專利名稱：一種干燥釩酸銨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種對釩酸銨(多釩酸銨或偏釩酸銨)進(jìn)行干燥
的方法。
背景技術(shù)：
釩酸銨作為釩氧化物(例如，五氧化二釩、三氧化二釩等)產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，是使
用釩渣或其它含釩礦物經(jīng)過焙燒、浸出、沉淀而獲得的，因此不可避免地含有大量水分，最
高可以達(dá)到65% (重量)以上。如果用含水如此高的釩酸銨生產(chǎn)釩氧化物，那么必然導(dǎo)致
生產(chǎn)成本增加，并且在獲得需要的釩氧化物產(chǎn)品方面存在技術(shù)上的困難，比如幾乎無法實 現(xiàn)用含水較高的釩酸銨來生產(chǎn)三氧化二釩，所以，必須對釩酸銨進(jìn)行脫水處理。
目前，對釩酸銨干燥脫水的方法，有離心脫水、帶式壓濾、加熱烘干等幾種。然而，
離心脫水和帶式壓濾方式的脫水效果比較差，處理后的釩酸銨仍然具有30% (重量)左右
的含水量，如果用這樣的釩酸銨物料生產(chǎn)五氧化二釩產(chǎn)品，則一方面是進(jìn)料比較困難，另一
方面會增加生產(chǎn)的脫水成本，同時由于存在水分，所以在生產(chǎn)中水分會與其它產(chǎn)生的物質(zhì)
如氨結(jié)合，從而縮短設(shè)備的壽命；另外，如果用這種釩酸銨物料生產(chǎn)三氧化二釩產(chǎn)品，則很
難在如此多的水分情況下進(jìn)行還原以得到合格的產(chǎn)品。 另外，采用加熱烘干處理來對釩酸銨物料進(jìn)行干燥脫水，以得到含水量較少的釩 酸銨物料。這種方法一般是在干燥窯(隧道窯、豎窯等)中采用熱風(fēng)來對釩酸銨物料進(jìn)行 處理。這種方式處理后，含水量可以在3% (重量)以下，從而可以作為比較理想的生產(chǎn)釩 氧化物的物料。但是，加熱烘干方法的缺點在于干燥時間長，從而導(dǎo)致能耗大；干燥效果 難以控制，由于傳統(tǒng)加熱干燥原理是由外到里的干燥，所以容易造成同一批物料干燥后含 水量存在差異；粉塵損失，同時對環(huán)境造成污染。 到上世紀(jì)60年代末，微波開始應(yīng)用于加熱、干燥、殺蟲、滅菌、醫(yī)療等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的 方法進(jìn)行加熱時，物料通常是表面溫度高，內(nèi)部溫度低，溫度分布不均勻，從而不利于溫度 迅速蒸發(fā)。而微波加熱方法改變了傳統(tǒng)的物料由外向內(nèi)加熱的模式，它能穿透物體內(nèi)部，里 外同時加熱。微波加熱方法具有以下一些特點第一，選擇性加熱，水分子對微波吸收很好， 所以含水量高的部分吸收微波功率多于含水量較低的部分，這樣微波就可以做到均勻加熱 和均勻干燥；第二，節(jié)能高效，微波是直接對物料進(jìn)行作用，因而熱損失很小，熱效率很高； 第三，時間短，微波輻射穿入物料，使物料在很短時間內(nèi)，里外同時進(jìn)行均勻加熱，大大縮短 了干燥時間。另外，微波加熱方法易于控制，且不會污染環(huán)境。由于微波加熱具有以上優(yōu)點， 所以廣泛地應(yīng)用生活、醫(yī)療領(lǐng)域。 然而，未見將微波加熱原理應(yīng)用于工業(yè)上的釩氧化物礦物質(zhì)的干燥的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了 一種采用微波加熱方法來加熱干燥 釩酸銨物料，從而可以為干燥釩酸銨物料提供一種可靠的快捷、節(jié)能、環(huán)保、干燥質(zhì)量優(yōu)異的物料干燥方法。該方法包括以下步驟(a)將欲進(jìn)行干燥的釩酸銨物料均勻地放置在微 波爐的盛料裝置中；(b)通過人工或物料輸送裝置將裝有釩酸銨物料的盛料裝置送至微波 加熱區(qū)；(c)啟動微波加熱，將釩酸銨物料快速加熱到100°C 120°C; (d)控制微波功率，使 物料保持在100°C 12(TC持續(xù)加熱一段時間；(e)然后停止微波爐工作，出爐，得到干燥后 的釩酸銨物料。 在步驟(a)中，所述釩酸銨是偏釩酸銨或多釩酸銨。所述盛料裝置的材質(zhì)可以耐 溫(> 120°C )，并且不反射微波，也不吸收微波。另外，所述盛料裝置可以是罐、缽、槽、帶 等各種可以盛料(或擺放料)的形式。 另外，在步驟(a)中，所放置的釩酸銨物料的厚度一般為《30mm。并且所述的微波 爐可以是廂式、豎式、隧道式等各種形式的微波爐。 在步驟(b)中，所述物料輸送裝置可以采用齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦傳動等各種 傳動方式。另外，所述微波加熱區(qū)為微波所能覆蓋的區(qū)域。
