本發(fā)明涉及釩的回收方法,尤其是涉及一種粉末狀含釩物料中釩的回收方法。
背景技術:
鋼鐵產(chǎn)能的過剩造成相關行業(yè)間的競爭力越來越激烈,釩行業(yè)的競爭也受到鋼鐵市場的影響,迫切需要降低生產(chǎn)成本,提高釩的回收率。釩行業(yè)生產(chǎn)過程中,不管是氧化釩或釩鐵工序都會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物,如還原生產(chǎn)V2O3產(chǎn)生的黑料,釩鐵冶煉過程中產(chǎn)生的除塵灰,釩鐵餅附著的耐材殘合金,以及釩鐵加工破碎產(chǎn)生的細粉等,這些含釩物料本身是有價值的,但是就目前的處理方式,收率極低。
目前還原生產(chǎn)V2O3產(chǎn)生的黑料直接進入熔化爐,因粒度小、比重輕,在高溫條件下產(chǎn)生二次揚塵,收率不到80%;釩鐵冶煉過程中產(chǎn)生的除塵灰?guī)缀鯚o法回收利用;釩鐵餅附著的耐材殘合金直接返回下一爐冶煉;釩鐵加工破碎產(chǎn)生的細粉采用單獨冶煉方式回收,加工成本較高;這些含釩物料都有一個共性,就是粒度小、比重輕,在正常冶煉時,會大量揚塵跑掉,目前行業(yè)內(nèi)還沒有對粉末狀含釩物料較高收率的回收方法。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種成本低、方法簡單,能高效回收含釩粉末物料中釩的方法。
本發(fā)明粉末狀含釩物料回收釩的方法,包括以下步驟:
a、向粉末狀含釩物料中加入水,得到含水量為10~30%的含釩濕物料;
b、將含釩濕物料在5~50MPa壓力下進行壓球處理,得到直徑為5~30mm的含釩物料球;
c、將含釩物料球加入到釩鐵冶煉爐中,在1500~2000℃下冶煉80~240h進行釩鐵冶煉,得到釩鐵產(chǎn)品。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中a步驟中所述粉末狀含釩物料為釩渣焙燒后的焙砂、還原生產(chǎn)氧化釩過程中的黑料、釩工序加工產(chǎn)生的各種含釩粉狀物料中的至少一種。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中所述粉末狀含釩物料的粒度≤80目。、
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩濕物料的含水量為10~25%;為了使含釩濕物料球不易分散,優(yōu)選含水量為20%。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中采用普通圓盤造球機或壓球機進行壓球。
進一步的,作為更優(yōu)選的技術方案,上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中壓球壓力為10~30MPa,更優(yōu)選為15MPa。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩物料球的直徑為10~20mm,優(yōu)選為15mm。
本發(fā)明通過將各種含釩物料加水,再進行壓球處理,提高了含釩物料的比重,在冶煉過程中不會揚塵,減少其回收利用過程中的損失;本發(fā)明粉末狀含釩物料中釩的回收,不需要加入粘結劑等輔料,回收范圍廣,成本低,方法簡單,回收率高達95%以上,經(jīng)濟效益顯著。
具體實施方式
本發(fā)明粉末狀含釩物料回收釩的方法,包括以下步驟:
a、向粉末狀含釩物料中加入水,得到含水量為10~30%的含釩濕物料;
b、將含釩濕物料在5~50MPa壓力下進行壓球處理,得到直徑為5~30mm的含釩物料球;
c、將含釩物料球加入到釩鐵冶煉爐中,在1500~2000℃下冶煉80~240h進行釩鐵冶煉,得到釩鐵產(chǎn)品。
其中,所述釩鐵冶煉主要包括直接冶煉釩鐵,或者冶煉硅釩鐵、錳硅釩鐵等產(chǎn)品。
釩鐵每爐冶煉得到產(chǎn)品約8噸,壓制成的含釩物料球,配入量最多2噸/爐,可以通過氧化釩配入量進行調整,確保得到的釩鐵產(chǎn)品合格。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中a步驟中所述粉末狀含釩物料為釩渣焙燒后的焙砂、還原生產(chǎn)氧化釩過程中的黑料、釩工序加工產(chǎn)生的各種含釩粉狀物料中的至少一種。如果是回收幾種含釩粉末狀物料,可以將各種含釩粉末物料混合均勻后,再噴一定量的水,保持含釩濕物料的含水率一定即可。本發(fā)明是將釩冶煉工藝中產(chǎn)生的常見的幾種含釩粉末狀物料經(jīng)過混合后,可以最大限度的利用其中的釩。進行釩鐵冶煉時,釩鈦磁鐵礦里面V2O5含量不到0.15%呢,所以本發(fā)明優(yōu)選采用全釩含量1.5%以上的粉末狀含釩物料進行冶煉。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中所述粉末狀含釩物料的粒度≤80目。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩濕物料的含水量為10~25%;優(yōu)選含水量為20%。本發(fā)明發(fā)明人發(fā)現(xiàn),含水量為20%左右的含釩濕物料中水分不多不少,既不會在搬運或冶煉過程中散團,也不會出現(xiàn)其中水溢出,影響降低釩鐵冶煉的溫度,影響釩鐵產(chǎn)品的質量。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中采用普通圓盤造球機或壓球機進行壓球。壓球后的含釩物料球,在后期冶煉過程中可以減少釩損失,提高釩的收得率;對于含釩物料球,沒有一定的強度要求,只要在倒運過程中不大面積的粉化即可。
進一步的,作為更優(yōu)選的技術方案,上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中b步驟中壓球壓力為10~30MPa,更優(yōu)選為15MPa。本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn),該壓力下壓制的含釩物料球強度最高,不易分散,也不會出現(xiàn)在釩鐵冶煉中結塊等問題。
