[发明专利]一种高值化综合利用高铬型钒渣的系统及方法

摘要

本发明公开了一种高值化综合利用高铬型钒渣的系统及方法。通过循环流化床选择性氯化将高铬型钒渣中的钒、铬、铁转化为对应的气态氯化物，将钒渣中的锰、钛、硅等大部分杂质留在氯化残渣中，实现有价元素与其他杂质的分离。气态氯化物通过高温收尘分离粗三氯化铬、中温收尘分离粗三氯化铁、低温淋洗分离粗三氯氧钒。粗三氯化铬经过溶解搅拌得到其水溶液送回收铬盐。粗三氯化铁以及氯化残渣经过高温水解脱氯得到其氧化渣送炼铁。粗三氯氧钒经过沉降净化‑精馏提纯‑催化氧化得到高纯五氧化二钒粉体。本发明实现了高铬型钒渣的高值化综合利用，通过一步氯化‑多级回收的方法生产氯化铬溶液及高纯五氧化二钒粉体。

主权项

1.一种高值化综合利用高铬型钒渣的系统，其特征在于，所述系统包括混料工段(1)、氯化收尘工段(2)、淋洗沉降工段(3)、精制工段(4)、制粉工段(5)和氯化残渣处理工段(6)；所述混料工段(1)包括高铬型钒渣料仓(1‑1)、高铬型钒渣螺旋给料器(1‑2)、碳源料仓(1‑3)、碳源螺旋给料器(1‑4)和流化床混料器(1‑5)；所述氯化收尘工段(2)包括循环流化床主体(2‑1)、循环流化床旋风分离器(2‑2)、一级收尘塔(2‑3)、二级收尘塔(2‑4)、收尘塔换热器(2‑5)和氯化铬溶解釜(2‑6)；所述淋洗沉降工段(3)包括淋洗塔(3‑1)、浆料泵(3‑2)、淋洗塔换热器(3‑3)、捕滴器(3‑4)和淋洗浆料沉降槽(3‑5)；所述精制工段(4)包括再沸器(4‑1)、再沸器换热器(4‑2)、精馏塔(4‑3)、高纯三氯氧钒冷凝器(4‑4)和高纯三氯氧钒储罐(4‑5)；所述制粉工段(5)包括制粉反应器(5‑1)、超纯水汽化器(5‑2)、制粉换热器(5‑3)、制粉软水储罐(5‑4)、制粉循环水泵(5‑5)、高纯钒料仓(5‑6)和高纯钒螺旋给料机(5‑7)；所述氯化残渣处理工段(6)包括工艺水汽化器(6‑1)、水解脱氯流化床(6‑2)、旋风分离器(6‑3)和布袋除尘器(6‑4)；所述高铬型钒渣料仓(1‑1)的出料口与所述高铬型钒渣螺旋给料器(1‑2)的进料口相连接；所述高铬型钒渣螺旋给料器(1‑2)的出料口与所述流化床混料器(1‑5)的进料口通过管道相连接；所述碳源料仓(1‑3)的出料口与所述碳源螺旋给料器(1‑4)的进料口相连接；所述碳源螺旋给料器(1‑4)的出料口与所述流化床混料器(1‑5)的进料口通过管道相连接；所述流化床混料器(1‑5)的流化气体入口与氮气总管相连接；所述流化床混料器(1‑5)的出料口与所述循环流化床主体(2‑1)的进料口通过管道相连接；所述循环流化床主体(2‑1)的进气口分别与氮气总管、循环氯气总管、氯气总管相连接；所述循环流化床主体(2‑1)的氯化烟气出口与所述循环流化床旋风分离器(2‑2)的进气口通过管道相连接；所述循环流化床主体(2‑1)的氯化残渣出口与所述水解脱氯流化床(6‑2)的进料口通过管道相连接；所述循环流化床主体(2‑1)顶部的浆料入口分别与所述淋洗浆料沉降槽(3‑5)的底流口及所述再沸器(4‑1)的底流口通过管道相连接；所述循环流化床旋风分离器(2‑2)的粉尘出口与所述循环流化床主体(2‑1)侧部的粉尘入口通过管道相连接；所述循环流化床旋风分离器(2‑2)的气体出口与所述一级收尘塔(2‑3)的气体入口通过管道相连接；所述一级收尘塔(2‑3)的气体出口与所述二级收尘塔(2‑4)的气体入口通过管道相连接；所述一级收尘塔(2‑3)的粉尘出口与所述氯化铬溶解釜(2‑6)的入口通过管道相连接；所述氯化铬溶解釜(2‑6)的工艺水入口与所述工艺水总管相连接；所述氯化铬