用钒渣进行提钒的原料预处理工艺

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用钒渣进行提钒的原料预处理工艺\n技术领域\n[0001] 本发明属于钒渣提钒技术领域，具体涉及一种用钒渣进行提钒的原料预处理工艺。\n背景技术\n[0002] 钢铁厂在氧气顶吹转炉或雾化提钒后将会得到大量高V2O5含量的钒渣，称为高钒渣。高钒渣通过传统的生产五氧化二钒的工艺提钒后将得到V2O5含量相对较低的含钒残渣，直接称为钒渣。钒渣通常含V2O51.6～2.5％、MFe0.8～2.5％、H2O15.0～20.0％，其余为SiO2、CaO、MgO、MnO、Cr2O3等杂质，其粒度通常在过120目筛45～60％。钒渣最主要用于焙烧提钒，使其中的余钒再进行回收利用，生产片状五氧化二钒。\n[0003] 传统的用钒渣进行提钒的工艺主要有原料预处理、钠化焙烧、孰料浸出、沉钒及熔化5个工序，而原料预处理所采用的工艺通常是回转窑烘干、干球磨细磨并除铁、加钠盐混合配料，之后再将配好的物料送入回转窑进行钠化焙烧。传统的原料预处理工艺存在以下缺点：用回转窑进行烘料，原料烘干时粉尘飞扬、浪费原料、污染严重，并且占用焙烧用设备回转窑，影响企业五氧化二钒产品量；最主要的是加钠盐混合进行配料时，钠盐需求量大，不利于节约成本。\n发明内容\n[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可节约能源、降低添加剂用量、降低生产成本的钒渣提钒原料预处理工艺。\n[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用钒渣进行提钒的原料预处理工艺，包括如下步骤：\n[0006] a、将钒渣进行湿式球磨，过滤；\n[0007] b、将步骤a过滤后的钒渣送入烘干窑进行烘干处理，控制烘干温度在150～300℃之间；\n[0008] c、向步骤b烘干处理后的钒渣中加入钠盐配料，然后送入钠化焙烧工序。\n[0009] 其中，上述方法步骤c中，向钒渣中加入钠盐后钠盐的干基含量为1～2％。\n[0010] 其中，上述方法步骤b中，控制烘干温度在150～250℃之间。\n[0011] 其中，上述方法步骤a中，过滤使钒渣中的水分控制在15～20％。\n[0012] 其中，上述方法步骤b中，将钒渣进行烘干处理后水分含量为7～9％。\n[0013] 其中，上述方法步骤a中，将钒渣进行湿式球磨并除去金属铁后再过滤。\n[0014] 其中，上述方法步骤a中，湿式球磨后使－120目的钒渣的量为85～95％。\n[0015] 其中，上述方法步骤b中，所述烘干窑为立式烘干窑。\n[0016] 其中，上述方法步骤b中，烘干窑的热量来源于提钒工艺中的焙烧余热。\n[0017] 本发明的有益效果是：本发明首先对钒渣进行湿式球磨，然后进行烘干、配料处理；湿式球磨能够降低粉尘的飞扬和钒损失，节约能源，降低生产成本，同时由于出料状态为浆料，水与钒渣中碳酸根接触发生离子反应（既水解），使钒渣处于高碱度的条件下，并且本发明采用150～300℃的烘干温度对钒渣进行烘干，使钒渣保持在高碱度条件下；传统工艺由于采用回转窑烘料，温度基本在400℃以上，会使含钒渣中的碳酸氢盐受热分解，从而降低钒渣的碱度；因此，本发明能使钒渣处于高碱度，配料时无需使用碱，同时减少了钠盐的使用量，所以减少了添加剂的总量，添加剂的使用量为传统工艺的二分之一以下，进一步降低生产成本。