CN111321311A - 钒渣两次转化成盐提钒的方法 - Google Patents
钒渣两次转化成盐提钒的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111321311A CN111321311A CN202010339708.5A CN202010339708A CN111321311A CN 111321311 A CN111321311 A CN 111321311A CN 202010339708 A CN202010339708 A CN 202010339708A CN 111321311 A CN111321311 A CN 111321311A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- leaching
- vanadium
- carbonation
- slag
- vanadium slag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 118
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 170
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 13
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 41
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 28
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 11
- CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N sodium metavanadate Chemical compound [Na+].[O-][V](=O)=O CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 4
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFVBFMMHFBHNPZ-UHFFFAOYSA-N [Na].[V] Chemical compound [Na].[V] CFVBFMMHFBHNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
- C22B34/22—Obtaining vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明属于钒冶金技术领域，具体涉及钒渣两次转化成盐提钒的方法。本发明所要解决的技术问题是提供钒渣两次转化成盐提钒的方法。该方法为：a、将钒渣氧化焙烧，得第一次熟料，经第一次碳酸化浸出，得第一次浸出残渣和第一次浸出液；b、将第一次浸出残渣氧化成盐转化焙烧，得第二次熟料，经第二次碳酸化浸出，得第二次浸出残渣和第二次浸出液；c、调节第一次浸出液的pH值，结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后，母液作为浸出剂返回第二次碳酸化浸出循环利用；第二次浸出液作为浸出剂返回第一次碳酸化浸出循环利用。本发明方法不需外配成盐添加剂，能够降低浸出残渣中的钒含量，提高钒的转浸率，且钒转浸率波动小。
Description
技术领域
本发明属于钒冶金技术领域，具体涉及钒渣两次转化成盐提钒的方法。
背景技术
钒渣是提取氧化钒的主要原料，目前，提钒的产业化工艺主要有两种，钒渣钠化焙烧转化-水浸-钒酸铵沉淀(钠化工艺)、钒渣钙化焙烧转化-硫酸浸出-钒酸盐沉淀(钙化工艺)。其中，钠化工艺产生的提钒尾渣中氧化钠含量高，二次利用困难，处理沉钒废水副产固废硫酸钠和钒铬还原滤饼，数量大且难以处理。钙化工艺产生的尾渣硫含量高，二次利用困难，处理沉钒废水产生大量含钒、锰石膏渣，难以利用。
李京于2014年4月1日发表的硕士毕业论文中公开了“钢铁钒渣低钙化提钒实验室研究”，以钒渣(成分V2O517.03％、CaO1.85％、MgO3.27％、MnO6.00％)为原料，在850℃温度条件下空白焙烧，熟料碳酸化浸出的钒转浸率为77.20％。付自碧于2019年8月在《钢铁钒钛》第40卷第4期中发表了“钒渣空白焙烧清洁提钒工艺探讨”，以钒渣(成分V2O517.05％、CaO2.48％、MgO2.19％、MnO10.34％)为原料，在860～900℃温度条件下空白焙烧，熟料碳酸化浸出的钒转浸率为90.49％～92.12％。
上述两种钒渣提钒工艺解决了残渣碱金属/硫含量高的问题，但未能从根本上解决钒渣内在质量差异造成的钒转浸率波动大的问题，难以在工业生产线上推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供钒渣两次转化成盐提钒的方法。该方法包括如下步骤：
a、将钒渣氧化焙烧，得第一次熟料，经第一次碳酸化浸出，得第一次浸出残渣和第一次浸出液；
b、将第一次浸出残渣氧化成盐转化焙烧，得第二次熟料，经第二次碳酸化浸出，得第二次浸出残渣和第二次浸出液；
c、调节第一次浸出液的pH值，结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后，母液作为浸出剂返回第二次碳酸化浸出循环利用；第二次浸出液作为浸出剂返回第一次碳酸化浸出循环利用。
进一步地，步骤a中，所述氧化焙烧的温度为800～850℃；焙烧的时间为60～120min。
进一步地，步骤a中，所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出采用的浸出剂为碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种制备的水溶液；所述浸出剂中钠离子的质量浓度为38～48g/L。
进一步地，所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出的浸出温度均为70～100℃；浸出的时间均为20～180min。
进一步地，步骤a中，所述钒渣为含钒铁水经转炉或摇包氧化吹炼所得的氧化渣；所述钒渣的粒度≤0.125mm。
进一步地，步骤b中，所述氧化成盐转化焙烧的温度为850～900℃；焙烧的时间为60～120min。
进一步地，所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出的液固比为1.5～3mL:1g。
