鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ㄒ约扳C鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ㄒ约扳C鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高鉻型釩鈦磁鐵礦綜合利用過程中，釩和鉻的回收利用主要表現(xiàn)為對(duì)釩鉻渣釩和鉻的分離提取。其中，鈉化焙燒釩鉻渣提取釩鉻是通過采用高配比的鈉堿鹽進(jìn)行焙燒和水浸以共提取釩鉻完成的，在得到浸出液時(shí)，同時(shí)也產(chǎn)生了固體殘?jiān)粹c化提釩鉻殘?jiān)?。該類殘?jiān)??25重量％的Na2O,及部分殘留的釩、鉻、鐵。高含量的堿金屬不利用其回收利用，直接堆存既污染環(huán)境又造成資源浪費(fèi)。目前該類殘?jiān)催M(jìn)行有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服由于鈉化提釩鉻殘?jiān)鼔A金屬元素難以回收利用引起污染環(huán)境和資源浪費(fèi)的缺陷，提供一種能夠較好地回收和利用鈉化提釩鉻殘?jiān)械膲A金屬元素的方法，即提供了一種鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ê鸵环N釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒?，其中，該方法包?將鈉化提釩鉻殘?jiān)?、含鈣化合物和水混合并進(jìn)行水熱反應(yīng)，將所述水熱反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，得到液相和固相，其中，所述鈉化提釩鉻殘?jiān)氢C鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻后的殘?jiān)?br>[0005]本發(fā)明還提供了一種釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法，該方法包括:將釩鉻渣和含鈉化合物進(jìn)行焙燒，并將所述焙燒后的物料進(jìn)行浸出，其中，所述焙燒還在堿性試劑存在下進(jìn)行，所述堿性試劑為上述方法所得的液相。
[0006]通過本發(fā)明的鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒?，能夠較好地分離出含有富集的鈉元素的液相，以及可用做造渣劑等的固相，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鈉化提釩鉻殘?jiān)挠欣Y源的分離，大大地降低了鈉化提釩鉻殘?jiān)鼘?duì)環(huán)境造成的污染和資源浪費(fèi)的可能性。并且，本發(fā)明還提供了采用所得液相作為堿性試劑用于釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法，降低了釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的成本。
[0007]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0009]本發(fā)明提供一種鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒?，其中，該方法包?將鈉化提釩鉻殘?jiān)?、含鈣化合物和水混合并進(jìn)行水熱反應(yīng)，將所述水熱反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，得到液相和固相，其中，所述鈉化提釩鉻殘?jiān)氢C鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻后的殘?jiān)?br>[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述鈉化提釩鉻殘?jiān)氢C鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻后的殘?jiān)?，也即釩鉻渣鈉化焙燒后，水浸后分離得到浸出液和殘?jiān)?，其中，浸出液中含有提出的釩和鉻因此用于進(jìn)一步回收釩鉻，殘?jiān)礊檫@里的鈉化提釩鉻殘?jiān)?。在本發(fā)明中，所述鈉化提釩鉻殘?jiān)梢允峭ㄟ^本領(lǐng)域常規(guī)的釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法所得的殘?jiān)?，也可以是本發(fā)明的提供的釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法所得的殘?jiān)?，本發(fā)明對(duì)此并無特別限定。優(yōu)選地，所述鈉化提釩鉻殘?jiān)?，以Na2O計(jì)的鈉元素的含量為10-20重量％，釩元素的含量為0.2-1重量％，絡(luò)元素的含量為0.5-1.2重量％。更優(yōu)選地，所述鈉化提銀絡(luò)殘?jiān)校訬a2O計(jì)的鈉元素(Na)的含量為13-17重量％，釩元素(V)的含量為0.3-0.7重量％，鉻元素(Cr)的含量為0.7-0.9重量％。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，所述含鈣化合物在鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ㄖ心軌驗(yàn)樗疅岱磻?yīng)提供活性的鈣離子，因此，本發(fā)明對(duì)所述含鈣化合物并沒有特別的限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的目的即可，優(yōu)選地，所述含鈣化合物為氧化鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、硝酸鈣和碳酸氫鈣中的一種或多種，更優(yōu)選為氧化鈣、氯化鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在所述水熱反應(yīng)中，水可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的水資源，例如自來水、工業(yè)水、雨水等。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，盡管只要將鈉化提釩鉻殘?jiān)⒑}化合物和水通過本發(fā)明的鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ㄟM(jìn)行處理，即可獲得所需液相和固相，為了能夠更好地分離得到所述液相和固相，并獲得能夠用作釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法中的堿性試劑，優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的以Na2O計(jì)的鈉化提釩鉻殘?jiān)?，以CaO計(jì)的所述含鈣化合物的用量為20_60重量份，水的用量為100-1000重量份。更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的以Na2O計(jì)的鈉化提釩鉻殘?jiān)?，以CaO計(jì)的所述含鈣化合物的用量為30-50重量份，水的用量為500-700重量份。更進(jìn)一步優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的以Na2O計(jì)的鈉化提釩鉻殘?jiān)訡aO計(jì)的所述含鈣化合物的用量為37-50重量份，水的用量為500-700重量份。