一种球团化钒渣焙烧的方法

1.一种球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a、分别将钠盐添加剂、粘结剂加入水中配制成粘性水溶液，其中，所述钠盐添加剂与粘结剂的质量比为10:1～50:1，所述钠盐添加剂和粘结剂与水的固液比按克比毫升计为
0.05:1～0.3:1；
b、将钒渣破碎并将破碎后的钒渣与所述粘性水溶液混合得到混合料，将所述混合料在压力强度为10000～50000Pa下压制成球团，其中，所述钒渣与粘性水溶液的固液比按克比毫升计为5:1～10:1；
c、将所述球团进行高温焙烧得到熟料，将所述熟料破碎并将破碎后的熟料用水浸出，过滤后得到含钒浸出液，
其中，钠盐添加剂的摩尔量高于所述钒渣中钒的摩尔量。
2.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，所述钠盐添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、草酸钠中的一种或多种，所述粘结剂为无水乙二醇、无水乙醇、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，在步骤a中，所述水的温度为25～50℃。
4.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，所述钒渣为转炉提钒钒渣、高钙高磷钒渣、含钒废催化剂钒渣；所述含钒浸出液除杂后用于制备偏钒酸铵或多钒酸铵。
5.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，所述破碎后的钒渣粒度小于200目，所述破碎后的熟料粒度小于200目。
6.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，所述球团的直径为3～
50mm。
7.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，在步骤c中，高温焙烧的温度为780～850℃，焙烧时间为1～10h。
8.根据权利要求1所述的球团化钒渣焙烧的方法，其特征在于，在步骤c中，浸出液固比按毫升比克计为0.5:1～4:1，浸出温度为50～100℃，浸出时间为20～80min。

一种球团化钒渣焙烧的方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于提钒化工技术领域，涉及一种钒渣提钒的方法，更具体地讲，涉及一种球团化钒渣焙烧的方法。\n背景技术\n[0002] 我国钒的储量居世界第四位，全国有10多个省市(区)都有钒矿物资源，但主要集中在四川攀枝花地区和河北承德地区，尤其是攀枝花地区的钒储量相当丰富，已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿吨，五氧化二钒储量为1578万吨，约占全国储量的55wt％，占世界储量的11wt％。\n[0003] 在进行转炉提钒时，会将钒富集到钒渣中，然后对钒渣进行提钒处理。目前，广泛应用的主要是钠化焙烧提钒的方法，即通过配入钠盐添加剂进行焙烧，而后对熟料进行浸出、沉钒等处理。在焙烧过程中，为了减少物料的粘结现象，通常在混料的过程中要加入提钒后的残渣，这样的处理方式虽然减少了物料的粘结，但是牺牲了钒的回收率，而且在焙烧的过程中也存在部分混料不均等原因导致的焙烧粘结现象。\n[0004] 因此，需要寻求一种既能提高钒的的回收率，又能避免焙烧粘结现象的焙烧方法。\n发明内容\n[0005] 针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。\n[0006] 本发明的目的在于提供一种既能大大提高钒的回收率，同时也能避免钒渣在高温焙烧过程中粘结现象的球团化钒渣焙烧的方法。\n[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种球团化钒渣焙烧的方法，所述方法包括以下步骤：a、分别将钠盐添加剂、粘结剂加入水中配制成粘性水溶液；b、将钒渣破碎并将破碎后的钒渣与所述粘性水溶液混合得到混合料，将所述混合料压制成球团；c、将所述球团进行高温焙烧得到熟料，将所述熟料破碎并将破碎后的熟料用水浸出，过滤后得到含钒浸出液。\n[0008] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，所述钠盐添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、草酸钠中的一种或多种，所述粘结剂为无水乙二醇、无水乙醇、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。\n[0009] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，在步骤a中，所述钠盐添加剂与粘结剂的质量比为10:1～50:1，所述钠盐添加剂和粘结剂与水的固液比为0.05:1～\n0.3:1，所述水的温度为25～50℃。\n[0010] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，所述钒渣为转炉提钒钒渣、高钙高磷钒渣、含钒废催化剂钒渣；所述含钒浸出液除杂后用于制备偏钒酸铵或多钒酸铵。\n[0011] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，所述破碎后的钒渣粒度小于\n200目，所述破碎后的熟料粒度小于200目。\n[0012] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，在步骤b中，所述钒渣与粘性水溶液的固液比为5:1～10:1。\n[0013] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，将所述混合料在压球机上压制成球团，压力强度为10000～50000Pa，所述球团的直径为3～50mm。