进一步地，所述第一次浸出液采用结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠采用的铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵或氨水中的至少一种。
进一步地，所述第一次浸出液采用结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后的母液和第二次浸出液补充碳酸钠或碳酸氢钠至钠离子的质量浓度为38～48g/L后作为浸出剂循环使用。
进一步地，步骤c中，采用二氧化碳调节第一次浸出液的pH值为8～9。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种适用于从含钒铁水氧化吹炼所得钒渣中提钒的方法，通过两次成盐转化将钒渣中的钒转化成钒酸盐，再利用碳酸化浸出工艺将钒酸盐分离进入钒溶液，实现钒渣中钒的提取。本发明充分利用钒渣自带的成盐组元，不需外配成盐添加剂，省去了混配料的工艺过程。本发明成盐转化过程分两次进行，可以解决成盐转化过冲的热平衡问题，使成盐过程顺行。钒溶液中结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后的母液，循环用于浸出钒酸盐，解决了浸出介质的循环利用问题。本发明能够大大降低浸出残渣中的钒含量，从而提高钒转浸率，且钒转浸率波动小。本发明从根本上解决了浸出残渣碱金属/硫含量高、浸出剂消耗量大、二次固废量大、成本高等问题，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
具体的，本发明提供了钒渣两次转化成盐提钒的方法。该方法包括如下步骤：
a、将粒度≤0.125mm的钒渣在800～850℃氧化焙烧60～120min，得第一次熟料，将第一次熟料破碎至粒度≤0.096mm，以碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种制备的水溶液作为浸出剂，控制浸出剂中钠离子的质量浓度为38～48g/L，浸出剂和第一次熟料按液固比为1.5～3mL:1g在70～100℃第一次碳酸化浸出20～180min，得第一次浸出残渣和第一次浸出液；
b、将第一次浸出残渣在850～900℃氧化成盐转化焙烧60～120min，得第二次熟料，将第二次熟料破碎至粒度≤0.096mm，以碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种制备的水溶液作为浸出剂，控制浸出剂中钠离子的质量浓度为38～48g/L，浸出剂和第二次熟料按液固比为1.5～3mL:1g在70～100℃第二次碳酸化浸出20～180min，得第二次浸出残渣和第二次浸出液；
c、采用二氧化碳调节第一次浸出液的pH值至8～9，结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后，母液补充碳酸钠或碳酸氢钠至钠离子的质量浓度为38～48g/L后作为浸出剂返回第二次碳酸化浸出循环利用；第二次浸出液补充碳酸钠或碳酸氢钠至钠离子的质量浓度为38～48g/L后作为浸出剂返回第一次碳酸化浸出循环利用。
本发明钒渣为含钒铁水经转炉或摇包氧化吹炼所得的氧化渣；钒渣中的主要成分为10～25％V2O5、13～19％SiO2、5～10％MnO、1～5％MgO、1.5～3.5％CaO、35～55％FeO、8～12％TiO2。将钒渣的粒度控制在≤0.125mm是为了使钒渣中的含钒尖晶石充分暴露，利于含钒尖晶石的氧化成盐转化。
本发明反应的基本原理如下：
第一次成盐反应：
4FeV2O4+4CaO+5O2＝4Ca(VO3)2+2Fe2O3
4FeV2O4+4MnO+5O2＝4Mn(VO3)2+2Fe2O3
4FeV2O4+4MgO+5O2＝4Mg(VO3)2+2Fe2O3
第一次碳酸化浸出反应：
Ca(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+CaCO3↓
Mn(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+MnCO3↓
Mg(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+MgCO3↓
第一次氧化焙烧成盐反应过程中，钒渣中的钒与钒渣自带的成盐组元CaO、MnO、MgO生成对应的钒酸盐Ca(VO3)2、Mn(VO3)2、Mg(VO3)2；第一次碳酸化浸出过程中，钒酸盐与浸出剂复分解反应生成水溶性的钒酸钠与水不溶性的碳酸盐，水不溶性的碳酸盐进入第一次浸出残渣。钒渣自带成盐组元含量足够时，可以将钒渣中的钒充分转化成钒酸盐，碳酸化浸出时钒的转浸率高；反之，钒渣自带成盐组元含量不足时，只能将钒渣中的部分钒转化成钒酸盐，碳酸化浸出时钒的转浸率低。
第二次成盐反应：
4FeV2O4+4CaCO3+5O2＝4Ca(VO3)2+2Fe2O3+4CO2↑
4FeV2O4+4MnCO3+5O2＝4Mn(VO3)2+2Fe2O3+4CO2↑
4FeV2O4+4MgCO3+5O2＝4Mg(VO3)2+2Fe2O3+4CO2↑
第二次碳酸化浸出反应：
Ca(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+CaCO3↓
Mn(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+MnCO3↓
Mg(VO3)2+Na2CO3＝2NaVO3(aq)+MgCO3↓
在第二次成盐反应过程中，第一次碳酸化浸出生成的CaCO3、MnCO3、MgCO3作为成盐组元被利用，生成了对应的钒酸盐Ca(VO3)2、Mn(VO3)2、Mg(VO3)2。因此，无论钒渣自带成盐组元含量高低，本发明对第一次浸出残渣进行第二次处理，能够将钒渣中的钒充分转化成钒酸盐，提高碳酸化浸出时的钒转浸率。第二次碳酸化浸出后，成盐组元以CaCO3、MnCO3、MgCO3形式进入残渣中排出体系。
钒渣中自带的成盐组元两次参与了成盐反应，确保了钒的充分转化，解决了现有钒渣空白焙烧工艺中成盐转化时因钒渣自带成盐组元不足造成的钒转化不充分的难题，提高了钒的转浸率。同时，转化分两步进行有利于控制转化温度，使转化过程平稳受控。
本发明浸出反应时控制浸出温度70～100℃是为了利于钒酸盐的溶解。利用碳酸化浸出是因为钙、镁、锰的碳酸盐溶解度比钒酸盐小，钙、镁、锰离子与碳酸根结合残留于渣中，钒以钒酸根形式进入溶液。