溶解釜(2‑6)的溶液出口与铬盐回收单元的溶液入口通过管道相连接；所述一级收尘塔(2‑3)顶部的浆料入口分别与所述淋洗浆料沉降槽(3‑5)的底流口及所述再沸器(4‑1)的底流口通过管道相连接；所述二级收尘塔(2‑4)的气体出口与所述淋洗塔(3‑1)的气体入口通过管道相连接；所述二级收尘塔(2‑4)的排料口与所述水解脱氯流化床(6‑2)的进料口通过管道相连接；所述收尘塔换热器(2‑5)设置于所述收尘塔(2‑4)的中部；所述收尘塔换热器(2‑5)热流体出口与所述再沸器换热器(4‑2)的热流入口通过管道相连接；所述收尘塔换热器(2‑5)的热流体入口与所述制粉循环水泵(5‑5)的流体出口通过管道相连接；所述浆料泵(3‑2)设置于所述淋洗塔(3‑1)的底部；所述淋洗塔换热器(3‑3)设置于所述淋洗塔(3‑1)的顶部；所述淋洗塔(3‑1)的底流出口与所述淋洗浆料沉降槽(3‑5)的入口通过管道相连接；所述淋洗塔(3‑1)尾气出口与所述捕滴器(3‑4)的气体入口通过管道相连接；所述捕滴器(3‑4)的气体出口与尾气处理系统的气体入口通过管道相连接；所述捕滴器(3‑4)的液体出口与所述淋洗浆料沉降槽(3‑5)的入口通过管道相连接；所述淋洗浆料沉降槽(3‑5)的上清液出口与所述精馏塔(4‑3)的进液口通过管道相连接；所述精馏塔(4‑3)的回流口与所述再沸器(4‑1)的进液口通过管道相连接；所述再沸器(4‑1)的出气口与所述精馏塔(4‑3)的进气口通过管道相连接；所述再沸器换热器(4‑2)设置于所述再沸器(4‑1)的内部；所述再沸器换热器(4‑2)热流体出口与所述制粉换热器(5‑3)的热流体入口通过管道相连接；所述精馏塔(4‑3)的高纯三氯氧钒气体出口与所述高纯三氯氧钒冷凝器(4‑4)的气体入口通过管道相连接；所述高纯三氯氧钒冷凝器(4‑4)的液体出口与所述高纯三氯氧钒储罐(4‑5)的液体入口通过管道相连接；所述高纯三氯氧钒储罐(4‑5)的出液口与所述制粉反应器(5‑1)的三氯氧钒入口通过管道相连接；所述制粉换热器(5‑3)设置于所述制粉反应器(5‑1)中部；所述制粉换热器(5‑3)的热流体出口与所述制粉软水储罐(5‑4)的热流体入口通过管道相连接；所述制粉软水储罐(5‑4)的热流体出口与所述制粉循环水泵(5‑5)的流体入口通过管道相连接；所述制粉反应器(5‑1)的尾气出口与氯气循环系统入口通过管道相连接；所述超纯水汽化器(5‑2)的进料口分别与净化富氧空气总管、超纯水总管相连；所述超纯水汽化器(5‑2)的出气口与所述制粉反应器(5‑1)的进气口通过管道相连接；所述制粉反应器(5‑1)的排料口与所述高纯钒料仓(5‑6)的进料口通过管道相连接；所述高纯钒料仓(5‑6)的排料口与所述高纯钒螺旋给料机(5‑7)的进料口通过管道相连接；所述工艺水汽化器(6‑1)的进水口与工艺水总管相连接；所述工艺水汽化器(6‑1)的出气口与所述水解脱氯流化床(6‑2)的进气口通过管道相连接；所述水解脱氯流化床(6‑2)的进气口同时与空气总管相连接；所述水解脱氯流化床(6‑2)的燃料入口与燃料总管相连接；所述水解脱氯流化床(6‑2)中部设有处理渣排料口；所述水解脱氯流化床(6‑2)的尾气出口与所述旋风分离器(6‑3)的进气口通过管道相连接；所述旋风分离器(6‑3)的气体出口与所述布袋除尘器(6‑4)的气体入口通过管道相连接；所述旋风分离器(6‑3)的粉尘出口与所述水解脱氯流化床(6‑2)的进料口通过管道相连接；所述布袋除尘器(6‑4)的粉尘出口与所述旋风分离器(6‑3)的进气口通过管道相连接；所述布袋除尘器(6‑4)的尾气出口与尾气处理系统的进气口通过管道相连接。