本發(fā)明屬于冶金化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種釩、硅的提取工藝，尤其涉及一種廢棄耐火磚的資源化利用的方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我公司的五氧化二釩片劑生產(chǎn)，基本上采用“三步法”，即釩酸銨的脫水、脫氨、熔化，在三套不同的裝置中分別進(jìn)行。第一步干燥采用氣流干燥設(shè)備，天然氣加熱的熱風(fēng)及含水20％左右的多釩酸銨一起送人干燥機(jī)內(nèi)，瞬間即可使其水分干燥到1％以下；第二步脫氨是將脫水后的APV在外部用天然氣加熱的不銹鋼回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在氧化氣氛下，經(jīng)550℃左右脫氨得到粉狀V2O5；第三步是在三相電弧爐內(nèi)800℃左右將粉狀五氧化二釩熔化、出爐，經(jīng)?；_(tái)制片。用熔化爐融化五氧化釩，日積月累釩浸入砌爐耐火磚內(nèi)。拆爐后磚料廢棄。
而磚內(nèi)含有釩等有用元素，可提取加以利用。取廢棄耐火磚，破碎做能譜分析。其中含V2OX 3-4％，Al2O3 20-30％，SiO2 40-50％.每年我公司廢棄釩酸銨熔爐耐火磚300噸，損失氧化釩(折算成V2O5)總量≥12t/年。
JP 2004-307926公開(kāi)了一種從廢棄耐火磚中提取銅的方法，所述方法通過(guò)機(jī)械粉碎，采用轉(zhuǎn)爐，利用耐火磚熔點(diǎn)高于銅的特點(diǎn)，高溫將銅熔化成液體，使其與耐火磚分離，得到的耐火磚廢渣再一次進(jìn)入轉(zhuǎn)爐，采用上述步驟進(jìn)一步提取銅。該方法采用物理方法對(duì)廢耐火磚中的銅進(jìn)行回收，避免了化學(xué)回收方法帶來(lái)的酸堿廢水處理等問(wèn)題，但轉(zhuǎn)爐熔化銅所需的溫度高，耗能大，且鋁氧化物的熔點(diǎn)極高，難以通過(guò)熔化方法分離。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化釩熔爐耐火磚的資源化利用的方法，本發(fā)明通過(guò)亞熔鹽浸出、碳化法生產(chǎn)白炭黑，鈣法提釩等單元操作引入釩酸銨熔化爐耐火磚渣處理工藝中，實(shí)現(xiàn)釩、硅等有價(jià)元素的回收利用，有效地解決現(xiàn)存在的資源浪費(fèi)，釩、硅元素未得到有效利用的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一方面，本發(fā)明提供了一種廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)廢棄耐火磚粉碎研磨；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與堿溶液混合后加熱，攪拌后浸出，過(guò)濾得到浸出液；
(3)將步驟(2)所述的浸出液加熱后通入CO2，加入添加劑，升溫，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至7-10，停止通CO2，陳化后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入堿溶液調(diào)節(jié)pH，加入鈣溶液，加熱攪拌，過(guò)濾得到釩酸鈣。
本發(fā)明通過(guò)上述工藝實(shí)現(xiàn)廢棄耐火磚的資源化利用，實(shí)現(xiàn)釩、硅等有價(jià)元素的回收利用，有效地解決現(xiàn)存在的資源浪費(fèi)的問(wèn)題，是對(duì)工業(yè)廢料的合理化利用。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所述粉碎研磨本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要采用本領(lǐng)域公知的技術(shù)進(jìn)行粉碎研磨，在此不做特殊限定，本申請(qǐng)采用顎式破碎機(jī)破碎，球磨機(jī)研磨，破碎研磨后的耐火磚的粒徑小于0.15mm，例如可以是0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm、0.11mm、0.12mm、0.125mm、0.13mm或0.14mm，優(yōu)選為0.08-0.13mm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.125mm，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(2)所述的堿溶液為強(qiáng)堿溶液。
優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿溶液為NaOH。
優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％，例如可以是20％、30％、40％、50％、60％,優(yōu)選為20-40％，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述研磨后的物料與堿溶液的質(zhì)量體積比為1:(2-5)，例如可以是1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4，優(yōu)選為1:(2-4)，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(2)所述的加熱溫度為150-200℃，例如可以是150℃、151℃、152℃、153℃、155℃、156℃、158℃、160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃、175℃、178℃、180℃、182℃、185℃、188℃、190℃、192℃、195℃、198℃或200℃，優(yōu)選為170-180℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為200-700r/min，例如可以是200r/min、210r/min、220r/min、230r/min、250r/min、260r/min、280r/min、300r/min、320r/min、350r/min、360r/min、380r/min、400r/min、420r/min、450r/min、460r/min、480r/min、500r/min、520r/min、550r/min、560r/min、580r/min、600r/min、620r/min、650r/min、660r/min、680r/min或700r/min，優(yōu)選為280-400r/min，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述攪拌的時(shí)間為2-5h，例如可以是2h、3h、4h或5h，優(yōu)選為3-4h，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述浸出液中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量之比為1:(1-3)，例如可以是1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3，優(yōu)選為1:(1.5-2)，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中所述加熱為水浴加熱。
優(yōu)選地，所述加熱的溫度為50-100℃，例如可以是50℃、51℃、52℃、53℃、55℃、56℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、82℃、85℃、86℃、88℃、90℃、95℃、98℃或100℃，優(yōu)選為70-80℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明，所述添加劑會(huì)使得產(chǎn)品白炭黑的顆粒更小，所述添加劑可以為乙醇、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化銨中的任意一種或至少兩種的混合物。