在步驟(c)中，快速加熱時間為3min 5min。 進(jìn)一步的是，在步驟(c)的整個過程中，保持微波爐的通風(fēng)狀況良好。在步驟(d)中，持續(xù)加熱時間為10min 25min。 在步驟(d)的整個過程中，保持微波爐的通風(fēng)狀況良好。 本發(fā)明方法的主要特點在于利用微波對含水釩酸銨進(jìn)行快速升溫，并在該溫度保
持一定時間，以使物料迅速完成脫水的過程。即，通過微波加熱的特點，實現(xiàn)釩酸銨物料整
體同時加熱，比傳統(tǒng)干燥方式時間短、溫度低、收率高、能耗少、對環(huán)境影響小。 對于本發(fā)明的快速干燥釩酸銨物料的方法來說，所需設(shè)備簡單，可以使用普通的
能夠進(jìn)行溫度和時間設(shè)定的箱式微波爐或隧道式微波爐。另外，本發(fā)明方法干燥脫水時間
短，傳統(tǒng)方法一般在48小時以上，而本發(fā)明方法一般在20min之內(nèi)就完成干燥、脫水，效率
高，有利于節(jié)約能源，同時，本發(fā)明方法一般可以采用釩酸銨相對靜止的方式進(jìn)行干燥，因
此，沒有粉塵產(chǎn)生，具有收率高、環(huán)保效果顯著的特點，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進(jìn)一步的描述，以使本發(fā)明的上述目 的和優(yōu)點更加明顯。 本發(fā)明提供了一種采用微波加熱方法來干燥釩酸銨物料，從而可以為干燥釩酸銨 物料提供一種可靠的快捷、節(jié)能、環(huán)保、干燥質(zhì)量優(yōu)異的物料干燥方法。該方法包括以下步 驟 (a)將欲進(jìn)行干燥的釩酸銨物料均勻地放置在微波爐的盛料裝置中； (b)通過人工或物料輸送裝置將裝有釩酸銨物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)； (c)啟動微波加熱，將釩酸銨物料快速加熱到100°C 120°C ; (d)控制微波功率，使物料保持在100°C 12(TC持續(xù)加熱一段時間， (e)停止微波爐工作，出爐，得到干燥后的釩酸銨物料。 在本發(fā)明中，被干燥的釩酸銨原料可以是偏釩酸銨或多釩酸銨?？梢圆捎脦?、豎 式、隧道式等各種形式的微波爐作為本發(fā)明的干燥釩酸銨用微波爐。盛料裝置的材質(zhì)可以 耐溫(> 120°C )，并且不反射微波，也不吸收微波。另外，盛料裝置可以是罐、缽、槽、帶等各種可以盛料(或擺放料)的形式。 在本發(fā)明中，在步驟(a)中所放置的釩酸銨物料的厚度一般不超過30mm(即 《30mm)。如果釩酸銨物料的厚度大于30mm，則可能造成釩酸銨物料內(nèi)部水分不能及時排 出，導(dǎo)致干燥效果不太理想，甚至可能出現(xiàn)不可控制的情況，如釩酸銨內(nèi)部出現(xiàn)局部溫度過 高，導(dǎo)致釩酸銨被還原，生成其它物質(zhì)。 在步驟(b)中，物料輸送裝置可以采用齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦傳動等各種傳動 方式。另外，所述微波加熱區(qū)是微波所能覆蓋的區(qū)域。 在步驟(c)中，在3min 5min的時間范圍內(nèi)快速將釩酸銨物料加熱到100°C 120°C。 在步驟(d)中，將物料在100°C 12(TC持續(xù)加熱10min 25min。如果快速加熱 的溫度低于IO(TC，則不能充分地干燥釩酸銨；如果快速加熱的溫度高于12(TC，會由于升 溫的熱慣性作用，導(dǎo)致溫度(尤其是物料局部溫度)繼續(xù)快速上升，可能出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過干燥 溫度的情況，導(dǎo)致釩酸銨被還原，生成其它物質(zhì)。 另外，需要注意的是，在對釩酸銨進(jìn)行快速加熱和持續(xù)加熱的整個過程中，都需要 保持微波爐的通風(fēng)狀況良好，使干燥產(chǎn)生的水分可以及時外排。 因此，根據(jù)本發(fā)明的干燥釩酸銨水分的方法利用微波對含水釩酸銨進(jìn)行快速升 溫，并在該溫度保持一定時間，從而使物料迅速完成脫水。即，通過微波加熱的特點，實現(xiàn)釩 酸銨物料整體同時加熱，比傳統(tǒng)干燥方式時間短、溫度低、收率高、能耗少、對環(huán)境影響小。
下面將結(jié)合具體的實施例來更描述本發(fā)明的干燥釩酸銨水分的方法。
