RU2607290C2 - Method of calcining vanadium-containing material - Google Patents
Method of calcining vanadium-containing material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607290C2 RU2607290C2 RU2015118450A RU2015118450A RU2607290C2 RU 2607290 C2 RU2607290 C2 RU 2607290C2 RU 2015118450 A RU2015118450 A RU 2015118450A RU 2015118450 A RU2015118450 A RU 2015118450A RU 2607290 C2 RU2607290 C2 RU 2607290C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- containing material
- clinker
- calcining
- calcium
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 98
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 98
- 238000001354 calcination Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 14
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 16
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019013 Viburnum opulus Nutrition 0.000 description 1
- 244000071378 Viburnum opulus Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 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
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Ссылка на родственную заявкуLink to a related application
По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на патент Китая №201410216479.2 под названием «Способ кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала», поданной 21 мая 2014 года, содержание которой полностью и в частности включено в настоящий документ посредством отсылки.This application claims priority in accordance with Chinese Patent Application No. 201410216479.2, entitled “Method for Calcining Calcination of Vanadium-Containing Material”, filed May 21, 2014, the contents of which are fully and in particular incorporated herein by reference.
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала.The present invention relates to a method for calcining a vanadium-containing material.
Уровень техникиState of the art
Обычно извлечение ванадия методом кальцинирующего обжига предусматривает измельчение ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, такого как известняк или известь, и их перемешивание до однородного состояния, выполнение окислительного обжига при высокой температуре с целью превращения ванадия в соединение пятивалентного ванадия, которое соединяется с кальцием, образуя ванадиевокислый кальций и тому подобное; выщелачивание полученной смеси серной кислотой или карбонатом с тем, чтобы ванадий был переведен из сырья в раствор; и осаждение ванадия из раствора с последующей переработкой осажденного ванадия в различные ванадиевые продукты.Typically, the extraction of vanadium by calcining involves crushing the vanadium-containing material and calcium-containing material, such as limestone or lime, and mixing them to a uniform state, performing oxidative roasting at high temperature to convert vanadium to a pentavalent vanadium compound that combines with calcium to form vanadium acid etc; leaching the resulting mixture with sulfuric acid or carbonate so that vanadium is transferred from the feed to the solution; and precipitating vanadium from the solution, followed by processing the precipitated vanadium into various vanadium products.
В процессе обжига, описанного выше, материал имеет обыкновение спекаться, что часто приводит к образованию настыли на поду, прилипанию к зубьям скребков и прочим нежелательным явлениям. Соответственно, уже через месяц работы или даже раньше может возникнуть серьезная проблема с прилипанием материала к обжигательному оборудованию, которое необходимо будет выводить из эксплуатации на чистку. Такая проблема с прилипанием материала не только приводит к существенному снижению КПД оборудования, замедлению технологического процесса и возрастанию издержек, но также часто обуславливает образование внутри оборудования спекшихся комков диаметром 1 м и больше, которые будут постоянно кататься в печи и от которых трудно избавиться; кроме того, перекатывающиеся спекшиеся комки оказывают уплотняющее воздействие на огнеупорный материал в оборудовании и могут вызвать его повреждение. Помимо этого, печь необходимо останавливать чаще обычного для снятия налипшего материала вручную, а эта операция может вызвать серьезные повреждения огнеупорного материала. Указанные факторы могут привести к сокращению срока службы огнеупорного материала; следовательно, надо будет часто менять огнеупор, что сопряжено с дополнительными затратами. Кроме того, что намного серьезнее, из-за налипания материала к оборудованию температура обжига часто выходит из-под контроля и материал очень быстро спекается в комки; следовательно, затрудняется продолжение реакции окисления ванадийсодержащего материала и, соответственно, средний показатель конверсии ванадия снижается до 78-81%.In the firing process described above, the material tends to sinter, which often leads to the formation of an overlay on the hearth, adhesion to the teeth of the scrapers and other undesirable effects. Accordingly, after a month of operation or even earlier, a serious problem may arise with the material sticking to the calcining equipment, which will need to be taken out of service for cleaning. Such a problem with material sticking not only leads to a significant decrease in equipment efficiency, a slowdown of the technological process and an increase in costs, but also often leads to the formation of sintered lumps with a diameter of 1 m or more inside the equipment that will constantly roll in the furnace and which are difficult to get rid of; In addition, rolling sintering lumps have a sealing effect on the refractory material in the equipment and may cause damage. In addition, the furnace must be stopped more often than usual to remove adhered material manually, and this operation can cause serious damage to the refractory material. These factors may shorten the life of the refractory material; therefore, it will be necessary to frequently change the refractory, which entails additional costs. In addition, which is much more serious, due to the sticking of material to the equipment, the firing temperature often gets out of control and the material very quickly sinter into lumps; consequently, the continuation of the oxidation reaction of the vanadium-containing material is hindered and, accordingly, the average conversion index of vanadium is reduced to 78-81%.
Обычно считается, что спекание и прилипание материала к оборудованию обусловлено, главным образом, легкоплавкими веществами, которые образуются в процессе обжига. Легкоплавкие вещества переводятся в жидкую фазу при температуре обжига, а материал спекается в комки вокруг жидкофазных веществ как «снежки». В обычный раствор добавляются хвосты с целью сокращения процентной доли легкоплавких веществ за счет уменьшения общего содержания ванадия в шихтовом материале, благодаря чему можно уменьшить спекание и прилипание, а также регулировать эти процессы. Обычно содержание ванадия в шихтовом материале регулируется в пределах около 5% масс. за счет добавления хвостов.It is generally believed that sintering and adherence of material to equipment is mainly due to the low-melting substances that are formed during the firing process. Fusible substances are transferred to the liquid phase at the firing temperature, and the material is sintered into lumps around the liquid-phase substances as "snowballs". Tails are added to the usual solution in order to reduce the percentage of low-melting substances by reducing the total vanadium content in the charge material, which can reduce sintering and adhesion, as well as regulate these processes. Typically, the content of vanadium in the charge material is regulated within about 5% of the mass. by adding tails.
