[发明专利]一种钒铝合金的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体为一种钒铝合金的生产方法。

背景技术

钒铝合金是生产钛合金和不含铁含钒特殊合金的元素添加剂，在钛合金中钒是一种强的稳定剂。钒铝合金能改善合金的耐热性能与冷加工性能，使合金具有好的焊接性能和相当高的机械强度。目前生产钒铝合金的主要工艺是以纯净的五氧化二钒为主原料，以铝粉为还原剂、氯酸钾为发热剂补偿反应热，再配以造渣材料，采用铝热法工艺，依据金属热还原原理炉外法生产不同牌号的钒铝合金。

但是，以五氧化二钒为原料生产钒铝合金所面临的主要问题是：由于五氧化二钒生产过程中要产生大量含氨氮废水，而该废水处理成本高，进而提高了五氧化二钒的生产成本。并且由于现有工艺冶炼钒铝合金的回收率低，对原料要求苛刻，这样很大程度上限制了钒铝合金的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种钒铝合金的生产方法，能够不使用五氧化二钒，而直接采用钒渣作为冶炼钒铝合金的原料，降低生产成本。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是，一种钒铝合金的生产方法，其具体步骤是：

(1)酸浸：将粒度为100目±10目的钒渣中加入稀硫酸进行酸浸得到酸解液；

(2)除杂：向酸解液中加入调整PH值的溶剂，使PH＝4±0.5，形成钒酸钙的沉淀，过滤后得到含钒滤渣，将含钒滤渣做干燥和破磨处理；

(3)铝热还原：将处理后的含钒滤渣与铝粉以2.0～2.4∶1.0进行配比，并加入助热剂，均匀混合，经过冶炼得到钒铝合金。

所述(1)中钒渣进行磁选去铁处理。

所述(1)中稀硫酸的浓度为25％±2％，所需温度为100℃±5℃。

所述(2)中调整PH值的溶剂为稀氢氧化钠。

所述(3)中处理后的含钒滤渣粒度≤5mm，所述铝粉的粒度为1mm～3mm，且铝粉的含铝量＞98％。

所述(3)中助热剂的加入量为炉料总量的5％±0.5％。

所述(3)中助热剂为工业用氯酸钾。

所述氯酸钾的粒度≤5mm。

所述(3)中进行重量配比所得到的铝粉，在冶炼过程中至少分为两次添加，具体为：a、在冶炼过程中，加入的铝粉量占铝粉总重量的84％～86％，该部分铝粉与含钒滤渣、助热剂充分混合作为主炉料；b、在冶炼过程靠近终点处，将剩余的铝粉至少分为一次添加入炉料中，使得熔渣中含钒量＜0.8％。

所述(3)中得到钒铝合金后，先将上部熔渣倒出，其次倒出炉底熔融状态的钒铝合金，最后将钒铝合金冷却，并去除附在钒铝合金表面的残渣。

与现有技术相比，本发明采用钒渣作为原料，降低了冶炼钒铝合金的生产成本。并且在冶炼过程中，由于含钒滤渣和铝粉混料均匀，炉料无偏析，反应平稳，使冶炼过后熔渣中含钒率降低，有效地提高了钒的回收率。另一方面，采用钒渣作为冶炼原料，能够从原料上避免在生产五氧化二钒过程中，大量含氨氮废水所带来的环境问题，可以看出，本发明所采用的工艺更加环保。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明的工艺流程是，首先将钒渣预处理，包括破磨和除铁，将除铁后的钒渣用稀硫酸进行酸浸处理，去除钒渣中的铁、镁、铬、锰、硅、磷、硫等杂质，分离酸解液和含钒滤渣，再将干燥后的含钒滤渣与铝粉按一定比例混合，同时在混合炉料中配加一定量的氯酸钾做助热剂，将炉料点然启动铝热反应，在冶炼结束前需再加入一定量的铝粉以降低炉料中的残钒。冶炼结束后先将上部熔渣分离出来，再倒出熔融状的钒铝合金，将钒铝合金冷却至室温，人工除去金属表面的残余渣子，得到较纯净的钒铝合金。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明所采用的工艺具体如下：

实施例一

一种钒铝合金的生产方法，其具体步骤包括：

S1-1、酸浸：首先将钒查预处理，包括破磨和磁选除铁，使钒渣的粒度达到100目±10目；在温度为100℃±5℃的条件下，向处理好的钒渣中加入浓度为25％±2％的稀硫酸，在这一过程中，钒渣中的钒以及其他物质，比如含铁、镁、铬、锰、硅、磷、硫的杂质溶于酸解液中。