本发明控制浸出剂钠离子质量浓度为38～48g/L是为了获得钠钒比较佳的钒溶液，既有利于钒的浸出，也有利于偏钒酸铵/偏钒酸钠的结晶分离。
本发明控制浸出液固比为1.5～3mL:1g是为了获得较佳的钒浓度。
本发明利用二氧化碳除了可以降低钒溶液的pH值外，还可以将二氧化碳转化成浸出剂的阴离子。
本发明将第一次熟料和第一次熟料破碎至粒度≤0.096mm，是为了增大熟料的比表面积，改善钒酸盐碳酸化浸出时的动力学。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
实施例1
取粒度≤0.125mm的钒渣(含V2O518.95％、CaO1.94％、MgO1.76％、MnO7.53％)100g，置于马弗炉中，通空气的情况下在800℃氧化自转化焙烧120min，得第一次熟料，第一次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到300mL第一次碳酸化浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出20min，固液分离得到第一次浸出液和第一次浸出残渣，第一次浸出残渣中V2O56.03wt％。第一次浸出残渣在马弗炉中于焙烧温度900℃、通空气的情况下氧化成盐转化焙烧120min；第二次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到300mL第二次碳酸化浸出剂中，在浆料温度100℃的下搅拌浸出100min，固液分离得到第二次浸出液和第二次浸出残渣，第二次浸出残渣V2O50.82wt％。
第二次浸出液补充碳酸氢钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第一次碳酸化浸出剂供实施例2使用。第一次浸出液用二氧化碳调节pH值到8，用碳酸氢铵结晶偏钒酸铵，结晶母液补充碳酸氢钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第二次碳酸化浸出剂供实施例2使用。
实施例2
取粒度≤0.125mm的钒渣(含V2O518.95％、CaO1.94％、MgO1.76％、MnO7.53％)100g，置于马弗炉中，通空气的情况下在850℃氧化自转化焙烧80min，得第一次熟料，第一次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到250mL实施例1中得到的浸出剂，在浆料温度70℃的条件下搅拌浸出180min，固液分离得到第一次浸出液和第一次浸出残渣，第一次浸出残渣中V2O55.48wt％。第一次浸出残渣在马弗炉中于焙烧温度850℃、通空气的情况下氧化成盐转化焙烧100min，第二次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到250mL实施例1中得到的浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出100min，固液分离得到第二次浸出液和第二次浸出残渣，第二次浸出残渣V2O50.75wt％。
第二次浸出液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第一次碳酸化浸出剂供实施例3使用。第一次浸出液用二氧化碳调节pH值到9、用碳酸铵结晶偏钒酸铵，结晶母液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第二次碳酸化浸出剂供实施例3使用。
实施例3
取粒度≤0.125mm的钒渣(含V2O518.95％、CaO1.94％、MgO1.76％、MnO7.53％)100g，置于马弗炉中，通空气的情况下在830℃氧化自转化焙烧100min，得第一次熟料，第一次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到150mL实施例2得到的浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出120min，固液分离得到第一次浸出液和第一次浸出残渣，第一次浸出残渣中V2O55.63wt％。第一次浸出残渣在马弗炉中于焙烧温度880℃、通空气的情况下氧化成盐转化焙烧70min；第二次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到150mL实施例2得到的浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出100min，固液分离得到第二次浸出液和第二次浸出残渣，第二次浸出残渣V2O50.73wt％。
第二次浸出液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第一次碳酸化浸出剂供实施例4利用。第一次浸出液用二氧化碳调节pH值到8.5，用碳酸铵结晶偏钒酸铵，结晶母液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第二次碳酸化浸出剂供实施例4使用。
实施例4
取粒度≤0.125mm的钒渣(含V2O518.95％、CaO1.94％、MgO1.76％、MnO7.53％)100g，至于马弗炉中，通空气的情况下在830℃氧化自转化焙烧120min，得第一次熟料，第一次熟料粉碎至-0.096mm后加入到150mL实施例3得到的浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出120min，固液分离得到第一次浸出液和第一次浸出残渣，第一次浸出残渣中V2O55.68wt％。第一次浸出残渣在马弗炉中于焙烧温度880℃、通空气的情况下氧化成盐转化焙烧80min；第二次熟料粉碎至粒度≤0.096mm后加入到150mL实施例3得到的浸出剂中，在浆料温度100℃的条件下搅拌浸出100min，固液分离得到第二次浸出液和第二次浸出残渣，第二次浸出残渣V2O50.75wt％。
第二次浸出液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第一次碳酸化浸出剂循环利用。第一次浸出液用二氧化碳调节pH值到8，浓缩结晶偏钒酸钠，结晶母液补充碳酸钠至钠离子浓度为38～48g/L，作为第二次碳酸化浸出剂循环利用。
Claims (10)
1.钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、将钒渣氧化焙烧，得第一次熟料，经第一次碳酸化浸出，得第一次浸出残渣和第一次浸出液；
b、将第一次浸出残渣氧化成盐转化焙烧，得第二次熟料，经第二次碳酸化浸出，得第二次浸出残渣和第二次浸出液；