Однако хвосты, полученные в результате кальцинирующего обжига - выщелачивания серной кислотой, содержат сульфат кальция CaSO4, образованный в процессе выщелачивания, который может оказывать негативное воздействие, если хвосты сразу же возвращаются для смешивания с сырьем. Например, клинкер для получения хвостов, полученный в результате кальцинирующего обжига, может быть измельчен и выщелочен с тем, чтобы крупность хвостов была существенно уменьшена, после чего хвосты могут быть возвращены в материал для последующей переработки методом кальцинирующего обжига; затем материал подвергается кальцинирующему обжигу - выщелачиванию серной кислотой, а полученные хвосты могут быть использованы повторно; таким образом, процентная доля мелкозернистых твердых частиц будет существенно увеличена; кроме того, в результате процесса кальцинирующего обжига - выщелачивания будет наблюдаться повышение концентрации сульфата кальция CaSO4. За счет двух вышеуказанных факторов разделение на жидкую и твердую фазы в процессе выщелачивания серной кислотой будет затрудняться все больше и больше до тех пор, пока в итоге это не затронет нормальный процесс выщелачивания. Кроме того, в ходе обжига часть CaSO4 будет разлагаться на составляющие с выделением SO3, загрязняя окружающую среду. Более того, поскольку значительная часть материала возвращается в обжигательную печь транспортировочным оборудованием после его переработки выщелачивающим и фильтрующим оборудованием, потребление электроэнергии в ходе технологического процесса будет увеличено. Хвосты обычно подвергаются обработке с целью разделения CaSO4 до их возврата для смешивания с материалом. Однако такая сепарация представляет собой сложный процесс, в котором задействовано множество химических связей, что приводит к повышению затрат на оборудование и эксплуатационных расходов. Соответственно, этот путь не является экономически обоснованным.However, the tails resulting from calcining calcination — leaching with sulfuric acid — contain calcium sulfate CaSO 4 formed during the leaching process, which can have a negative effect if the tails are immediately returned for mixing with the feed. For example, a tailings clinker obtained by calcining calcination can be crushed and leached so that the size of the tailings is significantly reduced, after which the tailings can be returned to the material for further processing by calcining; then the material is calcined by calcination — leaching with sulfuric acid, and the resulting tails can be reused; thus, the percentage of fine particulate matter will be substantially increased; in addition, as a result of calcining calcination - leaching, an increase in the concentration of calcium sulfate CaSO 4 will be observed. Due to the above two factors, separation into liquid and solid phases during the leaching process with sulfuric acid will become more and more difficult until, as a result, it affects the normal leaching process. In addition, during firing, part of CaSO 4 will decompose into components with the release of SO 3 , polluting the environment. Moreover, since a significant part of the material is returned to the kiln by transportation equipment after its processing by leaching and filtering equipment, the energy consumption during the process will be increased. Tails are typically processed to separate CaSO 4 before being returned to mix with the material. However, this separation is a complex process that involves many chemical bonds, which leads to increased equipment costs and operating costs. Accordingly, this path is not economically feasible.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Для устранения недостатков, присущих технологическому процессу кальцинирующего обжига предшествующего уровня техники, т.е. спекания материала и его прилипания к оборудованию, а также больших затрат, связанных с обработкой хвостов, настоящее изобретение предлагает недорогой и простой способ кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала, с помощью которого можно избежать спекания материала и его прилипания к оборудованию; при этом нет необходимости в добавлении хвостов.To eliminate the disadvantages inherent in the calcining calcination process of the prior art, i.e. sintering the material and its adhesion to the equipment, as well as the high costs associated with the processing of the tailings, the present invention provides an inexpensive and simple method for calcining the firing of vanadium-containing material, with which you can avoid sintering of the material and its adhesion to the equipment; there is no need to add tails.
Проведя тщательное исследование, автор изобретения пришел к следующему выводу: хотя в процессе обжига образуется некоторое количество легкоплавких веществ, заметного спекания в результате расплавления в пределах температурного диапазона, потребного для выполнения процесса кальцинирующего обжига, не наблюдается; на самом деле основная причина спекания заключается в следующем: поскольку процесс кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала представляет собой процесс окислительной реакции, вещества с низкой валентностью в ванадийсодержащем материале испускают в ходе окислительной реакции большое количество теплоты; при этом, - так как тепло, вырабатываемое во время сгорания топлива, накладывается на тепло реакции, выделяемое в процессе окисления материала, - в зоне материала, где локализуется реакция окисления, аккумулируется тепло и в этой зоне резко возрастает температура, которая выходит за пределы температурного диапазона, требуемого для выполнения процесса; следовательно, легкоплавкие вещества в указанной зоне материала будут расплавляться и спекаться в комки или блоки по мере движения материала. Впоследствии в процессе охлаждения, при понижении температуры до уровня ниже точки плавления легкоплавких веществ эти легкоплавкие вещества будут отвердевать и часть материала будет прилипать к оборудованию, образую настыль.After conducting a thorough study, the inventor came to the following conclusion: although a certain amount of fusible substances is formed during the firing process, no noticeable sintering as a result of melting within the temperature range required to perform the calcining firing process is observed; in fact, the main reason for sintering is as follows: since the calcining process of calcining the vanadium-containing material is an oxidative reaction, substances with low valency in the vanadium-containing material emit a large amount of heat during the oxidation reaction; in this case, since the heat generated during the combustion of the fuel is superimposed on the reaction heat released during the oxidation of the material, heat accumulates in the material zone where the oxidation reaction is localized and the temperature rises sharply in this zone, which goes beyond the temperature the range required to complete the process; therefore, fusible materials in the specified zone of the material will melt and sinter into lumps or blocks as the material moves. Subsequently, during the cooling process, when the temperature drops to a level below the melting point of the low-melting substances, these low-melting substances will solidify and part of the material will adhere to the equipment, forming an overlay.
Для решения проблемы спекания и прилипания материала к оборудованию необходимо регулировать тепло реакции окисления с целью установления равномерной и установившейся реакции материала, а также для предотвращения выхода температуры из-под контроля.To solve the problem of sintering and adhesion of the material to the equipment, it is necessary to regulate the heat of the oxidation reaction in order to establish a uniform and steady-state reaction of the material, as well as to prevent the temperature from getting out of control.
