[发明专利]通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置及方法

说明书

本发明公开了通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置及方法，包括炉体、与炉体相匹配的炉盖、活动穿过炉盖的两个电极、用于驱动电极升降的电极升降装置，还包括用于向炉体内添加钒渣的加料组件，加料组件包括料罐、连接在料罐输出端的下料管、用于驱动料罐升降的料罐升降装置，下料管活动穿过炉盖上的第一通孔，第一通孔位于两个电极之间；还包括用于向料罐提供粉末状组分的供料系统。本发明的目的在于提供通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置及方法，以解决现有技术中矿热炉先装料再插入电极的工作方式，在钒渣再提钒应用下的不足，实现使得矿热炉与钒渣再提钒的工艺技术更加匹配，提高能量转化效率的目的。

技术领域

本发明涉及工业制钒领域，具体涉及通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置及方法。

背景技术

工业提钒后的废渣中依然含有含钒物质，其含量基于提钒工艺水平的高低和炉型差异的不同，一般在1％～3％之间，这类提钒尾渣若直接售卖处理，其售价不会超过几十元/吨，经济效益十分低下，即使只能够从尾渣中提取出少量的钒，其经济效益也十分明显，且于环境保护有益；基于此，对残留在钒渣中的钒进行再次提取的技术逐渐成为提钒工业的研究方向之一。本案发明人在研究过程中发现，提钒尾渣的颗粒大小与再次提钒的转化率之间有直接关联；并且，现有技术中在使用矿热炉熔融钒渣时，都是先将钒渣填装至炉内，再装配炉盖插入电极，电极插入过程中不断推开周围的钒渣，且由于钒渣体积较大，电极与钒渣之间会存在大量孔洞空隙，导致电能利用效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置及方法，以解决现有技术中矿热炉先装料再插入电极的工作方式，在钒渣再提钒应用下的不足，实现使得矿热炉与钒渣再提钒的工艺技术更加匹配，提高能量转化效率的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置，包括炉体、与所述炉体相匹配的炉盖、活动穿过所述炉盖的两个电极、用于驱动所述电极升降的电极升降装置，还包括用于向炉体内添加钒渣的加料组件，所述加料组件包括料罐、连接在料罐输出端的下料管、用于驱动所述料罐升降的料罐升降装置，所述下料管活动穿过炉盖上的第一通孔，所述第一通孔位于两个电极之间；还包括用于向料罐提供粉末状组分的供料系统。

针对现有技术中矿热炉先装料再插入电极的工作方式与钒渣再提钒工艺的适配性不高的问题，本发明首先提出一种通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的装置，本装置的炉体为矿热炉，炉盖和电极为现有配套设施。本申请对加料组件进行改进，使得料罐输出端的下料管通过第一通孔穿过炉盖，并且为料罐设置了专用的料罐升降装置，使得料罐的升降能够带动下料管同步升降。供料系统用于为料罐提供粉状原料，该原料是由研磨破碎后的钒渣和配料共同组成。本申请中在炉盖上，第一通孔位于两个电极之间，因此穿过第一通孔的下料管也位于两个电极之间，使得粉状原料自中心逐渐向四周扩散。本申请使用时，首先将炉盖装配在炉体上，由电极升降装置驱动两个电极穿过炉盖下降至设定高度；之后由料罐升降装置驱动料罐整体下降，带动下料管穿过炉盖上的第一通孔，使下料管插入至炉体内；再由供料系统向料罐供料，提供由粉末状钒渣和配料组成的组分，所述组分经下料管输送至炉体内，直至两个电极的底端完全被所述组分淹没。可以看出，本申请摒弃了矿热炉传统的先填料、再装盖并插入电极的工作方式，而是先装盖、装好电极，再开始填入粉末状的组分，首先由于采用了粉末状的原料，避免了电极与钒渣之间由于存在大量孔洞空隙而导致电能利用效率低下的问题，粉状的原料能够充分填充并包覆在电极周围，有利于放出的电能直接与钒渣快速接触，尽可能的将放出的电能直接转化为热能使炉内快速升温；此外，本申请也克服了现有技术中电极插入钒渣时将周围钒渣向四周推开而加剧孔洞空隙存在的问题。

进一步的，所述炉盖包括与电极相匹配的两个电极孔，所述第一通孔的轴线与两个电极孔的轴线共面；所述下料管的外径等于第一通孔的内径。本方案使得第一通孔与两个电极孔呈直线分布，且保证了下料管与第一通孔的匹配。