钒钛磁铁矿中回收钒的方法技术

本发明专利技术公开了一种钒钛磁铁矿中回收钒的方法，该方法的工艺步骤为：（1）将钒钛磁铁矿、钙质添加剂与粘结剂混合造球或压块后烘干，然后氧化焙烧，得到焙烧熟料；（2）所述的焙烧熟料利用含有CO32-的浸出液进行碳酸化浸出，然后进行固液分离，得到含钙铁矿渣和含钒铬的溶出液；（3）所述的溶出液加入带NH4+的试剂进行氨沉，得到钒酸氨；或溶出液加入酸液直接酸化得到V2O5。本方法采用钙化焙烧-碳酸化浸出回收钒钛磁铁矿中的钒，得到的含钙铁矿渣的烧结球团可以直接应用于高炉冶炼；从而有效地解决了钒钛磁铁矿中钒的回收，并不会对后续的高炉冶炼造成影响。本方法回收钒后得到的结晶母液可回收铬，从而更加有效地实现钒钛磁铁矿的综合利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶金
，尤其是一种。
技术介绍
钒钛磁铁矿经磁选分离后得到的铁精矿中主要成分是铁和钛，钒在矿石中品位很低，约为O. 5% O. 8%。目如从铁精矿中提I凡主要有两种方法，一种是直接从铁精矿中提钥；；另ー种是先经炼铁、炼钢再从炉渣中提钒。直接从铁精矿中提钒研究较多的是钠化氧化提钒，铁精矿经过1200 0C左右Na2SO4焙烧、水法提钒，钒的回收率可达80%，突出的缺点是浸后球団不能单独进高炉冶炼。从钒渣中提钒是我国钒钛磁铁矿提钒的主要エ艺，即钒渣经回转窑钠化焙烧、水浸、净化、沉钒的エ艺，此エ艺与钢铁冶炼流程相衔接，缺点是钒的总收率低，从精矿到钒铁过程中钒的回收率为43% 49%，一部分钒未经充分提取损耗到高炉渣、 电炉渣及钢渣中了。以钒钛磁铁矿为原料生产铁、钒产品的企业目前都采用传统的钒渣钠化焙烧エ艺从钒渣中提钒，如我国的攀钢、承钢，南非海威尔德、新西兰钢铁公司等。钠化焙烧的エ艺基本原理是以Na2CO3为添加剂，通过高温钠化焙烧(750-850°C)将低价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，再对钠化焙烧产物直接水浸，得到含钒的浸取液，后加入铵盐制得多钒酸铵沉淀，经还原焙烧后获得钒的氧化物产品。钠化焙烧エ艺钒回收率低，单次焙烧钒回收率为70%左右，经多次焙烧后钒的回收率也仅为80% ;焙烧温度高(750-850°C )，且需多次焙烧，能耗偏高；在焙烧过程中会产生有害的HC1、Cl2等侵蚀性气体，污染环境。公开号CN101215005A提出了ー种利用钒渣生产五氧化ニ钒的方法，其将钒渣与钠盐(碳酸钠、氯化钠)或钾盐(碳酸钾、氯化钾)混合后焙烧，该专利适用于高硅低钒钒渣，焙烧温度为700 820°C，多温段焙烧，通过控制温度制度及盐配比，可以防止炉料烧结，使エ艺顺行，亦降低了焙烧保温时间，尾渣中V2O5含量可达到O. 5 1%。公开号CN1884597A —种提钒钠化焙烧复合添加剂、公开号CN86108218A回转窑一次焙烧钒洛一水浸提钒方法，均都对钠化焙烧エ艺的添加剂及温度制度进行了不同改进，基本原理都是通过使用不同配比的添加剂(Na2C03、NaCl、Na2S04、Na2S03等)及不同的温度制度来对钒的提取率、焙烧时间、炉料烧结等指标进行改进和提高。以上エ艺与传统的钠化焙烧原理、操作过程、操作温度基本相同，无法避免焙烧温度过高等传统エ艺的问题。