Более того, проведя тщательное исследование, автор изобретения пришел к еще одному выводу: за счет добавления клинкера можно уверенно регулировать температуру обжига; при этом улучшается показатель конверсии ванадия. Предполагается, что основная причина этого заключается в следующем: клинкер представляет собой материал, полученный после завершения кальцинирующего обжига и процесса окислительной реакции смеси ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, но не подвергавшийся выщелачиванию для извлечения ванадия. После того как процесс окисления клинкера будет в целом завершен и он фактически прекратит выделять тепло, клинкер может поглощать тепло, высвобождаемое в процессе окисления сырья; кроме того, когда клинкер смешивается с сырьем и подвергается обжигу, сырье может разжижаться для предотвращения чрезмерно высокой концентрации реакции окисления в некоторых зонах материала; соответственно, можно решить проблему, связанную со сложностью регулирования температуры при обжиге сырья, состоящего исключительно из ванадийсодержащего материала с добавками, и избежать недостатка, связанного с необходимостью добавления хвостов в процессе обжига; помимо этого, поскольку клинкер обогащен соединениями пятивалентного ванадия, он может сначала вступить во взаимодействие с соединениями трехвалентного ванадия, содержащимися в сырье, для получения соединений четырехвалентного ванадия, которые легко окисляются, после чего материал может быть окислен в соединения пятивалентного ванадия, в результате чего может быть образован ванадат; т.е. каталитическое воздействие пятивалентного ванадия на трехвалентный ванадий может ускорить процесс окислительной реакции; в результате показатель конверсии ванадия при обжиге будет выше аналогичного показателя при добавлении хвостов.Moreover, after conducting a thorough study, the inventor came to another conclusion: by adding clinker, you can confidently control the firing temperature; this improves the conversion rate of vanadium. It is assumed that the main reason for this is as follows: clinker is a material obtained after calcination firing and the oxidation reaction of a mixture of vanadium-containing material and calcium-containing material, but not leached to extract vanadium. After the clinker oxidation process is generally completed and it actually stops generating heat, the clinker can absorb the heat released during the oxidation of raw materials; in addition, when the clinker is mixed with the raw material and subjected to calcination, the raw material can be liquefied to prevent an excessively high concentration of the oxidation reaction in some areas of the material; accordingly, it is possible to solve the problem associated with the difficulty of temperature control during firing of raw materials consisting exclusively of vanadium-containing material with additives, and to avoid the disadvantage associated with the need to add tails in the firing process; in addition, since the clinker is enriched with pentavalent vanadium compounds, it can first react with trivalent vanadium compounds contained in the feed to produce tetravalent vanadium compounds which are easily oxidized, after which the material can be oxidized to pentavalent vanadium compounds, which may Vanadate should be formed; those. the catalytic effect of pentavalent vanadium on trivalent vanadium can accelerate the oxidative reaction process; as a result, the conversion index of vanadium during firing will be higher than that of adding tailings.
Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала, включающий: контактирование и вступление во взаимодействие сырья с клинкером в условиях кальцинирующего обжига; где сырье представляет собой смесь, содержащую ванадийсодержащий материал и кальцийсодержащий материал, не подвергавшуюся кальцинирующему обжигу, а клинкер представляет собой материал, подвергавшийся кальцинирующему обжигу.Thus, the present invention provides a method for calcining calcining a vanadium-containing material, comprising: contacting and reacting a raw material with clinker under conditions of calcining calcination; where the raw material is a mixture containing a vanadium-containing material and a calcium-containing material not subjected to calcining, and clinker is a material subjected to calcining.
Согласно настоящему изобретению температура в процессе обжига может поддерживаться на установившемся уровне за счет контактирования и вступления во взаимодействие сырья с клинкером в условиях кальцинирующего обжига; при этом можно избежать проблем, связанных с низкой температурой плавления и цементацией материала, которые вызваны высокой локальной температурой в результате выделения тепла в процессе обжига; благодаря этому, обожженный материал не будет спекаться в комки или прилипать к оборудованию. Таким образом, обеспечивается длительная эксплуатация оборудования в нормальном режиме работы и отпадает необходимость в добавлении хвостов и их переработке; в результате можно уменьшить производственные расходы. Кроме того, с помощью способа, раскрытого в настоящем изобретении, можно существенно улучшить показатель конверсии ванадия.According to the present invention, the temperature during the firing process can be maintained at a steady level due to contacting and interaction of the raw materials with the clinker under conditions of calcining firing; this can avoid problems associated with a low melting point and cementation of the material, which are caused by the high local temperature as a result of heat generation during the firing process; due to this, the calcined material will not sinter into lumps or stick to the equipment. This ensures long-term operation of the equipment in normal operation and eliminates the need for the addition of tailings and their processing; as a result, production costs can be reduced. In addition, using the method disclosed in the present invention, the conversion rate of vanadium can be significantly improved.
Прочие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут подробно описаны ниже в привязке к вариантам его осуществления.Other characteristics and advantages of the present invention will be described in detail below in connection with options for its implementation.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Варианты реализации настоящего изобретения будут подробно раскрыты ниже. Следует понимать, что описанные в настоящем документе варианты осуществления заявленного изобретения служат исключительно для описания и разъяснения настоящего изобретения, но не должны рассматриваться как ограничивающие его объем.Embodiments of the present invention will be described in detail below. It should be understood that the embodiments of the claimed invention described herein are solely for the description and explanation of the present invention, but should not be construed as limiting its scope.
Настоящее изобретение предлагает способ кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала, включающий: контактирование и вступление во взаимодействие сырья с клинкером в условиях кальцинирующего обжига; при этом сырье представляет собой смесь, содержащую ванадийсодержащий материал и кальцийсодержащий материал, не подвергавшуюся кальцинирующему обжигу, а клинкер представляет собой материал, подвергавшийся кальцинирующему обжигу.The present invention provides a method for calcining calcining a vanadium-containing material, comprising: contacting and reacting a raw material with clinker under conditions of calcining calcination; wherein the feed is a mixture containing a vanadium-containing material and a calcium-containing material that has not been calcined and the clinker is a material that has been calcined.
В настоящем изобретении сырье относится к смеси ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, которая не была подвергнута кальцинирующему обжигу, т.е. сырье представляет собой материал, полученный из ванадийсодержащего материала, подлежащего кальцинирующему обжигу; кальцийсодержащего материала; и/или прочих добавок. В предпочтительном варианте сырье представляет собой смесь ванадийсодержащего материала с кальцийсодержащим материалом и эта смесь не подвергалась кальцинирующему обжигу.In the present invention, a feed relates to a mixture of a vanadium-containing material and a calcium-containing material that has not been calcined, i.e. the raw material is a material obtained from a vanadium-containing material to be calcined by calcination; calcium-containing material; and / or other additives. In a preferred embodiment, the feed is a mixture of a vanadium-containing material with a calcium-containing material, and this mixture has not undergone calcining.