\n[0014] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，在步骤c中，高温焙烧的温度为780～850℃，焙烧时间为1～10h。\n[0015] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，在步骤c中，浸出液固比为\n0.5:1～4:1，浸出温度为50～100℃，浸出时间为20～80min。\n[0016] 根据本发明的球团化钒渣焙烧的方法的一个实施例，所述钠盐添加剂的摩尔量高于所述钒渣中钒的摩尔量。\n[0017] 本发明采用将钠化添加剂、粘结剂与钒渣制成球团后再进行高温焙烧提钒的球团化钒渣焙烧方法，大大提高了钒的回收率，同时也避免了钒渣在高温焙烧过程中产生的粘结现象。本发明工艺简单易用、适应范围广、成本低，具有很高的社会效益和经济效益。\n具体实施方式\n[0018] 在下文中，将结合示例性实施例对本发明的球团化钒渣焙烧的方法进行详细说明。\n[0019] 本发明的球团化钒渣焙烧的方法包括以下步骤：\n[0020] a）分别将钠盐添加剂、粘结剂加入水中配制成粘性水溶液；\n[0021] b）将钒渣破碎并将破碎后的钒渣与所述粘性水溶液混合得到混合料，将所述混合料压制成球团；\n[0022] c）将所述球团进行高温焙烧得到熟料，将所述熟料破碎并将破碎后的熟料用水浸出，过滤后得到含钒浸出液。\n[0023] 在本发明中，所述钒渣可以为转炉提钒钒渣，也可以为高钙高磷钒渣、含钒废催化剂钒渣或其它来源的钒渣，本发明并不对此进行具体限制。\n[0024] 根据本发明，先采用钠盐添加剂、粘结剂配制成粘性水溶液，再将破碎后的钒渣与该粘性水溶液混合得到混合料，之后将混合料压制成球团后再进行破碎、焙烧、浸出等后续处理。也即，本发明的关键在于将钠盐添加剂、粘结剂与钒渣制成球团，再进行高温焙烧提钒。由于钒渣含有大量的金属铁、硅酸盐等物质，因此钒渣在氧化焙烧的过程中会产生低熔点的物质并造成物料的粘结。本发明采用球团化焙烧钒渣的方法，既减少了低熔点物质在焙烧过程中的直接相互接触，同时又由于有大量钠盐的存在而形成了多空隙的网状结构，可以有效避免物料的烧结，因而不再需要配入返渣。没有配入返渣，也就相当于提高了钒渣的品位，钒的浸出率大大提高，也相应地提高了钒的回收率。\n[0025] 其中，所采用的钠盐添加剂可以为碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、草酸钠中的一种或多种，只要能够提供钠离子并在后续工艺中生成溶解于水的钒酸钠即可。\n所采用的粘结剂可以为无水乙二醇、无水乙醇、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠中的一种或多种，只要具有足够的粘性并能够有助于形成球团即可。\n[0026] 根据本发明的一个实施例，在步骤a中，控制钠盐添加剂与粘结剂的质量比为\n10:1～50:1，控制钠盐添加剂和粘结剂与水的固液比为0.05:1～0.3:1，控制水的温度为\n25～50℃。在上述条件下配制得到的粘性水溶液，有利于成球并得到较好的粘结效果。\n[0027] 其中，为了提高钒渣的比表面积并保证钒渣与粘性水溶液混合时的均匀性，需将钒渣破碎后再进行混合料的制备。同样地，为了增大熟料与浸出液之间的接触面积并提高溶解速度和扩散速度，需要将熟料破碎后再进行浸出。根据本发明的一个实施例，破碎后的钒渣粒度小于200目，破碎后的熟料粒度小于200目。\n[0028] 在步骤b中，控制钒渣与粘性水溶液的固液比为5:1～10:1，以保证制得的混合料适于制成大小、强度合适的球团。根据本发明的一个实施例，将所得混合料在压球机上压制成球团，并且为了保证球团化钒渣的强度以及其在氧化焙烧过程中的充分氧化，优选地将压力强度控制为10000～50000Pa并将球团的直径控制在3～50mm，主要便于得到具备较佳强度的球团，使得球团在焙烧时不至于破碎。\n[0029] 根据本发明的一个实施例，在步骤c的焙烧工序中，控制高温焙烧的温度为780～\n850℃，优选为800℃；控制焙烧时间为1～10h，优选为3h。在步骤c的浸出工序中，控制浸出液固比为0.5:1～4:1，优选为2:1；控制浸出温度为50～100℃，优选为100℃；控制浸出时间为20～80min，优选为40min。对于以上如焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间等参数，还可以根据现场工况和生产要求进行调整，例如采取加强搅拌、延长浸出时间、延长焙烧时间等措施均有助于提高钒渣的回收率。\n[0030] 需要注意的是，在配料的过程中，要保持钠盐添加剂的摩尔量适当高于钒渣中钒的摩尔量，以保证球团化钒渣的焙烧完全。\n[0031] 对于过滤得到的含钒浸出液，可以将其除杂后直接用于制备偏钒酸铵或多钒酸铵等产品，本发明不限于此。\n[0032] 下面结合示例对本发明作进一步的阐述，示例仅用于说明本发明，而不对本发明进行限制。\n[0033] 示例1：\n[0034] 本示例所用钒渣的成分如表1所示，该钒渣为转炉提钒钒渣。\n[0035] 表1转炉提钒钒渣的成分及其含量（wt%）\n[0036] \n组分 V2O5 MnO CaO MgO SiO2 Al2O3 TFe Cr2O3 TiO2\n转炉提钒钒渣 16.67 9.14 3.54 3.09 14.68 4.89 25.88 4.35 12.78\n[0037] 在25℃、1000ml的纯水中加入400g无水分析纯碳酸钠，再加入20g无水乙二醇，制备成粘性水溶液。将表1所示成分的转炉提钒钒渣破碎后，取100g粒度为200目以下的上述钒渣并加入到10ml上述粘性水溶液制成混合料，在压球机上采用10000pa的压力强度将所述混合料压制成3mm的球团。将所得球团置于马弗炉中加热至780℃，控制焙烧时间为1h。将得到的熟料破碎至200目以下，取50g破碎后的熟料加入到25ml纯水中，加热至\n50℃，浸出20min，浸出的同时进行搅拌，最后过滤得到含钒浸出液。\n[0038] 经检测，该含钒浸出液中的钒含量为84.0g/L，浸出液为50ml，钒的浸出率为90%。\n[0039] 示例2：\n[0040] 本示例所用钒渣的成分如表2所示，该钒渣为高钙高磷钒渣。