公开号CN101161831A提出了 ー种钒渣钙化焙烧的方法，其将高钙钒渣或普通钒渣与石灰或石灰石混匀后进行钙化焙烧；与钠化焙烧エ艺相比，钙化焙烧时无需经过低温到高温逐步升温的过程，而是直接高温焙烧，使焙烧炉的温度更容易控制，并且缩短了焙烧时间，设备的产能也有所提高。这种方法依然存在钒钛磁铁矿中的一部分钒损耗到高炉渣、电炉渣及钢渣之中的不足之处。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种回收钒后得到的铁矿渣可以直接应用于高炉冶炼的。为解决上述技术问题，本专利技术的エ艺步骤为 (1)将钒钛磁铁矿、钙质添加剂与粘结剂混合造球或压块后烘干，然后氧化焙烧，得到焙烧熟料； (2)所述的焙烧熟料利用含有C032_的浸出液进行碳酸化浸出，然后进行固液分离，得到含钙铁矿渣和含钒铬的溶出液； (3)所述的溶出液加入带NH4+的试剂进行氨沉，得到钒酸氨；或溶出液加入酸液直接酸化得到V205。优选的，所述步骤(I)中的钙质添加剂为CaO、CaCO3> CaSO4, Ca(OH)2、CaCl2、石灰石、白云石中的ー种或几种，或配加有CaF2的上述钙质添加剤，所述钙质添加剂的添加量为钥；钦磁铁矿重量的1% 20% ;所述的粘结剂为淀粉、糊精、闻岭土、膨润土、娃酸盐、水泥 中的ー种或几种，所述粘结剂的添加量为钒钛磁铁矿重量的O. 1% 10% ;所述步骤(I)中采用氧气、空气、富氧空气和臭氧中的ー种或几种进行氧化焙烧，氧化焙烧温度为700 1400°C，氧化焙烧时间为O. I IOh。更优选的,所述I丐质添加剂的添加量为f凡钛磁铁矿重量的5% 10% ;所述粘结剂的添加量为钒钛磁铁矿重量的O. 1% 5% ;所述氧化焙烧温度为900 1300°C;氧化焙烧时间为O. 5 3h。。更优选的，所述钙质添加剂为CaO或CaCO3。优选的，所述步骤(2)中的浸出液为Na2CO3和/或NaHCO3溶液，浸出液中⑶广的质量百分数为1% 40%。更优选的，所述浸出液中C032_的质量百分数为5% 20%。进ー步优选的，所述浸出液在浸出过程中持续通入CO2气体，所述CO2气体的通入压カ为O. I 40公斤。优选的，所述步骤(3)中溶出液加入带NH4+的试剂调节溶液pH值为5 10，所述含有NH4+的试剂为NH4HCO3和/或(NH4) 2C03 ;所述直接酸化调节溶液pH值为I 5，所述直接酸化的酸液为盐酸和/或硫酸。更优选的，所述带NH4+的试剂在氨沉时通入C02。优选的，所述步骤(3)中溶出液经氨沉或酸化沉钒后得到的结晶母液调整pH值为I 10制备Cr2O3 ;所述结晶母液为酸化得到的，采用铵盐调整pH值；所述的结晶母液为氨沉得到的，采用还原剂调整PH值，所述的还原剂为SO2、硫酸亚铁、氯化亚铁、鉄屑、水合肼、草酸和甲酸中的ー种或几种。本专利技术所述的钒钛磁铁矿包括普通钒钛磁铁矿、高铬钒钛磁铁矿，或磁铁矿经直接还原流程生产得到的含钒(铬)渣，或经高炉冶炼生产所得的铁(水)再在高温条件下以氧气或空气为氧化介质采用摇包提钒、铁水包提钒、及各种顶吹复吹转炉提钒等生产过程形成的钒渣。本专利技术的原理是钒钛磁铁矿经过钙化焙烧，其中低价的钒铬转化为高价的钒(铬)酸钙，后经过碳酸化浸出，可以实现钒(铬)酸钙向碳酸钙的转化，钒(铬)进入溶液，实现钒(铬)的浸出。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本专利技术方法采用钙化焙烧-碳酸化浸出回收钒钛磁铁矿中的钒，浸出后得到的含钙铁矿渣经配矿、造团、烧结，得到的烧结球団可以直接应用于高炉冶炼；从而有效地解决了钒钛磁铁矿中钒的回收，并不会对后续的高炉冶炼造成影响。