Клинкер в настоящем изобретении представляет собой материал, полученный в результате кальцинирующего обжига. В настоящем документе материал, полученный после кальцинирующего обжига, может представлять собой материал, который получен в результате контактирования и вступления во взаимодействие смеси ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, приготовленной в любом массовом соотношении (предпочтительно, сырья), с использованием способа кальцинирующего обжига, описанного в настоящем изобретении; и/или материал, который получен путем обработки смеси ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, приготовленной в любом массовом соотношении (предпочтительно, сырья), с помощью обычного способа обжига, используемого на известном уровне развития техники. В предпочтительном варианте клинкер представляет собой материал, полученный в результате контактирования и вступления во взаимодействие смеси ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала, приготовленной в любом массовом соотношении (предпочтительно, сырья), с использованием способа кальцинирующего обжига, описанного в настоящем изобретении; а в более предпочтительном варианте клинкер представляет собой материал, полученный в результате контактирования и вступления во взаимодействие сырья, используемого в настоящем изобретении, с помощью способа кальцинирующего обжига, описанного в настоящем изобретении. Кроме того, клинкер в настоящем изобретении представляет собой материал, который подвергается только кальцинирующему обжигу без выщелачивания кислотой и извлечения ванадия.Clinker in the present invention is a material obtained by calcining calcination. In this document, the material obtained after calcining calcination may be a material that is obtained by contacting and reacting a mixture of a vanadium-containing material and a calcium-containing material prepared in any mass ratio (preferably raw material) using the calcination calcination method described in the present invention; and / or a material that is obtained by treating a mixture of a vanadium-containing material and a calcium-containing material prepared in any mass ratio (preferably raw material) using a conventional firing method used at a prior art. In a preferred embodiment, the clinker is a material obtained by contacting and reacting a mixture of a vanadium-containing material and a calcium-containing material prepared in any mass ratio (preferably raw material) using the calcination calcination method described in the present invention; and in a more preferred embodiment, the clinker is a material obtained by contacting and reacting the raw materials used in the present invention using the calcination calcination method described in the present invention. In addition, the clinker in the present invention is a material that undergoes calcining only without acid leaching and vanadium recovery.
Согласно настоящему изобретению для дальнейшего предотвращения спекания ванадийсодержащего материала и его прилипания к оборудованию предпочтительно, чтобы в пересчете на полную массу сырья и клинкера содержание сырья составляло 20-90% масс.; более предпочтительно в пределах 40-80% масс.; еще более предпочтительно 50-70% масс.According to the present invention, to further prevent sintering of the vanadium-containing material and its adhesion to the equipment, it is preferable that, in terms of the total weight of the raw materials and clinker, the content of raw materials is 20-90% by weight .; more preferably in the range of 40-80% of the mass .; even more preferably 50-70% of the mass.
Согласно настоящему изобретению массовое отношение ванадийсодержащего материала к кальцийсодержащему материалу может варьироваться в широком диапазоне; предпочтительно, чтобы в сырье массовое отношение ванадийсодержащего материала к кальцийсодержащему материалу определялось таким образом, чтобы массовое отношение кальция к ванадию в сырье составляло (0,3-1):1, а в более предпочтительном варианте - (0,5-0,7):1; при этом содержание кальция рассчитывается в СаО, а содержание ванадия рассчитывается в V2O5. Иначе говоря, содержание ванадийсодержащего материала и содержание кальцийсодержащего материала в сырье может определяться по массовому отношению кальция к ванадию (содержание кальция рассчитывается в СаО, а содержание ванадия - в V2O5), которое должно быть в сырье. Когда содержание кальция в материале описано в настоящем изобретении как «рассчитанное в СаО» или «содержание кальция, рассчитанное в СаО», это означает, что количество этого элемента - кальция - во всех химических формах (например, карбонат кальция, бикарбонат кальция, оксид кальция и т.п.) в материале должно быть преобразовано в величину, представленную в форме СаО; например, выражение «рассчитанное в СаО, содержание кальция в кальцийсодержащем материале составляет 1-30% масс.» означает, что содержание СаО составляет 1-30% масс., когда количество кальция в кальцийсодержащем материале преобразовано в величину, представленную в форме СаО. Подобным же образом следует толковать выражения «рассчитанное в V2O5» и «содержание ванадия, рассчитанное в V2O5».According to the present invention, the mass ratio of the vanadium-containing material to the calcium-containing material can vary over a wide range; it is preferable that in the feed the mass ratio of vanadium-containing material to calcium-containing material is determined so that the mass ratio of calcium to vanadium in the feed is (0.3-1): 1, and in a more preferred embodiment (0.5-0.7) :one; while the calcium content is calculated in CaO, and the vanadium content is calculated in V 2 O 5 . In other words, the content of vanadium-containing material and the content of calcium-containing material in the feed can be determined by the mass ratio of calcium to vanadium (the calcium content is calculated in CaO, and the content of vanadium in V 2 O 5 ), which should be in the feed. When the calcium content in a material is described in the present invention as “calculated in CaO” or “calcium content calculated in CaO”, this means that the amount of this element is calcium in all chemical forms (for example, calcium carbonate, calcium bicarbonate, calcium oxide etc.) in the material must be converted to a value presented in the form of CaO; for example, the expression "calculated in CaO, the calcium content in the calcium-containing material is 1-30% by mass." means that the CaO content is 1-30% by mass, when the amount of calcium in the calcium-containing material is converted to the value represented in the form of CaO. Similarly, the terms “calculated in V 2 O 5 ” and “vanadium content calculated in V 2 O 5 ” should be interpreted in a similar way.
Согласно настоящему изобретению в качестве ванадийсодержащего материала может быть использован любой обычный материал предшествующего уровня техники, предназначенный для извлечения ванадия после кальцинирующего обжига. Например, в качестве ванадийсодержащего материала может быть использован ванадиевый шлак, полученный после извлечения ванадия из ванадийсодержащего расплавленного железа; а способом извлечения ванадия из ванадийсодержащего расплавленного железа может служить любой обычный способ, который применяется на современном уровне развития техники и который подробно не описан в настоящем документе.According to the present invention, any conventional prior art material for recovering vanadium after calcining calcination can be used as the vanadium-containing material. For example, as a vanadium-containing material, vanadium slag obtained after the extraction of vanadium from vanadium-containing molten iron can be used; and a method for extracting vanadium from vanadium-containing molten iron can be any conventional method that is used at the present level of technology and which is not described in detail herein.
Кроме того, содержание ванадия в ванадийсодержащем материале, рассчитанное в V2O5, в предпочтительном варианте должно составлять 1-30% масс.; в более предпочтительном варианте - лежать в пределах 5-20% масс.; а в наиболее предпочтительном варианте - лежать в пределах 12-19,5% масс. Содержание ванадия в ванадийсодержащем материале может быть измерено любым обычным способом, который применяется на известном уровне развития техники и который подробно не описан в настоящем документе.In addition, the vanadium content in the vanadium-containing material, calculated in V 2 O 5 , in the preferred embodiment, should be 1-30% of the mass .; in a more preferred embodiment, lie within 5-20% of the mass .; and in the most preferred embodiment, lie within 12-19.5% of the mass. The vanadium content in the vanadium-containing material can be measured by any conventional method that is used at a prior art and which is not described in detail herein.