實施例1 將含水量為65% (重量百分比)的多釩酸銨物料裝入盛料裝置中，盛料裝置的容 積尺寸為小300mmX100mm，裝料厚度為大約30mm。將裝有多釩酸銨物料的盛料裝置放置到 豎式微波爐內(nèi)，通過人工或物料輸送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)(即，微 波能夠覆蓋的區(qū)域)。啟動微波爐，使多釩酸銨物料經(jīng)過3-5分鐘而快速升至10(TC?？?制微波功率，使物料保持在IO(TC持續(xù)加熱25min，以進(jìn)行加熱脫水，在物料快速升溫并在 設(shè)定溫度范圍下干燥的過程中，可以保持微波爐通風(fēng)。經(jīng)過了設(shè)定時間之后，微波爐停止加 熱，取出料盤，得到干燥后的多釩酸銨物料。 經(jīng)檢測，干燥后的多釩酸銨的含水量為1. 25% (重量百分比)。
實施例2 將含水量為30% (重量百分比)的多釩酸銨原料裝入盛料裝置中，盛料裝置的容 積尺寸為小300mmX100mm，裝料高度大約20mm。放置到廂式微波爐內(nèi)，通過人工或物料輸 送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)。啟動微波爐，使多釩酸銨物料經(jīng)過3-5分 鐘而快速升至104°C。控制微波功率，使物料保持在104t:持續(xù)加熱25min，以進(jìn)行加熱脫 水，在物料快速升溫并在設(shè)定溫度下干燥的過程中，可以保持微波爐通風(fēng)狀況良好。經(jīng)過了 設(shè)定時間之后，微波爐停止加熱，取出料盤，得到干燥后的多釩酸銨物料。
經(jīng)檢測，干燥后的多釩酸銨的含水量為0. 82% (重量百分比)。
實施例3 將含水量為50% (重量百分比)的偏釩酸銨原料裝入盛料裝置中，盛料裝置的容 積尺寸為小300mmX100mm，裝料高度大約25mm。放置到豎式微波爐內(nèi)，通過人工或物料輸送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)。啟動微波爐，使偏釩酸銨物料經(jīng)過3-5分 鐘而快速升至108°C?？刂莆⒉üβ剩刮锪媳３衷?08t:持續(xù)加熱18min，以進(jìn)行加熱脫 水，在物料快速升溫并在設(shè)定溫度下干燥的過程中，可以保持微波爐的通風(fēng)狀況良好。經(jīng)過 了設(shè)定時間之后，微波爐停止加熱，取出料盤，得到干燥后的偏釩酸銨物料。
經(jīng)檢測，干燥后的偏釩酸銨的含水量為1. 62% (重量百分比)。
實施例4 將含水量為20% (重量百分比)的偏釩酸銨原料裝入盛料裝置中，盛料裝置的容 積尺寸為小300mmX100mm，裝料高度大約15mm。放置到廂式微波爐內(nèi)，通過人工或物料輸 送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)。啟動微波爐，使偏釩酸銨物料經(jīng)過3-5分 鐘而快速升至112°C。控制微波功率，使物料保持在112t:持續(xù)加熱13min，以進(jìn)行加熱脫 水，在物料快速升溫并在設(shè)定溫度下干燥的過程中，可以保持微波爐通風(fēng)。經(jīng)過了設(shè)定時間 之后，微波爐停止加熱，取出料盤，得到干燥后的偏釩酸銨物料。
經(jīng)檢測，干燥后的偏釩酸銨的含水量為1. 36% (重量百分比)。
實施例5 將含水量為60% (重量百分比)的多釩酸銨原料均勻布置于隧道式微波爐的料帶 上，料層厚度為大約15mm，通過人工或物料輸送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱 區(qū)。啟動微波爐，使多釩酸銨物料經(jīng)過3-5分鐘而快速升至116t:。控制微波功率，使料帶 保持在116°C通過微波爐加熱區(qū)的時間為15min，從而進(jìn)行加熱脫水，在物料快速升溫并在 設(shè)定溫度下干燥的過程中，可以保持微波爐通風(fēng)。經(jīng)過了設(shè)定時間之后，料帶攜帶的多釩酸 銨運行出微波爐加熱區(qū)，從而得到干燥后的多釩酸銨物料。 經(jīng)檢測，干燥后的多釩酸銨的含水量為1.26% (重量百分比)。另外，此種方式可
以對多釩酸銨進(jìn)行連續(xù)干燥。 實施例6 將含水量為35% (重量百分比)的偏釩酸銨原料均勻布置于隧道式微波爐的料 帶上，料層厚度約15mm，通過人工或物料輸送裝置將裝有物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)。 啟動微波爐，使多釩酸銨物料經(jīng)過3-5分鐘而快速升至120°C ?？刂莆⒉üβ?，使料帶保持 在12(TC通過微波爐加熱區(qū)的時間為15min，從而進(jìn)行加熱脫水，在物料快速升溫并在設(shè)定 溫度下干燥的過程中，可以保持微波爐通風(fēng)。經(jīng)過了設(shè)定時間之后，料帶攜帶的偏釩酸銨運 行出微波爐加熱區(qū)，從而得到干燥后的偏釩酸銨物料。 給檢測，干燥后的偏釩酸銨的含水量為1. 05% (重量百分比)。另外，此種方式可 以對偏釩酸銨進(jìn)行連續(xù)干燥。 