一种提钒尾渣的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业尾渣处理技术领域，具体涉及一种提钒尾渣的处理方法。
【背景技术】
[0002]钒钛磁铁矿为典型的多金属共伴生金属矿产资源，钒钛磁铁矿中的钒是在20世纪初研究发现了钒在钢中能显著改善钢材的力学性能之后才得到工业化开发的。在数十年的研发过程中，形成的钒钛磁铁矿提钒工艺的其中一种为钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺。
[0003]采用钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后得到的提钒尾渣含铁高，氧化铁含量一般在60%以上，极具利用价值，但因尾渣含钠高，氧化钠的质量百分比为0.7?5%，如直接返回高炉炼铁，会加剧烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀、破坏高炉内衬，最终导致料柱透气透液性下降，煤气流分布失调，给高炉的长寿高效生产带来诸多不利影响。
[0004]因此，对钒钛磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺后所产生的提钒尾渣进行脱钠，以满足其返回高炉炼铁的需求，对于实现提钒尾渣资源化利用，具有重要的资源价值意义和环境保护意义。
[0005]申请号为201410121291.X的中国专利提出利用酸溶液脱除提钒尾渣中的钠，以满足高炉炼铁的要求，但是该方法所需酸溶液的量大，且废水处理困难。
【发明内容】
[0006][要解决的技术问题]
[0007]本发明的目的是解决上述现有技术问题，提出一种提钒尾渣的处理方法。该方法解决提钒尾渣带来的环保问题，充分利用资源，以实现提钒尾渣的有效利用。
[0008][技术方案]
[0009]为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案:
[0010]本发明利用碱土金属的离子，将提钒尾渣中活性较强的钠替换形成钠离子进入溶液，从而达到脱钠的目的。
[0011]一种提钒尾渣的处理方法，它包括以下步骤:
[0012](I)向提钒尾渣中加入添加剂，加入量为提钒尾渣质量的2?15%，混合均匀；所述添加剂为氯化钙、氯化镁、氯化锶氯化钡、氧化镁、氢氧化镁、生石灰、熟石灰中的一种；
[0013](2)向步骤(I)中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为(Ig:2mL)?(Ig:1OmL)，然后置于反应器中反应一段时间；
[0014](3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。
[0015]本发明更进一步的技术方案，所述提钒尾渣是钒钛磁铁矿采用钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后所产生的尾渣。
[0016]本发明更进一步的技术方案，在步骤(I)中，向提钒尾渣中加入添加剂的同时，加入分散剂，所述分散剂为酒精、纤维素、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、石蜡、甘油、聚丙烯中的一种。
[0017]本发明更进一步的技术方案，所述分散剂的加入量为提钒尾渣与添加剂总质量的0.1 ?
[0018]本发明更进一步的技术方案，在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为50?200°C、压力为0.1?0.5Mpa的条件下反应20?180min。
[0019]本发明一个优选实施方案，在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为110?150°C、压力为0.1?0.3Mpa的条件下反应30?150min。
[0020]本发明更进一步的技术方案，所述浸液用于钒渣浸钒，所述浸渣用于高炉炼铁。
[0021]本发明利用碱土金属离子可将提钒尾渣中活性较强的钠替换形成钠离子进入溶液，达到脱钠的目的。
[0022]一般阳离子的交换能力强弱顺序如下:
[0023]Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
[0024]在离子浓度相近的溶液中，离子交换能力强的离子能交换出离子交换能力弱的离子；但当离子交换能力弱的离子的浓度远远大于离子交换能力强的离子时，离子交换能力弱的离子也可以交换出离子交换能力强的离子，因此离子的浓度对离子交换能力影响较大。本发明选择合适的添加量加入添加剂可以有效的交换出大量的钠。
[0025]提钒尾渣中钠主要以硅酸钠形式存在，使其矿浆粘性较强，颗粒间易聚集，阻碍扩散而使得部分硅酸钠不能反应。而分散剂的加入可减轻这种聚集现象，从而进一步提高钠的脱出率。
[0026][有益效果]
[0027]本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果:
[0028]本发明的提钒尾渣处理法，可大幅降低钠含量，取而代之的是对冶炼影响较小的碱土金属，使其浸渣进一步高炉炼铁成为可能，可实现提钒尾渣的高效利用。并且本发明的处理方法可以避免使用大量的酸溶液，而有利于浸液的回收利用，浸液可用于钒渣浸钒，浸渣中钠的脱除率可大40?70 %。
【附图说明】
[0029]图1为本发明提钒尾渣的处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
[0031]下述实施例均如图1所示的流程进行处理。
[0032]实施例1:
[0033]—种提钒尾渣的处理方法，具体步骤如下:
[0034](I)向提钒尾渣中加入氯化镁，所述氯化镁的加入量为提钒尾渣质量的3%，混合均匀；