Согласно настоящему изобретению кальцийсодержащий материал может представлять собой материал с высоким содержанием кальция, как, например, один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из известняка, извести, кальцита и доломита; согласно настоящему изобретению предпочтительно использовать известняк. Содержание кальция в кальцийсодержащем материале может варьироваться в широком диапазоне; в предпочтительном варианте содержание кальция в кальцийсодержащем материале, рассчитанное в СаО, составляет 20-100% масс.; более предпочтительно 50-56% масс.; еще более предпочтительно в пределах 52-53% масс. Содержание кальция в кальцийсодержащем материале может быть измерено любым обычным способом, который применяется на известном уровне развития техники, и который подробно не описан в настоящем документе.According to the present invention, the calcium-containing material may be a high calcium material, such as, for example, one or more materials selected from the group consisting of limestone, lime, calcite and dolomite; according to the present invention, it is preferable to use limestone. The calcium content in the calcium-containing material can vary over a wide range; in a preferred embodiment, the calcium content in the calcium-containing material calculated in CaO is 20-100% by weight .; more preferably 50-56% of the mass .; even more preferably in the range of 52-53% of the mass. The calcium content in the calcium-containing material can be measured by any conventional method that is used at a prior art and which is not described in detail herein.
Согласно настоящему изобретению для дальнейшего повышения эффективности кальцинирующего обжига, а также для повышения эффективности выщелачивания кислотой на последующей стадии выщелачивания кислотой и, соответственно, последующего улучшения показателя извлечения ванадия, предпочтительно, чтобы ванадийсодержащий материал и кальцийсодержащий материал были представлены в порошкообразной форме. В настоящем изобретении не предусмотрено каких-либо особых ограничений в отношении размера частиц материалов. Однако для обеспечения полного смешивания ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала предпочтительно, чтобы 80-100% масс. ванадийсодержащего материала характеризовалось размером частиц 0,1 мм или меньше; более предпочтительно в пределах 0,045-0,1 мм; еще более предпочтительно в пределах 0,045-0,096 мм. Предпочтительно, чтобы 80-100% масс. кальцийсодержащего материала характеризовалось размером частиц не более 0,18 мм; более предпочтительно в пределах 0,045-0,18 мм; еще более предпочтительно в пределах 0,045-0,125 мм.According to the present invention, in order to further increase the efficiency of calcining calcination, as well as to increase the efficiency of acid leaching in the subsequent acid leaching stage and, accordingly, to further improve the vanadium recovery rate, it is preferable that the vanadium-containing material and the calcium-containing material are presented in powder form. The present invention does not provide any particular restrictions on the particle size of the materials. However, to ensure complete mixing of the vanadium-containing material and calcium-containing material, it is preferable that 80-100% of the mass. the vanadium-containing material had a particle size of 0.1 mm or less; more preferably in the range of 0.045-0.1 mm; even more preferably in the range of 0.045-0.096 mm. Preferably, 80-100% of the mass. calcium-containing material was characterized by a particle size of not more than 0.18 mm; more preferably in the range of 0.045-0.18 mm; even more preferably in the range of 0.045-0.125 mm.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения сырье представляет собой смесь ванадийсодержащего материала и кальцийсодержащего материала; а размер его частиц зависит от размера частиц смеси. Кроме того, в предпочтительном варианте 80-100% масс. клинкера характеризуются размером частиц 4 мм или меньше; более предпочтительно характеризуются размером частиц 2 мм или меньше; еще более предпочтительно в пределах 0,045-2 мм.According to a preferred embodiment of the present invention, the feed is a mixture of a vanadium-containing material and a calcium-containing material; and its particle size depends on the particle size of the mixture. In addition, in a preferred embodiment, 80-100% of the mass. clinkers are characterized by a particle size of 4 mm or less; more preferably characterized by a particle size of 2 mm or less; even more preferably in the range of 0.045-2 mm.
Поскольку согласно настоящему изобретению может быть достигнут положительный эффект предотвращения спекания материала и его прилипания к оборудованию, а показатель конверсии ванадия может быть увеличен до 90% и выше исключительно за счет обеспечения соединения и вступления во взаимодействие клинкера и сырья в условиях кальцинирующего обжига, отпадает необходимость в добавлении хвостов, полученных после выщелачивания кислотой и извлечения ванадия, в материал, подвергнутый кальцинирующему обжигу; таким образом, можно пропустить стадию обработки сернокислой извести с высоким содержанием кальция в хвостах, которая необходима на известном уровне развития техники, благодаря чему можно сократить себестоимость извлечения ванадия из ванадийсодержащего материала. Более того, можно предотвратить воздействие неблагоприятных факторов, обусловленных добавлением хвостов.Since, according to the present invention, a positive effect can be achieved to prevent sintering of the material and its adhesion to the equipment, and the conversion rate of vanadium can be increased to 90% and higher solely due to the connection and the interaction of clinker and raw materials under calcining conditions, there is no need adding tailings obtained after acid leaching and vanadium recovery to calcined calcined material; thus, it is possible to skip the stage of treatment of lime sulphate with a high content of calcium in the tailings, which is necessary at a known level of technological development, due to which it is possible to reduce the cost of extracting vanadium from a vanadium-containing material. Moreover, exposure to adverse factors caused by the addition of tails can be prevented.
Согласно настоящему изобретению кальцинирующий обжиг может выполняться в любой обжиговой печи обычного типа, используемой на современном уровне развития техники. Например, кальцинирующий обжиг может выполняться в многоподовых вращающихся печах или вращающихся обжиговых печах.According to the present invention, calcining calcination can be carried out in any conventional type kiln used in the state of the art. For example, calcining calcination may be performed in multi-hearth rotary kilns or rotary kilns.
Предпочтительно, чтобы при использовании способа, раскрытого в настоящем изобретении, условия соединения и реакции включали в себя: температуру 830-900°C и продолжительность 1-6 часов. В более предпочтительном варианте условия соединения и реакции включают в себя: температуру 850-880°C и продолжительность 2-5 часов. А в наиболее предпочтительном варианте условия соединения и реакции включают в себя: температуру 850-880°C и продолжительность 2-4 часа.Preferably, when using the method disclosed in the present invention, the conditions of the compound and reaction include: a temperature of 830-900 ° C and a duration of 1-6 hours. In a more preferred embodiment, the conditions of the compounds and reactions include: a temperature of 850-880 ° C and a duration of 2-5 hours. And in the most preferred embodiment, the conditions of the compounds and reactions include: a temperature of 850-880 ° C and a duration of 2-4 hours.
