔比1：1混合均匀，得到配钙混料；
5、s4.将配钙混料进行焙烧后冷却，得到焙烧料；
6、s5.将焙烧料使用高
7、s6.将焙烧熟料在高压超声罐中使用浸出液进行一次浸出，浸出温度为50～75℃，高压超声罐中的维持压为150～202kpa，超声波频率为35～60khz，浸出时间保持1～1.5h；随后进行固液分离，得到第一固态残渣和第一分离液；
8、s7.高压超声罐中，将第一固态残渣使用浸出液进行二次浸出，浸出温度为50～75℃，高压超声罐中的维持压为150～202kpa，超声波频率为35～60khz，浸出时间保持30～60min；随后进行固液分离，得到第二固态残渣和第二分离液；
9、s8.将第一分离液和第二分离液进行混合，得到含钒滤液。
10、进一步的，所述步骤s1中破碎和筛分过程具体为：使用粉碎机将含钒渣破碎至粒度小于125微米，然后使用干式磁选机磁选得到钒渣细粉，该钒渣细粉粒度分布在1.7～125微米，平均粒度为46微米，比表面积为0.2m2/g。
11、进一步的，所述步骤s1中水洗和烘干过程包括：s1.1：将钒渣细粉在高压仓内搅拌条件下煮沸；高压仓内保持压为150～202kpa，煮沸维持5～10min；s1.2：经固液分离、烘干，得到水洗钒渣细粉。
12、进一步的，所述步骤s2中球磨活化的料球质量比为5:1；转速为300～400rpm，球磨时间为40min。
13、进一步的，所述步骤s2中活化钒渣的粒度分布为0.04～45微米，平均粒度为5微米，比表面积为3.3m2/g。
14、进一步的，所述步骤s4中焙烧是将配钙混料使用焙烧炉在800℃下进行焙烧20～55min，取出后自然冷却至室温。
15、进一步的，所述步骤s5中将焙烧料球磨至平均粒度小于10微米以下，得到焙烧熟料。
16、进一步的，所述步骤s6与s7中浸出液为ph＝2.5的硫酸溶液。
17、进一步的，所述步骤s6与s7中，一次浸出的浸出液与焙烧熟料质量比为5:1；二次浸出的浸出液与第一固态残渣质量比为3:1。
18、综上所述，本方法执行各步骤以及物料转运的时间更短，与传统工艺步骤通常大于10个小时甚至更长时间相比，运用本方法能够用更短的时间达到90％以上的浸出率，极大的缩短了生产时间。
19、其次，通过缓慢搅拌来解决高频超声振动在浸出液中的方向性产生“阴影”区的问题，防止浸出罐内部的钒渣接收不到超声波的震荡作用浸、出液空化区域不均使浸出效果变弱。缓慢搅拌下进行超声浸出使原本远离超声波发生装置的钒渣颗粒更加有机会经过超声波的作用区间，整体上使超声波在钒渣与浸出液中更加均匀的释放。
20、另一方面，浸出液温度升高可促进浸出，且温度升高超声波作用在浸出液中产生的空化作用明显增强。同时，为了减轻大量的空化泡会造成声波屏障使超声波在浸出液中更不易扩散，本专利技术采用在高压下进行酸浸，高压下促进超声波空化泡崩解，在一定程度上减弱声波屏障的产生，在高压与提升超声波频率的双重作用下使超声波空化酸浸效果到达最佳。浸出的环境处在高压下，迅速崩解的空化泡能够增加钒渣的气蚀效果，同时减小空化泡持续时间能够减弱空气屏障的效果，维持有效的超声波作用空间体积，进一步增强浸出效果。
21、同时，本专利技术将钒渣细粉在高压下进行煮沸水洗能够进一步提升钒的浸出率，防止在进行球磨后部分尖晶石相在油膜覆盖下，钒难以被浸出液中的硫酸氧化交换，导致钒的浸出率降低。
22、由此，本专利技术能够在保证高浸出率的条件下，明显缩短酸浸的时间。
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1.一种钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S1中破碎和筛分过程具体为：使用粉碎机将含钒渣破碎至粒度小于125微米，然后使用干式磁选机磁选得到钒渣细粉，该钒渣细粉粒度分布在1.7～125微米，平均粒度为46微米，比表面积为0.2m2/g。
3.根据权利要求2所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S1中水洗和烘干过程包括：S1.1：将钒渣细粉在高压仓内搅拌条件下煮沸；高压仓内保持压为150～202kPa，煮沸维持5～10min；S1.2：经固液分离、烘干，得到水洗钒渣细粉。
4.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S2中球磨活化的料球质量比为5:1；转速为300～400rpm，球磨时间为40min。
5.根据权利要求4所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S2中活化钒渣的粒度分布为0.04～45微米，平均粒度为5微米，比表面积为3.3m2/g。
6.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S4
7.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S5中将焙烧料球磨至平均粒度小于10微米以下，得到焙烧熟料。
8.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S6与S7中浸出液为pH＝2.5的硫酸溶液。
9.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤S6与S7中，一次浸出的浸出液与焙烧熟料质量比为5:1；二次浸出的浸出液与第一固态残渣质量比为3:1。
...【技术特征摘要】
1.一种钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤s1中破碎和筛分过程具体为：使用粉碎机将含钒渣破碎至粒度小于125微米，然后使用干式磁选机磁选得到钒渣细粉，该钒渣细粉粒度分布在1.7～125微米，平均粒度为46微米，比表面积为0.2m2/g。
3.根据权利要求2所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤s1中水洗和烘干过程包括：s1.1：将钒渣细粉在高压仓内搅拌条件下煮沸；高压仓内保持压为150～202kpa，煮沸维持5～10min；s1.2：经固液分离、烘干，得到水洗钒渣细粉。
4.根据权利要求1所述的钒渣的酸浸提钒方法，其特征在于，所述步骤s2中球磨活化的料球质量比为5:1；转速为300～400rpm，球磨时间为40min。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏宇，
申请(专利权)人：双鸭山鑫沙环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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