需要進(jìn)一步說明的是，在實施例1至6中，盛料裝置的材質(zhì)可以耐溫(> 120°C )， 并且不反射微波，也不吸收微波。另外，盛料裝置可以是罐、缽、槽、帶等各種可以盛料(或 擺放料)的形式。此外，所述物料輸送裝置可以采用齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦傳動等各種 傳動方式。 通過以上實施例可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法比傳統(tǒng)的干燥方法具有明 顯的優(yōu)點 (1)微波設(shè)備簡單，可以使用能夠進(jìn)行溫度、時間設(shè)定的箱式或隧道式微波爐即可 進(jìn)行干燥處理，且操作簡單；
(2)干燥、脫水過程時間短，傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥方法需要48小時以上，而本發(fā)明一般 不超過25min ; (3)干燥脫水效果明顯。 此外，由于本發(fā)明的干燥時間很短，所以還具有節(jié)能的有益效果；并且，由于釩酸 銨在干燥過程中始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此，沒有粉塵產(chǎn)生，對環(huán)保具有十分重要的意義。因 此，本發(fā)明方法設(shè)備簡單、操作容易、效率高、能耗低和環(huán)保，是傳統(tǒng)方法所無法比擬的，適 用于在工業(yè)生產(chǎn)中對釩酸銨進(jìn)行干燥、脫水。
權(quán)利要求
一種干燥釩酸銨的方法，包括以下步驟a、將欲進(jìn)行干燥的釩酸銨物料均勻地放置在微波爐的盛料裝置中；b、通過人工或物料輸送裝置將裝有釩酸銨物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)；c、啟動微波加熱，將釩酸銨物料快速加熱到100℃～120℃；d、控制微波功率，使物料保持在100℃～120℃持續(xù)加熱一段時間；e、停止微波爐工作，出爐，得到干燥后的釩酸銨。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所述釩酸銨是偏釩酸銨或 多釩酸銨。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所放置的釩酸銨物料的厚 度為《30mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，在步驟c中，快速加熱時間 為3min 5min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，在步驟d中，持續(xù)加熱時間 為10min 25min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所述盛料裝置的材質(zhì)耐大 于等于12(TC的溫度，并且不反射微波，也不吸收微波。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所述盛料裝置為罐、缽、槽 或帶的形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所述物料輸送裝置采用齒 輪傳動、皮帶傳動、摩擦傳動的傳動方式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，所述微波爐是廂式、豎式或 隧道式微波爐。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥釩酸銨的方法，其特征在于，在步驟c或步驟d中，保持 微波爐通風(fēng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種干燥釩酸銨的方法，該方法包括以下步驟將欲進(jìn)行干燥的釩酸銨物料均勻地放置在微波爐的盛料裝置中；通過人工或物料輸送裝置將裝有釩酸銨物料的盛料裝置送至微波加熱區(qū)；啟動微波加熱，將釩酸銨物料快速加熱到100℃～120℃；控制微波功率，使物料保持在100℃～120℃持續(xù)加熱一段時間；停止微波爐工作，出爐，得到干燥后的釩酸銨物料。該方法具有以下優(yōu)點設(shè)備簡單、干燥速度快、操作容易、效率高、能耗低，并且環(huán)境友好，等等。
文檔編號C01G31/00GK101698510SQ20091021111
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者劉武漢, 孫朝暉, 張帆, 張新霞, 彭毅, 楊雄, 王小江, 王英 申請人:攀鋼集團研究院有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司