Настоящее изобретение будет подробно раскрыто ниже на некоторых примерах. В нижеследующих примерах:The present invention will be described in detail below with some examples. In the following examples:
Ванадиевый шлак представляет собой ванадиевый шлак, полученный в процессе конвертерного извлечения ванадия из ванадийсодержащего расплавленного железа.Vanadium slag is a vanadium slag obtained in the process of converter extraction of vanadium from vanadium-containing molten iron.
В каждом из примеров клинкер, используемый при первом обжиге, представляет собой материал, полученный путем обжига сырья при температуре 850°C в течение одного и того же времени.In each example, the clinker used in the first firing is a material obtained by firing the raw material at a temperature of 850 ° C. for the same time.
Показатель конверсии ванадия = (количество ванадия, выщелоченного из клинкера, обработанного путем выщелачивания разбавленной серной кислоты / общее количество ванадия в клинкере) × 100%.Conversion rate of vanadium = (amount of vanadium leached from clinker treated by leaching of dilute sulfuric acid / total amount of vanadium in clinker) × 100%.
ПримерыExamples
Пример 1Example 1
Этот пример приведен с целью раскрытия способа кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала согласно настоящему изобретению.This example is for the purpose of disclosing a method for calcining calcining a vanadium-containing material according to the present invention.
Измельчите ванадиевый шлак (рассчитанный в V2O5, содержание ванадия составляет 15,2% масс.) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,096 мм или меньше составила 95% масс.; измельчите известняк (рассчитанный в СаО, содержание кальция составляет 52%) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,18 мм или меньше составила 80% масс.; смешайте два указанных материала с массовым отношением ванадиевого шлака к известняку как 100:19; и используйте эту смесь в качестве сырья (массовое отношение кальция (рассчитанного в СаО) к ванадию (рассчитанного в V2O5) в сырье составляет 0,65). Смешайте сырье с клинкером в массовой пропорции 4:6 и используйте эту смесь в качестве шихтового материала для загрузки во вращающуюся печь; при этом 98% масс. клинкера по своей крупности равны или меньше чем 4 мм.Grind vanadium slag (calculated in V 2 O 5 , the content of vanadium is 15.2% by mass) to such an extent that its part with a particle size of 0.096 mm or less is 95% by mass .; grind the limestone (calculated in CaO, the calcium content is 52%) to such an extent that its part with a particle size of 0.18 mm or less is 80% of the mass .; mix the two specified materials with a mass ratio of vanadium slag to limestone as 100: 19; and use this mixture as a raw material (the mass ratio of calcium (calculated in CaO) to vanadium (calculated in V 2 O 5 ) in the raw material is 0.65). Mix the raw materials with clinker in a mass ratio of 4: 6 and use this mixture as a charge material for loading into a rotary kiln; while 98% of the mass. clinkers are equal in size or less than 4 mm.
Загрузите смесь во вращающуюся обжигательную печь размерами 3,6×90 м со скоростью 16 т/ч, задайте температуру 870°C и выполняйте обжиг в течение трех часов; затем выгрузите материал и повторно используйте часть клинкера для смешивания с сырьем, отправив остальной клинкер в выщелачивающую камеру для его выщелачивания серной кислотой. Не прерывайте технологический процесс в течение двух месяцев. В этот период температура процесса обжига поддерживается на установившемся уровне, а колебания температуры материала варьируются в пределах 870°C±10°C. Клинкер представлен в виде песка с очень незначительным количеством небольших отдельных частиц; кроме того, он может быть без труда измельчен до порошкообразного состоянии под небольшим давлением; внутренняя стенка вращающейся обжигательной печи гладкая, без какой-либо настыли.Load the mixture into a 3.6 × 90 m rotary kiln at a speed of 16 t / h, set the temperature to 870 ° C and perform roasting for three hours; then unload the material and reuse part of the clinker to mix with the raw materials, sending the rest of the clinker to the leach chamber to leach it with sulfuric acid. Do not interrupt the process for two months. During this period, the temperature of the firing process is maintained at a steady level, and fluctuations in the temperature of the material vary within 870 ° C ± 10 ° C. Clinker is presented in the form of sand with a very small amount of small individual particles; in addition, it can be easily pulverized to a powder state under slight pressure; the inner wall of the rotary kiln is smooth, without any overlay.
Показатель конверсии ванадия составляет 88,67-91,34%, а средний показатель конверсии равен 90,01%.The vanadium conversion rate is 88.67-91.34%, and the average conversion rate is 90.01%.
Пример 2Example 2
Этот пример приведен с целью раскрытия способа кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала согласно настоящему изобретению.This example is for the purpose of disclosing a method for calcining calcining a vanadium-containing material according to the present invention.
Измельчите ванадиевый шлак (рассчитанный в V2O5, содержание ванадия составляет 19,3% масс.) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,096 мм или меньше составила 94% масс.; измельчите известняк (рассчитанный в СаО, содержание кальция составляет 52%) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,18 мм или меньше составила 90% масс.; смешайте два указанных материала с массовым отношением ванадиевого шлака к известняку как 100:26; и используйте эту смесь в качестве сырья (массовое отношение кальция (рассчитанного в СаО) к ванадию (рассчитанного в V2O5) в сырье составляет 0,7). Смешайте сырье с клинкером в массовой пропорции 1:1 и используйте эту смесь в качестве шихтового материала для загрузки во вращающуюся печь; при этом 95% масс. клинкера по своей крупности равны или меньше чем 2 мм.Grind vanadium slag (calculated in V 2 O 5 , the content of vanadium is 19.3% by mass) to such an extent that its part with a particle size of 0.096 mm or less is 94% by mass .; grind the limestone (calculated in CaO, the calcium content is 52%) to such an extent that its part with a particle size of 0.18 mm or less is 90% of the mass .; mix the two specified materials with a mass ratio of vanadium slag to limestone as 100: 26; and use this mixture as a raw material (the mass ratio of calcium (calculated in CaO) to vanadium (calculated in V 2 O 5 ) in the feed is 0.7). Mix the raw materials with clinker in a mass ratio of 1: 1 and use this mixture as a charge material for loading into a rotary kiln; while 95% of the mass. clinkers are equal in size or less than 2 mm.
