[发明专利]一种钒钛磁铁矿的直接提钒的方法有效
申请号: | 201710277537.6 | 申请日: | 2017-04-25 |
公开(公告)号: | CN107090551B | 公开(公告)日: | 2019-02-05 |
发明(设计)人: | 杜浩;刘彪;郑诗礼;王少娜;郭雪梅;李猛;王海旭 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | C22B34/22 | 分类号: | C22B34/22;C22B1/02;C22B3/14 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钒钛磁铁矿 提钒 钙化焙烧 炼铁 后处理 操作工艺 工艺成本 设备要求 混合物 含钒液 含钠盐 浸出液 除杂 高纯 配矿 炭基 回收率 添加剂 废气 | ||
1.一种钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述方法包括:以钒钛磁铁矿和炭基添加剂的混合物为原料进行钙化焙烧,之后将钙化焙烧产物进行后处理,得到含钒液;
所述后处理包括将钙化焙烧产物进行与铵盐溶液进行铵化反应得到铵化后浆料;将铵化后浆料进行脱氨反应,得到脱氨后物料;将脱氨后物料浸出,固液分离后得到偏钒酸铵溶液和浸出渣;
其中,所述铵盐溶液中的铵盐选自碳酸铵和/或碳酸氢铵;所述铵盐溶液中铵盐的质量为钙化焙烧产物质量的5-20%;所述铵盐溶液中溶剂的质量为钙化焙烧产物质量的15-30%;所述铵盐溶液的溶剂选自水;所述铵化反应的温度为20-60℃;所述铵化反应的时间为2-5h。
2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述炭基添加剂选自煤粉和/或活性炭。
3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述炭基添加剂的质量为钒钛磁铁矿质量的1-8%。
4.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述钙化焙烧使用的钙基添加剂选自碳酸钙和/或氧化钙。
5.根据权利要求4所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述钙基添加剂的质量为钒钛磁铁矿质量的1-10%。
6.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述钙化焙烧的温度为900-1000℃。
7.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述钙化焙烧的时间为2-5h。
8.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述偏钒酸铵溶液还进行如下处理:将偏钒酸铵溶液冷却结晶,固液分离后得到偏钒酸铵晶体和结晶后溶液,将所述偏钒酸铵晶体煅烧得到五氧化二钒。
9.根据权利要求8所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述结晶后溶液用于脱氨后物料的浸出。
10.根据权利要求8所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述冷却结晶的温度为20-40℃。
11.根据权利要求8所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述冷却结晶的时间为2-12h。
12.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述脱氨反应的温度为80-120℃。
13.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述脱氨反应的时间为1-3h。
14.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述脱氨反应产生的气体吸收后用于脱氨后物料的浸出。
15.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述浸出的温度为80-95℃。
16.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述浸出的时间为0.5-3h。
17.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿的直接提钒方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将钒钛磁铁矿、钙基添加剂和炭基添加剂的混合物在900-1000℃的温度下进行氧化焙烧,氧化焙烧的时间为2-5h,得到焙烧产物,其中,炭基添加剂的质量为钒钛磁铁矿质量的1-8%,钙基添加剂的质量为钒钛磁铁矿质量的1-10%;
(2)将焙烧产物与铵盐溶液混合,在20-60℃进行铵化反应,铵化反应的时间为2-5h,得到铵化后浆料,其中,铵盐溶液中铵盐的质量为焙烧产物质量的5-20%,铵盐溶液中溶剂的质量为焙烧产物质量的15-30%;
(3)将铵化后浆料在80-120℃条件下进行脱氨反应,脱氨反应的时间为1-3h,得到脱氨后物料和氨气,所述氨气回收;
(4)将脱氨后物料在80-95℃条件下进行浸出,浸出时间为0.5-3h,固液分离,得到偏钒酸铵浸出液和浸出渣;
(5)将偏钒酸铵浸出液在20-40℃条件下进行冷却结晶,冷却结晶的时间为2-12h,固液分离后得到偏钒酸铵固体和结晶后溶液,将偏钒酸铵固体煅烧,得到五氧化二钒,所述结晶后溶液返回步骤(4)用作脱氨后物料的浸出液。
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