本专利技术方法回收钒后 得到的结晶母液可通过调整PH值，回收钒钛磁铁矿中的铬，从而更加有效地实现钒钛磁铁矿的综合利用。本从焙烧过程看，钙质添加剂便宜、来源广、储量丰富，原料成本低；从浸出过程看，碳酸化浸出成本低、无污染、可循环，实现了浸出液循环清洁利用；且浸出液杂质元素少，可生产高品质钒(铬)产品；对于浸出后的渣，因为富含Ca、Fe而不含Na所以可直接应用于高炉炼铁，实现了钒钛磁铁矿的清洁综合利用；且相比高炉冶炼含钒(铬)钛磁铁矿钒(铬)回收率高； 本专利技术原料处理简单，エ艺流程短，相比高炉冶炼提钒(铬)综合回收率高，钒(铬)回收率高于80%，浸出液中杂质含量少，产品纯度高，且钙化焙烧浸出渣含钙而不含钠可以直接用于高炉冶炼，过程中无废水废气产生，实现钒钛磁铁矿清洁综合利用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进ー步详细的说明。图I是本专利技术的流程图。具体实施例方式实施例I :图I所示，本的エ艺步骤如下所述。(I)配料将钒钛磁铁矿与钒钛磁铁矿重量10%的CaCO3、钒钛磁铁矿重量1%的淀粉于圆盘造粒机中进行造球，然后在100°c烘箱中进行烘干，得到造团料；其中，钒钛磁铁矿中含 V2O5 I. 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁矿中回收钒的方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为 (1)将钒钛磁铁矿、钙质添加剂与粘结剂混合造球或压块后烘干，然后氧化焙烧，得到焙烧熟料； (2)所述的焙烧熟料利用含有CO广的浸出液进行碳酸化浸出，然后进行固液分离，得到含钙铁矿渣和含钒铬的溶出液； (3)所述的溶出液加入带NH4+的试剂进行氨沉，得到钒酸氨；或溶出液加入酸液直接酸化得到V205。2.根据权利要求I所述的钒钛磁铁矿中回收钒的方法，其特征在于所述步骤(I)中的钙质添加剂为CaO、CaCO3、CaSO4、Ca (OH)2, CaCl2、石灰石、白云石中的一种或几种，或配加有CaF2的上述I丐质添加剂,所述I丐质添加剂的添加量为f凡钛磁铁矿重量的1% 20% ;所述的粘结剂为淀粉、糊精、高岭土、膨润土、硅酸盐、水泥中的一种或几种，所述粘结剂的添加量为钒钛磁铁矿重量的O. 1% 10% ;所述步骤(I)中采用氧气、空气、富氧空气和臭氧中的一种或几种进行氧化焙烧，氧化焙烧温度为700 1400°C,氧化焙烧时间为O. I 10h。3.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿中回收钒的方法，其特征在于所述钙质添加剂的添加量为f凡钛磁铁矿重量的5% 10% ;所述粘结剂的添加量为f凡钛磁铁矿重量的O.1% 5% ;所述氧化焙烧温度为900 1300°C ;氧化焙烧时间为O. 5 3h。4.根据权利要求2或3所述的钒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兰杰，陈东辉，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：