Загрузите смесь во вращающуюся обжигательную печь размерами 3,6×90 м со скоростью 25 т/ч, задайте температуру 890°C и выполняйте обжиг в течение пяти часов; затем выгрузите материал и повторно используйте часть клинкера для смешивания с сырьем, отправив остальной клинкер в выщелачивающую камеру для его выщелачивания серной кислотой. Не прерывайте технологический процесс в течение двух месяцев. В этот период температура процесса обжига поддерживается на установившемся уровне, а колебания температуры материала варьируются в пределах 890°C±10°C. Клинкер представлен в виде песка с очень незначительным количеством небольших отдельных частиц; кроме того, он может быть без труда измельчен до порошкообразного состояния под небольшим давлением; внутренняя стенка вращающейся обжигательной печи гладкая, без какой-либо настыли.Load the mixture into a 3.6 × 90 m rotary kiln at a speed of 25 t / h, set the temperature to 890 ° C and perform roasting for five hours; then unload the material and reuse part of the clinker to mix with the raw materials, sending the rest of the clinker to the leach chamber to leach it with sulfuric acid. Do not interrupt the process for two months. During this period, the temperature of the firing process is maintained at a steady level, and fluctuations in the temperature of the material vary within 890 ° C ± 10 ° C. Clinker is presented in the form of sand with a very small amount of small individual particles; in addition, it can be easily pulverized to a powder state under slight pressure; the inner wall of the rotary kiln is smooth, without any overlay.
Показатель конверсии ванадия составляет 90,69-94,59%, а средний показатель конверсии равен 92,08%.The conversion indicator for vanadium is 90.69-94.59%, and the average conversion rate is 92.08%.
Пример 3Example 3
Этот пример приведен с целью раскрытия способа кальцинирующего обжига ванадийсодержащего материала согласно настоящему изобретению.This example is for the purpose of disclosing a method for calcining calcining a vanadium-containing material according to the present invention.
Измельчите ванадиевый шлак (рассчитанный в V2O5, содержание ванадия составляет 12,1% масс.) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,096 мм или меньше составила 85% масс.; измельчите известняк (рассчитанный в СаО, содержание кальция составляет 53%) до такой степени, чтобы его часть с размером частиц 0,125 мм или меньше составила 95% масс.; смешайте два указанных материала с массовым отношением ванадиевого шлака к известняку как 100:11,5; и используйте эту смесь в качестве сырья (массовое отношение кальция (рассчитанного в СаО) к ванадию (рассчитанного в V2O5) в сырье составляет 0,5). Смешайте сырье с клинкером в массовой пропорции 4:1 и используйте эту смесь в качестве шихтового материала для загрузки во вращающуюся печь; при этом 95% масс. клинкера по своей крупности равны или меньше чем 2 мм.Grind the vanadium slag (calculated in V 2 O 5 , the content of vanadium is 12.1% by mass) to such an extent that its part with a particle size of 0.096 mm or less is 85% by mass .; grind the limestone (calculated in CaO, the calcium content is 53%) to such an extent that its part with a particle size of 0.125 mm or less is 95% by mass .; mix the two specified materials with a mass ratio of vanadium slag to limestone as 100: 11.5; and use this mixture as a raw material (the mass ratio of calcium (calculated in CaO) to vanadium (calculated in V 2 O 5 ) in the raw material is 0.5). Mix the raw materials with clinker in a mass ratio of 4: 1 and use this mixture as a charge material for loading into a rotary kiln; while 95% of the mass. clinkers are equal in size or less than 2 mm.
Загрузите смесь во вращающуюся обжигательную печь размерами 1,5×42 м со скоростью 25 т/ч, задайте температуру 880°C и выполняйте обжиг в течение двух часов; затем выгрузите материал и повторно используйте часть клинкера для смешивания с сырьем, отправив остальной клинкер в выщелачивающую камеру для его выщелачивания серной кислотой. Не прерывайте технологический процесс в течение одного месяца. В этот период температура процесса обжига поддерживается на установившемся уровне, а колебания температуры материала варьируются в пределах 880°C±10°C. Клинкер представлен в виде песка с очень незначительным количеством небольших отдельных частиц; кроме того, он может быть без труда измельчен до порошкообразного состояния под небольшим давлением; внутренняя стенка вращающейся обжигательной печи гладкая, без какой-либо настыли.Load the mixture into a rotary kiln with dimensions of 1.5 × 42 m at a speed of 25 t / h, set the temperature to 880 ° C and perform firing for two hours; then unload the material and reuse part of the clinker to mix with the raw materials, sending the rest of the clinker to the leach chamber to leach it with sulfuric acid. Do not interrupt the process for one month. During this period, the temperature of the firing process is maintained at a steady level, and fluctuations in the temperature of the material vary within 880 ° C ± 10 ° C. Clinker is presented in the form of sand with a very small amount of small individual particles; in addition, it can be easily pulverized to a powder state under slight pressure; the inner wall of the rotary kiln is smooth, without any overlay.
Показатель конверсии ванадия составляет 89,75-93,11%, а средний показатель конверсии равен 90,56%.The conversion indicator for vanadium is 89.75-93.11%, and the average conversion rate is 90.56%.
Хотя выше описаны некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, заявленное изобретение не ограничивается характеристиками, указанными в этих вариантах реализации настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники могут модифицировать техническую схему заявленного изобретения и вносить в него определенные изменения без отступления от сущности настоящего изобретения. Однако все эти модификации и изменения должны входить в защищенный объем заявленного изобретения.Although some preferred embodiments of the present invention have been described above, the claimed invention is not limited to the characteristics indicated in these embodiments of the present invention. Specialists in the art can modify the technical scheme of the claimed invention and make certain changes to it without departing from the essence of the present invention. However, all these modifications and changes should be included in the protected scope of the claimed invention.
Кроме того, следует отметить, что конкретные технические признаки, описанные выше в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть объединены в любой приемлемой форме при условии отсутствия противоречий. Во избежание ненужного повторения некоторые конкретные комбинации в настоящем изобретении не описаны.In addition, it should be noted that the specific technical features described above in embodiments of the present invention can be combined in any acceptable form, provided that there are no contradictions. In order to avoid unnecessary repetition, some specific combinations are not described in the present invention.