c、调节第一次浸出液的pH值，结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后，母液作为浸出剂返回第二次碳酸化浸出循环利用；第二次浸出液作为浸出剂返回第一次碳酸化浸出循环利用。
2.根据权利要求1所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：步骤a中，所述氧化焙烧的温度为800～850℃；焙烧的时间为60～120min。
3.根据权利要求1或2所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：步骤a中，所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出采用的浸出剂为碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种制备的水溶液；所述浸出剂中钠离子的质量浓度为38～48g/L。
4.根据权利要求1～3任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出的浸出温度均为70～100℃；浸出的时间均为20～180min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：步骤a中，所述钒渣为含钒铁水经转炉或摇包氧化吹炼所得的氧化渣；所述钒渣的粒度≤0.125mm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：步骤b中，所述氧化成盐转化焙烧的温度为850～900℃；焙烧的时间为60～120min。
7.根据权利要求1～6任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：所述第一次碳酸化浸出和第二次碳酸化浸出的液固比为1.5～3mL:1g。
8.根据权利要求1～7任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：所述第一次浸出液采用结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠采用的铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵或氨水中的至少一种。
9.根据权利要求1～8任一项所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：所述第一次浸出液采用结晶分离偏钒酸铵/偏钒酸钠后的母液和第二次浸出液补充碳酸钠或碳酸氢钠至钠离子的质量浓度为38～48g/L后作为浸出剂循环使用。
10.根据权利要求1～9所述的钒渣两次转化成盐提钒的方法，其特征在于：步骤c中，采用二氧化碳调节第一次浸出液的pH值为8～9。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010339708.5A CN111321311A (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 钒渣两次转化成盐提钒的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010339708.5A CN111321311A (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 钒渣两次转化成盐提钒的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111321311A true CN111321311A (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=71169967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010339708.5A Pending CN111321311A (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 钒渣两次转化成盐提钒的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111321311A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114134346A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 大连理工大学 | 一种连续离子膜脱钠-沉钒的方法 |
| WO2023279142A1 (en) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Avanti Materials Ltd | Recovery of vanadium from leach residues using combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013133233A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 浸出液の処理方法 |
| CN103993159A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-20 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种含钒物料两段式钠化焙烧方法 |
| CN107287410A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-24 | 重庆康普化学工业股份有限公司 | 一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法 |
| CN109182760A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-11 | 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 | 钙化提钒尾渣回收提钒的方法 |
| CN110106346A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-09 | 攀钢集团研究院有限公司 | 碳酸钠浸出焙烧熟料制备氧化钒的方法 |
