CN113957272B - 一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钒资源及赤泥固体废物综合利用技术领域，公开了一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法。该方法包括以下步骤：(1)将干燥、破碎后的烧结法赤泥与精粉钒渣混合，然后高温焙烧，得到熟料；(2)将熟料破碎后与水混合，然后将所得混合液的pH值调节至酸性浸出，过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。采用本发明所述的烧结法赤泥作为焙烧添加剂进行钒渣提钒，不仅工艺简单，而且能够实现废物利用，降低成本，具有很好的社会效益和经济效益，同时钒的浸出率高。含钒浸出液可以进一步提钒，得到氧化钒产品；提钒尾渣经过脱硫、脱磷处理，可以返回高炉回用。
Description
技术领域
本发明涉及钒资源及赤泥固体废物综合利用技术领域，具体涉及一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法。
背景技术
钒渣提钒工艺主要有钠化焙烧工艺和钙化焙烧工艺，即以钠盐或钙盐作为添加剂，经高温焙烧，再通过水浸或酸浸，得到含钒浸出液和提钒尾渣。在钒渣钠化焙烧工艺中，沉钒后液处理工艺复杂、生产成本高，且产生的钒铬还原渣和含钒铬的硫酸钠与硫酸铵的混合物都属危险废物。在钙化焙烧工艺中，酸浸后的尾渣中不含钠盐，沉钒后液经处理后返回***利用，可以实现废物的综合回收及液态物料的闭路循环，且整个工艺过程中无废气产生，可以达到清洁提钒的目标。此外，近年来，镁化焙烧、锰化焙烧、钙锰复合焙烧等技术在钒渣提钒领域也有研究。
中国专利CN 101412539B提供了一种氧化钒的清洁生产方法，包括准备焙烧原料、钙化焙烧、溶浸、固液分离、铵盐沉钒、煅烧脱氨或还原等步骤制备氧化钒，提钒废水用石灰乳中和处理后返回***循环利用，实现了废水零排放。本发明还提高了钒的回收率，使之高于现行工艺，并降低生产成本。通过与其它技术结合，还能使提钒后的残渣等废弃物转变为二次资源，得到再次利用，实现清洁生产；中国专利CN 109930008 B选择含镁化合物作为焙烧添加剂并回收浸出液中的杂质金属离子，降低生产成本、增加环境友好度，建立了“三废”零排放的钒渣提钒新方法；中国专利CN 103898329 B使用锰化焙烧的方法，以四价锰物料作为氧化剂，使得钒与锰在焙烧过程中结合形成钒酸锰化合物，有效避免了钒渣在焙烧过程中的结圈现象，降低了钒渣焙烧的温度；中国专利CN 112111661A以含钙、锰的化合物为添加剂，与钒渣精粉充分混匀后焙烧得熟料，而后通过两次酸浸提钒，使用该方法的钒综合浸出率达到94％～97％。
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。赤泥的资源化利用，已成为氧化铝行业乃至整个铝行业面对的一个紧迫课题。对于低铝含量(A/S＜7)的铝土矿，常采用烧结法提取氧化铝，从而产生烧结法赤泥。
中国专利CN 100339332C利用烧结法赤泥、粉煤灰、石灰和外添加剂，用作路面基层材料，可形成较高的整体强度和抗冻性能，特别适合在我国北方推广应用；中国CN101480568B将烧结法赤泥进行改性后，用作燃煤固硫剂，既能有效利用赤泥减少堆积产生的问题，又能有效降低燃煤烟气中的SO2；中国CN 109821412B利用烧结法赤泥与煤矸石的混合物对活性炭进行改性，制备出用于烟气脱硫脱硝且价格低廉的复合改性活性炭，拓展了烧结法赤泥与煤矸石的高附加值应用，实现“以废治废”的新思路；中国专利CN102745733B对烧结法赤泥采用沉降分离、料浆焙烧、循环水浸、滤渣酸浸、陈化提硅、循环酸浸等步骤，获取氢氧化铝、微细硅酸、石膏、铁粉等产品；中国专利CN 104001885B利用烧结法赤泥生产方坯结晶器保护渣；中国专利CN 102336579B利用赤泥生产高性能陶粒；中国专利CN 107586065B利用烧结法赤泥作为黏结剂生产矿棉板。
经查阅可知，在现有技术中烧结法赤泥虽然在很多方面得到了应用，但是未见采用烧结法赤泥作用钒渣提钒焙烧添加剂的相关报道。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法，该方法主要利用烧结法赤泥用作钒渣焙烧添加剂，以实现提钒及赤泥的资源化利用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法，该方法包括以下步骤：
(1)将干燥、破碎后的烧结法赤泥与精粉钒渣混合，然后高温焙烧，得到熟料；
(2)将熟料破碎后与水混合，然后将所得混合液的pH值调节至酸性浸出，过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
优选地，在步骤(1)中，所述烧结法赤泥含有40～49重量％的CaO。
优选地，在步骤(1)中，所述精粉钒渣含有17～18重量％的V2O5和1～2重量％的CaO。
优选地，在步骤(1)经过干燥、破碎后的烧结法赤泥中，大于80％的烧结法赤泥的粒径小于95um。
优选地，在步骤(1)所述精粉钒渣中，大于80％的精粉钒渣的粒径小于95um。