Более того, разные варианты реализации заявленного изобретения могут свободно объединяться по мере необходимости при условии, что полученные комбинации не отходят от идеи и сущности настоящего изобретения. Однако такие комбинации также могут рассматриваться как входящие в объем раскрытого изобретения.Moreover, various embodiments of the claimed invention can freely be combined as necessary, provided that the resulting combinations do not depart from the idea and essence of the present invention. However, such combinations may also be considered as falling within the scope of the disclosed invention.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410216479.2A CN103993160B (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | A kind of method containing vanadium material calcification baking |
| CN201410216479.2 | 2014-05-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015118450A RU2015118450A (en) | 2016-12-10 |
| RU2607290C2 true RU2607290C2 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=51307486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015118450A RU2607290C2 (en) | 2014-05-21 | 2015-05-18 | Method of calcining vanadium-containing material |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103993160B (en) |
| NZ (1) | NZ707674A (en) |
| RU (1) | RU2607290C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705844C1 (en) * | 2019-08-13 | 2019-11-12 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Ванадий Тула" | Method of preparing vanadium-containing slag to oxidative annealing |
| RU2829871C1 (en) * | 2022-12-19 | 2024-11-07 | ПаньГан Груп Паньчжихуа Айрон энд Стил Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | Device for continuous leaching of calcined annealed clinker of vanadium slag |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107723483B (en) * | 2017-10-11 | 2022-06-24 | 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 | Method for controlling technological parameters of vanadium slag calcification roasting and clinker sulfuric acid leaching |
| CN107723482A (en) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 | The method for controlling vanadium slag calcification baking clinker sulfuric acid leaching technological parameter |
| CN111533440A (en) * | 2020-04-16 | 2020-08-14 | 山西超牌煅烧高岭土有限公司 | Production method of calcined kaolin for glass fibers |
| CN111500850A (en) * | 2020-04-21 | 2020-08-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Method for controlling powder adhesion in roasting process of sodium-modified pellets |
| CN111519021A (en) * | 2020-06-09 | 2020-08-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Calcification roasting method of vanadium-containing material |
| CN117210689A (en) * | 2023-09-22 | 2023-12-12 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Method for extracting vanadium by calcification temperature-control roasting of vanadium slag |
| CN117683999A (en) * | 2023-12-25 | 2024-03-12 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | A method to improve calcification roasting conversion efficiency by controlling the particle size of vanadium slag |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2545105A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-02 | Pechiney Uranium | High-temperature pretreatment of uraniferous, vanadiferous or molybdeniferous ores containing clayey gangue by means of an alkaline aqueous solution |
| RU2118389C1 (en) * | 1997-07-30 | 1998-08-27 | Акционерное общество открытого типа "Ванадий-Тулачермет" | Method of isolating vanadium |
| WO2000056662A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-28 | Treibacher Industrie Ag | Vanadium oxidation method |
| CN101161831A (en) * | 2007-11-09 | 2008-04-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | A kind of method of calcification roasting vanadium slag |
| CN102828019A (en) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 攀钢集团研究院有限公司 | Method for oxygen-enriched calcification calcination of high-grade vanadium slag |
| CN102923774A (en) * | 2012-11-09 | 2013-02-13 | 四川省川威集团有限公司 | Method for adding high-calcium vanadium slag to perform sodium salt roasting |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100469909C (en) * | 2007-06-12 | 2009-03-18 | 中南大学 | A method for decomposing molybdenum-vanadium multi-metal metallurgical materials |
| CN102851507B (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-19 | 攀钢集团研究院有限公司 | A kind of method of sodium roasting vanadium slag |
| CN103614566B (en) * | 2013-12-13 | 2014-12-10 | 重庆大学 | Method for extracting vanadium and chromium from converter vanadium chromium slag |
-
2014
- 2014-05-21 CN CN201410216479.2A patent/CN103993160B/en active Active
-
2015
- 2015-05-01 NZ NZ707674A patent/NZ707674A/en unknown
- 2015-05-18 RU RU2015118450A patent/RU2607290C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2545105A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-02 | Pechiney Uranium | High-temperature pretreatment of uraniferous, vanadiferous or molybdeniferous ores containing clayey gangue by means of an alkaline aqueous solution |
| RU2118389C1 (en) * | 1997-07-30 | 1998-08-27 | Акционерное общество открытого типа "Ванадий-Тулачермет" | Method of isolating vanadium |
| WO2000056662A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-28 | Treibacher Industrie Ag | Vanadium oxidation method |
| CN101161831A (en) * | 2007-11-09 | 2008-04-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | A kind of method of calcification roasting vanadium slag |
| CN102828019A (en) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 攀钢集团研究院有限公司 | Method for oxygen-enriched calcification calcination of high-grade vanadium slag |
| CN102923774A (en) * | 2012-11-09 | 2013-02-13 | 四川省川威集团有限公司 | Method for adding high-calcium vanadium slag to perform sodium salt roasting |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705844C1 (en) * | 2019-08-13 | 2019-11-12 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Ванадий Тула" | Method of preparing vanadium-containing slag to oxidative annealing |
| RU2829871C1 (en) * | 2022-12-19 | 2024-11-07 | ПаньГан Груп Паньчжихуа Айрон энд Стил Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | Device for continuous leaching of calcined annealed clinker of vanadium slag |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NZ707674A (en) | 2016-02-26 |
| RU2015118450A (en) | 2016-12-10 |
| CN103993160A (en) | 2014-08-20 |
| CN103993160B (en) | 2016-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2607290C2 (en) | Method of calcining vanadium-containing material | |
| RU2607292C2 (en) | Method for two-step calcination of vanadium-containing material | |
| Tao et al. | Desilication from titanium–vanadium slag by alkaline leaching | |
| CN104004903B (en) | A kind of containing vanadium mixing of materials sodium roasting method | |
| CN102127640B (en) | Method for producing medium ferrovanadium | |
| CN107090551B (en) | A kind of method for directly extracting vanadium from vanadium titanomagnetite | |
| CN106480310B (en) | Method for removing alkali metal from metallurgical dust and mud | |
| JP2010111941A (en) | Method for producing ferrovanadium | |
| CN108220610B (en) | A kind of processing method of the dedusting ash containing heavy metal | |
| JP5525939B2 (en) | Lime-based flux and its manufacturing method | |
| CN107287367A (en) | Method for recovering iron by utilizing high-iron red mud | |
| CN113683108A (en) | Method for preparing calcium aluminate product by using secondary aluminum ash | |
| CN101798637B (en) | Chemical desulfurization method of vanadium residues of acid leaching | |
| CN107674972A (en) | Utilize the method for copper ashes production sponge iron | |
| RU2669653C2 (en) | Method of producing granular metallic iron | |
| JP5742360B2 (en) | Operation method of rotary kiln for steel dust reduction roasting | |
| WO2004024961A1 (en) | Method for reduction treatment of metal oxide or ironmaking waste, and method for concentration and/or recovery of zinc and/or lead | |
| Butnariu et al. | Research on the Recycling of Pulverulent Waste from the Ferous and Non-Ferrous Industry in Order tu Reduced the Pollution | |
| RU2607293C2 (en) | Method for two-step sodium calcining of vanadium-containing material | |
| AU2007280418A1 (en) | Titanium-containing additive | |
| JP2010138420A (en) | Method for producing ferromolybdenum, and ferromolybdenum | |
| JP2010090431A (en) | Method for producing ferro-alloy containing nickel and vanadium | |
| EA013690B1 (en) | Separation of metal values in zinc leaching residues | |
| CN104962685A (en) | Vanadium extraction cooling agent and preparation method thereof | |
| CN111394569A (en) | Roasting method for producing vanadium pentoxide |