\n[0018] 本发明无需使用单独的回转窑对钒渣进行烘干，直接使用立式烘干窑，利用钠化焙烧过程中产生的余热就可实现钒渣的烘干，实现了成本的最大节约和设备占用场地的节约。本发明比传统工艺焙烧效果显著，使转化率提高5%～8%左右。\n具体实施方式\n[0019] 下面通过具体实施方式对本发明进一步说明。\n[0020] 本发明用钒渣进行提钒的原料预处理工艺，包括如下步骤：\n[0021] a、将钒渣进行湿式球磨，过滤；\n[0022] b、将步骤a过滤后的钒渣送入烘干窑进行烘干处理，控制烘干温度在150～300℃之间；\n[0023] c、向步骤b烘干处理后的钒渣中加入钠盐配料，然后送入钠化焙烧工序。\n[0024] 传统工艺中，添加剂加入后的添加剂的干基含量为4～5％，而本发明由于不会降低钒渣的碱度，能够使钒渣保持在高碱度的条件下，因此，无需使用碱，还可降低钠盐的使用量，所以在上述方法步骤c中，向钒渣中加入钠盐后钠盐的干基含量为1～2％即可。\n[0025] 优选的，上述方法步骤b中，控制烘干温度在150～250℃之间。烘干温度过高，容易使钒渣中的碳酸氢盐受热分解，从而降低钒渣的碱度，温度过低，又会降低本发明工艺的效率，因此，优选在150～250℃之间。\n[0026] 优选的，上述方法步骤a中，过滤使钒渣中的水分控制在15～20％。进一步优选的，上述方法步骤b中，将钒渣进行烘干处理后水分含量为7～9％。本发明之所以优选将水分控制在上述范围内，一是根据钠化焙烧时能够产生余热的量和过滤时设备的过滤能力而合理调控设计的，二是本发明对工艺的优化，能够使配料时混料均匀。\n[0027] 优选的，为了不影响后续钠化焙烧提钒的工序，上述方法步骤a中，将钒渣进行湿式球磨并除去金属铁后再过滤。\n[0028] 优选的，为了使本发明工艺更加优化，上述方法步骤a中，湿式球磨后使－120目的钒渣的量为85～95％。\n[0029] 优选的，为了节约场地，上述方法步骤b中，所述烘干窑为立式烘干窑。\n[0030] 优选的，为了进一步的节约生产成本，上述方法步骤b中，烘干窑的热量来源于提钒工艺中的焙烧余热。\n[0031] 下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。\n[0032] 实施例一本发明方法处理钒渣\n[0033] 钒渣为黑色细颗状，主要成分质量分数如表1：\n[0034] 表1钒渣主要成分\n[0035] \n名称 V2O5/% -120目/% MFe/% H2O/%\n含钒残渣 1.60 45.0 2.5 20.0\n[0036] 将表1中粒度钒渣加入定量水，按钒渣：水=1：3体积进入湿式球磨机（型号为∮1.5×5.7m）磨细,通过“筛选法（利用14目的筛网，孔径约为2mm）”将大颗粒的金属铁筛分出去，控制在合格范围内，即MFe≤1.0%，球磨后的钒渣粒度控制在-120目的量≥85.0%，浆料通过橡胶带式过滤机（型号为DU25/1800）抽滤干净，控制湿磨料水分在15～\n20％之间，满足工艺要求，吞吐量为200～250吨/24小时，完全满足2条线生产要求，湿磨料具体工艺指标见表2。\n[0037] 表2湿磨料主要指标\n[0038] \nPH值 V2O5/% -120目/% MFe/% H2O/%\n12.0 1.40 92.0 0.5 19.0\n[0039] 将湿磨料通过立式烘干窑（型号为TKLH-386），控制主烘干区温度在200～250℃之间，烘干处理后水分含量控制在8％左右，有效利用回转窑焙烧时的余热进行烘料，节约能源，满足工艺要求，吞吐量为240吨/24小时，完全满足2条线生产要求。