优选地，在步骤(1)中，烧结法赤泥和精粉钒渣中的CaO与烧结法赤泥和精粉钒渣中的V2O5的摩尔比为2.0～2.6:1。
优选地，在步骤(1)中，所述高温焙烧的温度为840～900℃，所述高温焙烧的时间为100～180min。
优选地，在步骤(2)中，破碎后的熟料的粒径小于95um。
优选地，在步骤(2)中，采用硫酸将所得混合液的pH值调节至酸性。
优选地，在步骤(2)中，浸出液固比为3～5ml/g；浸出pH值为2.5～3.5；浸出温度为40～60℃；浸出时间为40～80min。
发明人在进行钒渣提钒研究中发现，赤泥通常含有大量的CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3和一定含量的硅酸盐矿物，本身具有一定的潜在活性。与拜耳法赤泥和联合法赤泥相比，烧结法赤泥中CaO含量更高，可用作钒渣提钒的焙烧添加剂。本发明利用烧结法赤泥作为钙源，通过钙化氧化焙烧，使钒与钙结合生成钒酸钙，而后进行酸浸，得到含钒浸出液和提钒尾渣。含钒浸出液进一步提钒，得到氧化钒产品，提钒尾渣再经过脱硫、脱磷处理，可返回高炉回用。
本发明具有如下优势：1)烧结法赤泥作为工业固体废物，采用其作为钒渣焙烧添加剂，可显著降低焙烧成本；2)运用烧结法赤泥进行钒渣提钒，可以减少烧结法赤泥的堆存，实现其资源化利用；3)本方法操作方便、适应范围广、成本低，具有很好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法，包括以下步骤：
(1)将干燥、破碎后的烧结法赤泥与精粉钒渣混合，然后高温焙烧，得到熟料；
(2)将熟料破碎后与水混合，然后将所得混合液的pH值调节至酸性浸出，过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
在本发明所述方法中，采用的烧结法赤泥的CaO含量较高，并且含有大量的SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分。所述烧结法赤泥是指采用烧结法提取低铝含量(A/S＜7)的铝土矿中氧化铝而产生的烧结法赤泥。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，所述烧结法赤泥含有40～49重量％的CaO。在更为具体的实施方式中，所述烧结法赤泥中还含有19～20重量％的SiO2、10～11重量％的Al2O3、5～6重量％的TiO2。SiO2、Al2O3和TiO2的存在会极大的影响钒的浸出。
在本发明所述方法中，所述精粉钒渣可以本领域常见的钒渣。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，所述精粉钒渣含有17～18重量％的V2O5和1～2重量％的CaO。在更为具体的实施方式中，所述精粉钒渣中还含有10～11重量％的SiO2、4～5重量％的Al2O3、14～15重量％的TiO2。SiO2、Al2O3和TiO2的存在会极大的影响钒的浸出。
为了进一步提高烧结效率，使钒渣与烧结法赤泥充分结合生成钒酸钙，需要控制钒渣与烧结法赤泥的粒径。
在具体实施方式中，在步骤(1)经过干燥、破碎后的烧结法赤泥中，大于80％的烧结法赤泥的粒径小于95um，也即烧结法赤泥经过干燥、破碎后，160目筛下物占比大于80％，优选为大于90％。
在具体实施方式中，在步骤(1)所述精粉钒渣中，大于80％的精粉钒渣的粒径小于95um，也即所述精粉钒渣，160目筛下物占比大于80％，优选为大于82％。
在优选实施方式中，在步骤(1)中，烧结法赤泥和精粉钒渣中的CaO与烧结法赤泥和精粉钒渣中的V2O5的摩尔比为2.0～2.6:1，即烧结法赤泥和精粉钒渣两者中CaO的总摩尔量与烧结法赤泥和精粉钒渣两者中V2O5的总摩尔量之比为2.0～2.6，例如可以为2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5或2.6。
在本发明所述方法中，在步骤(1)中，所述高温焙烧的温度可以为840～900℃，例如840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃或900℃；所述高温焙烧的时间可以为100～180min，例如100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min或180min。
在具体实施方式中，在步骤(2)中，破碎后的熟料的粒径小于95um，也即熟料经破碎后，全部过160目筛。在该步骤中将熟料的粒径控制在该范围内利于钒浸出，可以进一步提高钒的浸出率。在熟料破碎过程中钒会有一定量的损失。
在具体实施方式中，可以采用本领域常规使用的无机酸调节浸出pH值。
在优选实施方式中，在步骤(2)中，可以采用硫酸将所得混合液的pH值调节至酸性。采用硫酸调节pH值便于后续对废液进行处理。
在本发明所述方法中，为了提高提高钒的浸出率，可以将浸出过程控制在优选范围内。
在优选实施方式中，在步骤(2)中，浸出液固比可以为3～5ml/g，例如3ml/g、3.2ml/g、3.4ml/g、3.6ml/g、3.8ml/g、4ml/g、4.2ml/g、4.4ml/g、4.6ml/g、4.8ml/g或5ml/g。