[0035](2)向步骤(I)中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为Ig:5mL ；然后置于反应器中在温度为90°C、压力为0.1MPa的条件下反应10min ；
[0036](3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。浸渣中钠的脱除率约47.5%。
[0037]实施例2:
[0038]—种提钒尾渣的处理方法，具体步骤如下:
[0039](I)向提钒尾渣中加入氯化镁及六偏磷酸钠，所述氯化镁的加入量为提钒尾渣质量的3 %，所述六偏磷酸钠的加入量为提钒尾渣质量的2 %，混合均匀；
[0040](2)向步骤⑴中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为Ig:3mL ；然后置于反应器中在温度为75°C、压力为0.1MPa的条件下反应150min ；
[0041](3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。浸渣中钠的脱除率约62.7%。
[0042]实施例3:
[0043]—种提钒尾渣的处理方法，具体步骤如下:
[0044](I)向提钒尾渣中加入氯化钙，所述氯化钙的加入量为提钒尾渣质量的8%，混合均匀；
[0045](2)向步骤⑴中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为Ig:8mL ；然后置于反应器中在温度为110°C、压力为0.3MPa的条件下反应60min ；
[0046](3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。浸渣中钠的脱除率约55%。
[0047]实施例4:
[0048]—种提钒尾渣的处理方法，具体步骤如下:
[0049](I)向提钒尾渣中加入氯化钙和六偏磷酸钠，所述氯化镁的加入量为提钒尾渣质量的3 %，所述六偏磷酸钠的加入量为提钒尾渣质量的I %，混合均匀；
[0050](2)向步骤(I)中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为Ig:6mL ；然后置于反应器中在温度为130°C、压力为0.2MPa的条件下反应50min ；
[0051](3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。浸渣中钠的脱除率约69.9%。
[0052]本发明的实施方式是在提钒尾渣中配加2?15%的添加剂，按需要添加0.1?3%的分散剂，加水按固液比(I:2)?(I:10)配成矿浆，在温度为50?200°C、压力为
0.1?0.5MPa的条件下反应20?180min，反应完毕对矿浆固液分离得到浸渣与浸液，所得浸液可用于钒渣浸钒，浸渣钠脱除率可达40?70%，可用于铁矿烧结。
[0053]尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【主权项】
1.一种提钒尾渣的处理方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)向提钒尾渣中加入添加剂，加入量为提钒尾渣质量的2?15%，混合均匀；所述添加剂为氯化钙、氯化镁、氯化锶氯化钡、氧化镁、氢氧化镁、生石灰、熟石灰中的一种； (2)向步骤(I)中的混合物中加入水，所述混合物与水的质量体积比为(lg:2mL)?(Ig:1OmL)，然后置于反应器中反应一段时间； (3)将反应产物固液分离，得到浸液和浸渣。2.根据权利要求1所述的提钒尾渣的处理方法，其特征在于所述提钒尾渣是钒钛磁铁矿采用钠化焙烧-水浸提钒工艺提钒后所产生的尾渣。3.根据权利要求1所述的提钒尾渣的处理方法，其特征在于在步骤(I)中，向提钒尾渣中加入添加剂的同时，加入分散剂，所述分散剂为酒精、纤维素、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠、石蜡、甘油、聚丙烯中的一种。4.根据权利要求3所述的提钒尾渣的处理方法，其特征在于所述分散剂的加入量为提钒尾渣与添加剂总质量的0.1?3%。5.根据权利要求1所述的提钒尾渣的处理方法，其特征在于在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为50?200°C、压力为0.1?0.5Mpa的条件下反应20?180min。6.根据权利要求5所述的提钒尾渣的处理方法，其特征在于在步骤(3)中，所述置于反应器反应的条件为在温度为110?150°C、压力为0.1?0.3Mpa的条件下反应30?150mino
【专利摘要】本发明公开了一种提钒尾渣的处理方法。本发明利用碱土金属的离子，将提钒尾渣中活性较强的钠替换形成钠离子进入溶液，从而达到脱钠的目的。本发明还利用加入分散剂，减轻颗粒间的聚集现象，从而进一步提高钠的脱出率。本发明的提钒尾渣处理法，可大幅降低钠含量，取而代之的是对冶炼影响较小的碱土金属，使其浸渣进一步高炉炼铁成为可能，可实现提钒尾渣的高效利用。并且本发明的处理方法可以避免使用大量的酸溶液，而有利于浸液的回收利用，浸液可用于钒渣浸钒，浸渣中钠的脱除率可大40～70％。
【IPC分类】C22B7/04, C22B34/22
【公开号】CN105002367
【申请号】CN201510514425
【发明人】郝建璋, 曾冠武, 杨金成, 张海平
【申请人】攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月20日
文档序号 :
【 9284750 】
技术研发人员：郝建璋,曾冠武,杨金成,张海平
技术所有人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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