\n[0040] 将烘干后钒渣粉与钠盐，按要求的比例：钠盐︰钒渣（干基）=2︰98。用流量控制法（控制钒渣、钠盐分别以一定流量连续从料仓中流出），输送至滚筒搅拌机混合均匀后送到回转窑进行钠化焙烧。\n[0041] 钠化焙烧后的钒渣转化率及水浸后钒酸钠溶液PH满足工艺要求8.5～9.0℃之间，如表3所示：\n[0042] 表3焙烧转化率\n[0043] \nTV/% SV/% 差值 转化率% PH\n1.3 1.05 0.25 80.77 9.0\n[0044] 实施例二本发明方法处理钒渣\n[0045] 钒渣为黑色细颗状，主要成分质量分数如表1所示。\n[0046] 将表1中粒度钒渣加入定量水，按钒渣：水=1：3体积进入湿式球磨机（型号为∮1.5×5.7m）磨细,通过“筛选法（利用14目的筛网，孔径约为2mm）”将大颗粒的金属铁筛分出去，控制在合格范围内，即MFe≤1.0%，球磨后的钒渣粒度控制在-120目的量≥85.0%，浆料通过橡胶带式过滤机（型号为DU25/1800）抽滤干净，控制湿磨料水分在15～\n20％之间，满足工艺要求，吞吐量为230吨/24小时，完全满足2条线生产要求，湿磨料具体工艺指标见表4。\n[0047] 表4湿磨料主要指标\n[0048] \nPH值 V2O5/% -120目/% MFe/% H2O/%\n12.5 1.45 88.0 0.8 18.5\n[0049] 将湿磨料通过立式烘干窑（型号为TKLH-386），控制主烘干区温度在200～250℃之间，烘干处理后水分含量控制在8％左右，有效利用回转窑焙烧时的余热进行烘料，节约能源，满足工艺要求，吞吐量为230吨/24小时，完全满足2条线生产要求。\n[0050] 将烘干后钒渣粉与钠盐，按要求的比例：钠盐︰钒渣（干基）=1.5︰98.5，用流量控制法（控制钒渣、钠盐分别以一定流量连续从料仓中流出），输送至滚筒搅拌机混合均匀后送到回转窑进行钠化焙烧。\n[0051] 钠化焙烧后的钒渣转化率及水浸后钒酸钠溶液PH满足工艺要求8.5～9.0℃之间，如表3所示：\n[0052] 表5焙烧转化率\n[0053] \nTV/% SV/% 差值 转化率% PH\n1.43 1.14 0.29 79.72 8.5\n[0054] 对比实施例一传统方法处理钒渣\n[0055] 钒渣为黑色细颗状，主要成分质量分数如表1所示。\n[0056] 将表1中粒度钒渣进入采用卧式回转窑烘料(型号为∮2.5×45m)，控制温度在\n600℃～800℃之间，烘干控水在2%，控制在合格范围内（≤5.0%），吞吐量为480吨/24小时，完全满足2条线48小时生产要求。\n[0057] 将烘干后钒渣管式干球磨机（型号为∮1.5×5.7m）磨细,通过“筛选法（利用14目的筛网，孔径约为2mm）”将大颗粒的金属铁筛分出去，控制在合格范围内（≤1.0%），球磨后的粒度-120目的粒径比例控制在合格范围内，满足工艺要求，吞吐量为460吨/48小时，[0058] 完全满足2条线48小时生产要求，工艺指标见表6。\n[0059] 表6干磨料主要成分\n[0060] \nV2O5/% -120目/% MFe/%\n1.46 93.0 0.5\n[0061] 将烘干后钒渣粉与添加剂，按要求的比例：碱︰盐︰钒渣（干基）=2︰3︰95体积，用流量控制法（控制钒渣、添加剂分别以一定流量连续从料仓中流出），输送至滚筒搅拌机混合均匀后送到回转窑进行钠化焙烧。\n[0062] 钠化焙烧后的钒渣转化率及水浸后钒酸钠溶液PH满足工艺要求8.5～9.0℃之间，如表7所示：\n[0063] 表7焙烧转化率\n[0064]