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述水熱反應(yīng)能夠有效地實(shí)現(xiàn)鈉化提釩鉻殘?jiān)械拟c離子與鈣離子交換，以達(dá)到對(duì)鈉化提釩鉻殘?jiān)M(jìn)行脫鈉的目的，為了能夠更好地達(dá)到脫鈉的效果，優(yōu)選情況下，所述水熱反應(yīng)的條件包括:溫度為95-300°C，時(shí)間為0.5-5h。更優(yōu)選地，所述水熱反應(yīng)的條件包括:溫度為160-300°C，時(shí)間為1.5-3h。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水熱反應(yīng)的條件包括:溫度為160-240°C，時(shí)間為2-3h。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述水熱反應(yīng)可以在攪拌條件下進(jìn)行，例如可以采用磁力攪拌、機(jī)械攪拌、氣體攪拌等方式，所述攪拌速度例如可以為300-900r/min。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在水熱反應(yīng)后，將所得的混合物進(jìn)行固液分離，即可獲得液相和固相，其中，所述固液分離可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的分離手段進(jìn)行，例如可以采用板框壓濾、槽式過濾、帶式過濾、離心過濾等方式。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，通過采用所述鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ǎ軌颢@得鈉元素含量較高的液相，這樣的液相可以具有多種用處，例如可以通過蒸發(fā)濃縮提含鈉化合物或者用于調(diào)節(jié)PH用等，最優(yōu)選的用途是將這里所得的液相作為本發(fā)明提供的釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法中的堿性試劑用，由此可減少含鈉化合物的用量，并獲得較好的釩和鉻的提取效果。優(yōu)選地，在所得液相中，以Na2O計(jì)的鈉元素的含量為20-50g/L，f凡元素的含量為0.01-0.lg/L，鉻元素的含量為0.08-0.5g/L ;更優(yōu)選地，以Na2O計(jì)的鈉元素的含量為30-50g/L，釩元素的含量為0.02-0.05g/L，鉻元素的含量為0.1-0.3g/L。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，通過采用所述鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒?，可以獲得具有較高的鐵元素和鈣元素含量的固相，這樣的固相可以具有多種用途，例如可以用做高爐煉鐵中的造渣劑，也可以用于制備磚等建材中。通過，所述固相中，鐵元素的含量為25-35重量％和以CaO計(jì)的I丐元素含量的19-30重量％。
[0019]本發(fā)明還提供了一種釩鉻渣鈉化焙燒提釩和鉻的方法，該方法包括:將釩鉻渣和含鈉化合物進(jìn)行焙燒，并將所述焙燒后的物料進(jìn)行浸出，其中，所述焙燒還在堿性試劑存在下進(jìn)行，所述堿性試劑為上述處理方法所得的液相。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，所述釩鉻渣可以是含釩鉻鐵水吹煉后的釩鉻渣。并且，本發(fā)明的方法適用于對(duì)任何釩和鉻含量的釩鉻渣的處理，優(yōu)選情況下，特別適用于本發(fā)明的方法處理的釩鉻渣中，釩元素的含量為4-8重量%，鉻元素的含量為8-14重量％。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，由于本發(fā)明采用了上述鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ㄋ玫囊合嘧鳛閴A性試劑，該堿性試劑中含有鈉元素，因此可以替代部分的含鈉化合物，從而降低含鈉化合物的用量，優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的所述釩鉻渣，以Na2O計(jì)的所述含鈉化合物的用量為15-30重量份，更優(yōu)選為17-25重量份。優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的所述釩鉻渣，所述堿性試劑的用量為5-40mL，更優(yōu)選為10-30mL(相對(duì)于上述方法所得的液相的組成來說的，對(duì)于其他組成的堿性試劑的話，可以根據(jù)這里的用量來進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿Q算，特別是根據(jù)所含鈉元素的量進(jìn)行換算)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)所述含鈉化合物并無特別的限定，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)采用的用于釩鉻渣鈉化焙燒的含鈉化合物，例如所述含鈉化合物可以為Na2C03、NaCl、Na2O, NaNOjPNa2SO4中的一種或多種，優(yōu)選為Na 20)3和/或NaCl。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)所述焙燒條件沒有特別的限定，可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的焙燒條件，從提高稍后的釩和鉻的浸出率考慮，優(yōu)選地，所述焙燒的條件包括:溫度為700-900°C，時(shí)間為0.5-3h。更優(yōu)選地，所述焙燒的條件包括:溫度為850-900°C，時(shí)間為1.5_3h。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，所述浸出優(yōu)選采用水浸，所采用的水優(yōu)選為溫度為85-100°C的熱水，水浸的時(shí)間優(yōu)選為l_2h。本發(fā)明對(duì)采用的水量并沒有特別的限定，可以在較寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，優(yōu)選地，相對(duì)于10g的焙燒后的物料，水的用量為200-500mL。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，在所述浸出后，進(jìn)行固液分離，得到浸出液和鈉化提釩鉻殘?jiān)?，為了能夠更多地浸出釩和鉻，還可以用熱水洗滌鈉化提釩鉻殘?jiān)?-3次，合并所得液相即為浸得有釩和鉻的浸出液。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，盡管本發(fā)明采用了所述堿性試劑代替了部分的含鈉化合物，但是本發(fā)明的方法也能夠獲得較高的釩和鉻的浸出率，例如，釩的浸出率可達(dá)到93%以上，鉻的浸出率可以達(dá)到92%以上。
[0027]以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]以下實(shí)施例和對(duì)比例中，釩的浸出率是指浸出液中的釩元素含量占反應(yīng)物料(包括釩鉻渣和堿性試劑中的)中的釩元素重量百分比；鉻的浸出率是指浸出液中的鉻元素含量占反應(yīng)物料(包括銀絡(luò)渣和堿性試劑中的)中的絡(luò)元素重量百分比。
[0029]實(shí)施例1
[0030]本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的鈉化提釩鉻殘?jiān)奶幚矸椒ā?br>[0031]取50g鈉化提釩鉻殘?jiān)?以Na2O計(jì)的鈉元素的含量為14重量％，V元素含量為0.5重量％，Cr元素含量為0.8重量％ ),12.