在优选实施方式中，在步骤(2)中，浸出pH值可以为2.5～3.5，例如2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4或3.5。
在优选实施方式中，在步骤(2)中，浸出温度可以为40～60℃，例如40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃或60℃。
在优选实施方式中，在步骤(2)中，浸出时间可以为40～80min，例如40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min或80min。
采用本发明所述的烧结法赤泥作为焙烧添加剂进行钒渣提钒，不仅工艺简单，而且能够实现废物利用，降低成本，具有很好的社会效益和经济效益，同时钒的浸出率高。含钒浸出液可以进一步提钒，得到氧化钒产品；提钒尾渣经过脱硫、脱磷处理，可以返回高炉回用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1-3中所用烧结法赤泥与精粉钒渣的成分如表1所示，其中，物料中的V含量均以V2O5计。实施例1-3中使用的精粉钒渣，160目筛下物占比为90.12％；烧结法赤泥，160目筛下物占比为83.28％。
表1烧结法赤泥与精粉钒渣主要成分/％
| V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | CaO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | MnO | MgO | Na<sub>2</sub>O | K<sub>2</sub>O | 烧失 | |
| 烧结法赤泥 | / | 42.67 | 19.25 | 10.87 | 9.13 | 5.39 | / | 1.90 | 2.40 | 0.20 | 8.07 |
| 精粉钒渣 | 17.50 | 1.70 | 10.16 | 4.62 | 38.10 | 14.60 | 8.63 | 1.72 | / | / | / |
实施例1
取100g精粉钒渣与21.25g烧结法赤泥混匀，所得混合物料中n(CaO)/n(V2O5)＝2.0，然后将混合物料加入到马弗炉中高温焙烧，控制高温焙烧温度为840℃，保温时间为180min；待焙烧熟料冷却后，将熟料破碎至全部过160目筛网，破碎后的熟料为120.10g，接着将破碎熟料加入480ml水中，加入质量浓度为30％的硫酸将浸出时的pH值维持在2.5，浸出液固比为4ml/g，保持浸出温度为40℃，控制浸出时间为80min；过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
检测提钒尾渣中V2O5的含量为1.20％，提钒尾渣干重为118.91g，钒的浸出率为91.76％。
实施例2
取200g精粉钒渣与50.08g烧结法赤泥混匀，所得混合物料中n(CaO)/n(V2O5)＝2.3，然后将混合物料加入到马弗炉中高温焙烧，控制高温焙烧温度为900℃，保温时间为100min；待焙烧熟料冷却后，将熟料破碎至全部过160目筛网，破碎后的熟料为246.56g，接着将破碎熟料加入740ml水中，加入质量浓度为70％的硫酸将浸出时的pH值维持在2.8，浸出液固比为3ml/g，保持浸出温度为50℃，控制浸出时间为40min；过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
检测提钒尾渣中V2O5的含量为1.32％，提钒尾渣干重为245.33g，钒的浸出率为90.61％。
实施例3
取300g精粉钒渣与86.48g烧结法赤泥混匀，所得混合物料中n(CaO)/n(V2O5)＝2.6，然后将混合物料加入到马弗炉中高温焙烧，控制高温焙烧温度为870℃，保温时间为140min；待焙烧熟料冷却后，将熟料破碎至全部过160目筛网，破碎后的熟料为380.25g，接着将破碎熟料加入1900ml水中，加入质量浓度为50％的硫酸将浸出时的pH值维持在3.5，浸出液固比为5ml/g，保持浸出温度为60℃，控制浸出时间为60min；过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
检测提钒尾渣中V2O5的含量为1.16％，提钒尾渣干重为380.33g，钒的浸出率为91.46％。
对比例
取200g精粉钒渣与39.24g石灰石(54.45％CaO含量)混匀，所得混合物料中n(CaO)/n(V2O5)＝2.3，然后将混合物料加入到马弗炉中高温焙烧，控制高温焙烧温度为870℃，保温时间为140min；待焙烧熟料冷却后，将熟料破碎至全部过160目筛网，破碎后的熟料为212.25g，接着将破碎熟料加入640ml水中，加入质量浓度为50％的硫酸将浸出时的pH值维持在3.5，浸出液固比为5ml/g，保持浸出温度为60℃，控制浸出时间为60min；过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣。
检测提钒尾渣中V2O5的含量为1.35％，提钒尾渣干重为213.8g，钒的浸出率为91.70％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种以烧结法赤泥为添加剂的钒渣提钒方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将干燥、破碎后的烧结法赤泥与精粉钒渣混合，然后高温焙烧，得到熟料；
