[发明专利]一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂，包括以下四种物料按质量份数混合并研磨至80目～100目制得：含钠物料35～55份，含钙物料15～25份，含钒物料0.5～1份，含钛物料1～5份；还提供一种用于焙烧提钒的复合添加剂的使用方法，包括以下步骤：A、混料：选取筛分后的含钒原料，添加复合添加剂混合均匀得混料；B、焙烧：将混料分两次焙烧。采用本技术方案中的复合添加剂及其使用方法，含钒矿石在焙烧过程中不易产生液相，不会出现粘结设备的现象，不易产生有毒有害物质，并有效提高钒的转化率和纯度，缩短焙烧时间，简化焙烧工艺，降低生产成本，提高工艺效率。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种用于焙烧提钒的复合添加剂及其使用方法。

背景技术

钒是地球上广泛分布的微量元素，其含量约占地壳构成的0.02％，获取相对容易。由于钒具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒在自然界中主要以稳定的低价态(三价)形式存在于矿石中，这种价态的钒不易溶于酸碱溶液，而要使钒能有效地从矿石中溶出，则需要将矿石中的钒从低价态转价成高价态(四价或者五价)。

目前钒转价一般是通过焙烧含钒矿石的方法，然后再用酸浸出等后续步骤来实现提钒的，传统的焙烧提钒工艺有：①直接焙烧提钒，这种方法是直接氧化焙烧含钒矿石，对环境污染较小，但是这种工艺方法钒的转化率很低，不适合工业生产，这种方法已经基本被淘汰；②直接硫酸浸出提钒，这种方法工艺过程比较简单，但是需要花费大量的硫酸，成本高，也不受工业生产厂家的青睐。

为解决传统的提钒工艺问题，工业生产中逐渐新生了一类加添加剂的焙烧提钒方法，这种方法和传统的提钒工艺相比，提钒率较高，生产成本较低，这种方法根据添加剂的种类又可分为下列几种：

A、钠盐焙烧

这种方法使用的添加剂包括单一的钠盐添加剂和复合钠盐添加剂。单一的钠盐添加剂多以NaCl作为添加剂，这种方法不仅添加剂的加入量较大，而且钒的转化率较低，逐渐被淘汰。

对复合钠盐添加剂目前有很多研究，如CN103484667A就公开了一种氯化钠和Na₂SO₄的复合添加剂，CN101497946A中也公开了一种采用氢氧化钠、氯化钠、Na₂CO₃构成的复合添加剂，然而由于添加剂中的氯与矿石中的钒等物料不发生反应，所以氯通常都会被排放到自然环境中，对环境造成巨大伤害，且由于氢氧化钠的熔点相对较低，在常规的焙烧过程中容易产生液相，使得焙烧过程中在温度较低的区域极易结块，影响焙烧设备的顺畅。

为解决氯化钠的添加对环境造成的污染，CN101008048A和CN101177738A公开了一种在NaCl和其它钠盐所构成的复合添加剂中添加矿渣或其它矿物来固定NaCl焙烧过程中所产生的有害气体(如Cl₂、HCl)的方法。固化物成分主要为Fe₂O₃和闪锌矿，在固化的过程中Fe₂O₃、闪锌矿和氯形成大量不易分解的氯化铁和氯化锌，从而达到固定有害气体的目的。但是由于氯化铁会在320℃以上沸腾升华，而氯化锌在740℃以上会开始沸腾升华，因此在750℃～850℃的焙烧条件下氯化铁和氯化锌会生成大量的升华气体，带走大量的热，同时在温度较低的区域烟气又会凝华生成固体附着物，粘结在设备中形成瘤块，影响设备的正常运行。

B、钙盐焙烧

这种方法使用的添加剂也包括单一的钙盐添加剂和复合钙盐添加剂。单一的钙盐添加剂在焙烧过程中不会产生Cl₂或者HCl等污染气体，但是这种添加剂对含钒矿石有很大的选择性，对钒的转化率较低，不适于工业应用。CN101215648A公开了一种采用钙盐复合焙烧添加剂的焙烧方法，但是该方法适用于在870℃～980℃条件下进行焙烧高达7小时，焙烧时间较长，焙烧温度过高。