| WO2019193510A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | Reliance Industries Limited | Process for obtaining vanadium oxide from a gasifier slag |
-
2020
- 2020-04-26 CN CN202010339708.5A patent/CN111321311A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013133233A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 浸出液の処理方法 |
| CN103993159A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-20 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种含钒物料两段式钠化焙烧方法 |
| CN107287410A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-24 | 重庆康普化学工业股份有限公司 | 一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法 |
| WO2019193510A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | Reliance Industries Limited | Process for obtaining vanadium oxide from a gasifier slag |
| CN109182760A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-11 | 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 | 钙化提钒尾渣回收提钒的方法 |
| CN110106346A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-09 | 攀钢集团研究院有限公司 | 碳酸钠浸出焙烧熟料制备氧化钒的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023279142A1 (en) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Avanti Materials Ltd | Recovery of vanadium from leach residues using combined hydrometallurgical and pyrometallurgical process |
| CN114134346A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 大连理工大学 | 一种连续离子膜脱钠-沉钒的方法 |
| CN114134346B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-08-12 | 大连理工大学 | 一种连续离子膜脱钠-沉钒的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2743355C1 (ru) | Способ извлечения ванадия из ванадиевого шлака с высоким содержанием кальция и фосфора | |
| CN104313361B (zh) | 一种含铬钒渣提钒及联产铬基合金的工艺方法 | |
| CN102703688B (zh) | 钒钛磁铁矿中回收钒的方法 | |
| CN110106344A (zh) | 钒渣碳酸化浸出清洁提钒方法 | |
| CN104109758A (zh) | 一种分步提取钒渣中钒、铬、铁的清洁工艺方法 | |
| CN110106346A (zh) | 碳酸钠浸出焙烧熟料制备氧化钒的方法 | |
| CN104120271B (zh) | 一种钒渣碳碱浸取氢气还原法清洁生产钒氧化物的工艺方法 | |
| CN103146930A (zh) | 一种制备钒氧化物的方法 | |
| CN109338099B (zh) | 钙化焙烧提钒原料及其提钒方法 | |
| CN109913660A (zh) | 一种利用含钒钢渣制备富钒富铁料的方法 | |
| CN102296192B (zh) | 一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的复合焙烧添加剂及其应用 | |
| CN100359025C (zh) | 一种从钒矿石中提取五氧化二钒的方法 | |
| CN107586948A (zh) | 一种钒渣深度提钒方法 | |
| CN107090551B (zh) | 一种钒钛磁铁矿的直接提钒的方法 | |
| CN107954474A (zh) | 一种利用钒铬溶液生产钒产品及碱式硫酸铬的方法 | |
| CN111705228A (zh) | 四、五价钒混合沉淀的方法 | |
| CN107236870A (zh) | 一种含钒钢渣碳化提钒的方法 | |
| CN106011469B (zh) | 高浓度钒溶液连续沉钒的方法 | |
| CN104762478A (zh) | 基于酸洗污泥中生产回收贵金属的方法 | |
| CN114231758B (zh) | 一种五氧化二钒、其无铵制备方法及用途 | |
| CN111321311A (zh) | 钒渣两次转化成盐提钒的方法 | |
| CN109055724A (zh) | 从铬钒矿/渣中提取钒和铬的方法 | |
| CN113979472B (zh) | 一种含钛高炉渣矿化co2联产金红石的方法 | |
| CN111363926B (zh) | 钒渣浅氧化焙烧分离钒的方法 | |
| CN110106345A (zh) | 焙烧熟料机械活化浸出制备低钠钒比浸出液的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200623 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |