[发明专利]一种含钒熟料的制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒熟料的制备方法。本发明采用的碳酸氢钠(小苏打)会分解生成二氧化碳气体在球团内发生气爆，使球团内出现蜂窝状，同时使球团体积增大，得到蜂窝状球形颗粒；而在焙烧过程中，碳酸氢钠进一步分解产生二氧化碳，使得球团体积继续增大，球团的疏松多孔能使得球团与氧气的接触面积增大，有效提高反应效率，缩短反应时间，进一步提高钒的转化率；并且采用碳酸氢钠不会产生SO₂等有毒有害气体，有助于企业完成绿色转型。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒熟料的制备方法。

背景技术

石煤是一种碳质页岩，其发热量低、灰分高、含有多种金属元素，储量极为丰富，对钒的提取冶炼具有很大优势。钒在石煤中的价态多样，通常以V(Ⅲ)和V(Ⅳ)存在，V(Ⅲ)占多数，三价钒能以类质同相形式进入硅酸盐矿物晶格中，同时，四价钒也可以类质同相形式存在于硅氧四面体结构中。此类矿石难于浸出，要将三价或四价钒浸出来，首先必须破坏晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒释放出来。一般需要将含钒矿石经过高温氧化焙烧制成含钒熟料，使低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体，从而实现矿石提钒。

根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，现有技术中的提钒工艺分为：钠化焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。钠化焙烧工艺中含钒熟料的制备过程为：石煤→选矿→粉碎→球磨→加盐搅拌→成球→焙烧形成熟料。经过选矿→粉碎→球磨，含钒石煤被破碎至一定的细度，并添加7～9％(以球磨后的石煤粉重量为基础)的NaCl，对偏酸性矿粉再添加3～4％的Na₂CO₃后，进行充分的搅拌后进入焙烧炉焙烧，多价态的钒转化为水溶性的钠盐，如Na₂O·yV₂O₅和NaVO₃。采用钠化焙烧工艺技术比较成熟，生产条件要求不高、设备简易、成本低、工艺流程简单和适合于因地制宜的小规模生产等优点，但石煤用量大(提取1tV₂O₅约需300t石煤)、热能利用低、V₂O₅总回收率仅为40～50％左右，吨钒生产成本高，钒回收率低，资源综合利用率低；而且钠盐不纯，其内部含有硫，在焙烧时产生大量粉尘和HCl、Cl₂和SO₂等严重污染环境的腐蚀性气体，粉尘必须安装收尘装置除尘、有毒有害的气体必须用碱溶液吸收处理才能达标排放，否则会对环境造成严重污染，产生严重后果。中国专利CN104073626A提供了一种含钒熟料的生产方法，其能够解决钠盐焙烧过程中产生HCl、Cl₂的问题，但是其所用的重晶石原石粉会分解产生SO₂有毒有害气体，污染环境，影响企业的生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含钒熟料的制备方法，本发明提供的制备方法所用碳酸氢钠能提高反应效率，缩短反应时间，提高钒的转化率，且能避免产生SO₂有毒有害气体。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种含钒熟料的制备方法，包括以下技术方案：

将含钒矿粉、白云石原石粉和碳酸氢钠混合，进行制球，得到蜂窝状球形颗粒；

所述制球的温度为270～300℃；

将所述蜂窝状球形颗粒进行焙烧，得到含钒熟料；

所述焙烧的温度为850～950℃。

优选的，所述含钒矿粉包括含钒石煤粉和/或钒土粉。

优选的，所述含钒矿粉和白云石原石粉的质量比为100:7～10。

优选的，所述含钒矿粉和碳酸氢钠的质量比为100:0.5～2.5。

优选的，所述焙烧的保温时间为6～8h。