上述粉末狀含釩物料回收釩的方法,其中含釩物料球的直徑為10~20mm,優(yōu)選為15mm。本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn),直徑為15mm左右的含釩物料球結構最緊密,最不易分散,也不會在冶煉中結塊,其中釩的提取率最高。
現(xiàn)有工藝中,對于釩渣焙燒后的焙砂、還原生產(chǎn)氧化釩過程中產(chǎn)生的黑料以及釩工序加工產(chǎn)生的各種含釩粉狀物料等,由于其在冶煉過程中會大量揚塵,無法回收利用其中的釩等成分,造成大量損失;大量揚塵還會對操作人員和設備等造成嚴重傷害,一般是直接舍棄不用,對環(huán)境還會造成一定傷害;而本發(fā)明克服了技術偏見,在綜合考慮下,將含釩粉末狀物料進行壓球等處理,不需要加入粘結劑等成分,方法簡單,冶煉中幾乎不會揚塵,對操作人員和設備等沒有影響,顯著提高了其中釩的收得率,其中,收得率由現(xiàn)在的幾乎為60%提高到95%以上,顯著降低了成本,其用于冶煉釩鐵產(chǎn)品等,還具有顯著的經(jīng)濟效益。
下面結合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
將釩渣焙燒后的焙砂和還原生產(chǎn)氧化釩過程中產(chǎn)生的黑料按照重量比1:2混合均勻后,得到重量為1500kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.6%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為20%的含釩濕物料;將含釩濕物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為15mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1650℃下冶煉190min,得到釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為99%;同時,釩鐵產(chǎn)品一噸約為5萬元,某企業(yè)每年產(chǎn)1.5萬噸釩鐵產(chǎn)品,其中含釩物料占5%以上,其含釩粉末狀物料產(chǎn)生的經(jīng)濟價值達到1400多萬元。
實施例2
將釩工序加工產(chǎn)生的各種粉狀含釩物料混合后,得到重量為2000kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.5%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為20%的含釩濕物料;將含釩濕物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為14mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1700℃下冶煉160min,得到釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為95%;同時,釩鐵產(chǎn)品一噸約為5萬元,某企業(yè)每年產(chǎn)1.5萬噸釩鐵產(chǎn)品,其中含釩物料占4%以上,其含釩粉末狀物料產(chǎn)生的經(jīng)濟價值達到1000多萬元。
實施例3
將釩渣焙燒后的焙砂和還原生產(chǎn)氧化釩過程中產(chǎn)生的黑料與釩工序加工產(chǎn)生的各種粉狀含釩物料按照重量比1:1:1混合后,得到重量為1000kg的混合物料,測定混合物料中的釩含量為2.6%;向混合粉末狀含釩物料中噴一定量的水,得到含水量為24%的含釩濕物料;將含釩濕物料用壓球機在15MPa壓力下進行壓球,得到直徑為16mm的含釩物料球;將含釩物料加入到釩鐵冶煉爐中,在1600℃下冶煉150min,得到釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料幾乎不揚塵;最終含釩粉末狀物料中的釩收得率為96%;同時,釩鐵產(chǎn)品一噸約為5萬元,某企業(yè)每年產(chǎn)1.5萬噸釩鐵產(chǎn)品,其中含釩物料占3%以上,其含釩粉末狀物料產(chǎn)生的經(jīng)濟價值達到800多萬元。
對比例1
將釩渣焙燒后的焙砂和還原生產(chǎn)氧化釩過程中產(chǎn)生的黑料按照重量比1:2混合均勻后,得到重量為1500kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1650℃下冶煉190min,制備釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現(xiàn)粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。
對比例2
將釩工序加工產(chǎn)生的各種粉狀含釩物料混合后,得到重量為2000kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1700℃下冶煉160min,制備釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現(xiàn)粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。
對比例3
將釩渣焙燒后的焙砂和還原生產(chǎn)氧化釩過程中產(chǎn)生的黑料與釩工序加工產(chǎn)生的各種粉狀含釩物料按照重量比1:2:2混合后,得到重量為500kg的混合物料,直接加入到釩鐵中,在1800℃下冶煉150min,制備釩鐵產(chǎn)品。
在釩鐵冶煉中,粉末狀含釩物料大量揚塵,造成設備堵塞,操作人員無法靠近,無法實現(xiàn)粉末狀含釩物料的回收,收得率僅僅為60%。