(2)将熟料破碎后与水混合，然后将所得混合液的pH值调节至酸性浸出，过滤后得到含钒浸出液和提钒尾渣；
在步骤(1)经过干燥、破碎后的烧结法赤泥中，大于80％的烧结法赤泥的粒径小于95um；在步骤(1)所述精粉钒渣中，大于80％的精粉钒渣的粒径小于95um；
在步骤(1)中，烧结法赤泥和精粉钒渣中的CaO与烧结法赤泥和精粉钒渣中的V2O5的摩尔比为2.0～2.6:1；
在步骤(2)中，浸出液固比为3～5ml/g；浸出pH值为2.5～3.5；浸出温度为40～60℃；浸出时间为40～80min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述烧结法赤泥含有40～49重量％的CaO。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述精粉钒渣含有17～18重量％的V2O5和1～2重量％的CaO。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述高温焙烧的温度为840～900℃；所述高温焙烧的时间为100～180min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，破碎后的熟料的粒径小于95um。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用硫酸将所得混合液的pH值调节至酸性。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103641286A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种稳定化污泥的方法 |
| CN103966424A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种空白焙烧钒渣提钒的方法 |
| CN104150642A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 昆明冶金研究院 | 一种改性赤泥粉处理污酸废水的方法 |
| CN111575496A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钒渣低钙焙烧提钒的方法 |
| CN111719051A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钒渣低钙焙烧酸浸提钒的方法 |
| WO2021056110A1 (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 9203-5468 Quebec Inc. Dba Nmr360 | Process for the recovery of vanadium oxides from various materials |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103641286A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种稳定化污泥的方法 |
| CN103966424A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种空白焙烧钒渣提钒的方法 |
| CN104150642A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 昆明冶金研究院 | 一种改性赤泥粉处理污酸废水的方法 |
| WO2021056110A1 (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 9203-5468 Quebec Inc. Dba Nmr360 | Process for the recovery of vanadium oxides from various materials |
| CN111575496A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-08-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钒渣低钙焙烧提钒的方法 |
| CN111719051A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 钒渣低钙焙烧酸浸提钒的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《中铝山东分公司以废治废变废为宝》;有色冶金节能编辑组;《有色冶金节能》;20091231(第3期);第79页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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