優(yōu)選地，所述乙醇的物質(zhì)的量濃度為3-5mol/L，例如可以是3mol/L、3.1mol/L、3.2mol/L、3.5mol/L、3.6mol/L、3.8mol/L、4mol/L、4.1mol/L、4.3mol/L、4.5mol/L、4.8mol/L或5mol/L，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述聚乙二醇的物質(zhì)的量濃度為1×10-4-2×10-4mol/L，例如可以是1×10-4mol/L、1.1×10-4mol/L、1.2×10-4mol/L、1.3×10-4mol/L、1.4×10-4mol/L、1.5×10-4mol/L、1.6×10-4mol/L、1.7×10-4mol/L、1.8×10-4mol/L、1.9×10-4mol/L或2×10-4mol/L，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述十六烷基三甲基溴化銨的物質(zhì)的量濃度為5×10-4-9×10-4mol/L，例如可以是5×10-4mol/L、5.1×10-4mol/L、5.3×10-4mol/L、5.5×10-4mol/L、5.8×10-4mol/L、6×10-4mol/L、6.3×10-4mol/L、6.5×10-4mol/L、6.8×10-4mol/L、7×10-4mol/L、7.3×10-4mol/L、7.5×10-4mol/L、7.8×10-4mol/L、8×10-4mol/L、8.3×10-4mol/L、8.5×10-4mol/L、8.8×10-4mol/L或9×10-4mol/L，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(3)所述升溫后的溫度為80-100℃，例如可以是80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃，優(yōu)選為85℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述pH為8-9，例如可以是8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9，優(yōu)選為8.5-8.8，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述陳化的溫度為50-100℃，例如可以是50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、58℃、60℃、61℃、63℃、65℃、68℃、70℃、73℃、75℃、78℃、80℃、83℃、85℃、86℃、88℃、90℃、93℃、95℃、98℃或100℃優(yōu)選為60-80℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述陳化的時(shí)間為1-6h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h或6h，優(yōu)選為3-4h，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(4)所述的酸為鹽酸，優(yōu)選為稀鹽酸。
優(yōu)選地，步驟(4)所述干燥的溫度為100-120℃，例如可以是100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃，優(yōu)選為105-110℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(5)所述的堿溶液為強(qiáng)堿溶液。
優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿溶液為NaOH。
優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％，例如可以是20％、30％、40、50％、51％、53％、55％、56％、58％、60％，優(yōu)選為20-40％，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述pH為8-11，例如可以是8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9或11，優(yōu)選為10-11，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，步驟(7)所述的鈣溶液為氯化鈣和/或氧化鈣溶液。
優(yōu)選地，所述加入鈣溶液后，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:(1-3)，例如可以是1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3，優(yōu)選為1:(1.5-2)，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述加熱的溫度為20-100℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、43℃、45℃、48℃、50℃、53℃、55℃、58℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、83℃、85℃、88℃、90℃、93℃、95℃、98℃或100℃，優(yōu)選為60-80℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為200-700r/min，例如可以是200r/min、210r/min、230r/min、250r/min、260r/min、280r/min、300r/min、350r/min、380r/min、400r/min、450r/min、480r/min、500r/min、550r/min、580r/min、600r/min、650r/min、680r/min或700r/min，優(yōu)選為280-400r/min，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述攪拌的時(shí)間為20-60min，例如可以是20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、28min、30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min、43min、45min、48min、50min、53min、55min、58min或60min，優(yōu)選為30-40min，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)廢棄耐火磚粉碎研磨至粒徑小于0.15mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％強(qiáng)堿溶液以質(zhì)量體積比為1:(2-5)混合后150-200℃加熱，200-700r/min攪拌2-5h后浸出，過(guò)濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量之比為1:(1-3)；
(3)將步驟(2)所述的浸出液50-100℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑乙醇、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化銨中的任意一種或至少兩種的混合物，升溫至80-100℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8-9，停止通CO2，50-100℃陳化1-6h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，100-120℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至8-11，加入氯化鈣和/或氧化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:(1-3)，20-100℃加熱，200-700r/min攪拌20-60min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
本發(fā)明通過(guò)上述工藝實(shí)現(xiàn)廢棄耐火磚的資源化利用，通過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)的不斷改進(jìn)和測(cè)試，對(duì)各個(gè)條件的調(diào)控和配合，使得制備得到的釩浸出率均可達(dá)到86％以上，白炭黑中硅的含量可達(dá)到94％以上，釩酸鈣的純度可達(dá)到99％以上。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)廢棄耐火磚粉碎研磨至粒徑為0.05-0.12mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％的NaOH溶液以質(zhì)量體積比為1:(2.5-4)混合后170-180℃加熱，280-400r/min攪拌3-4h后浸出，過(guò)濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量之比為1:(1.5-3)；
(3)將步驟(2)所述的浸出液70-80℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為3-5mol/L乙醇、物質(zhì)的量濃度為1×10-4-2×10-4mol/L聚乙二醇和物質(zhì)的量濃度為5×10-4-9×10-4mol/L十六烷基三甲基溴化銨的混合物，升溫至85℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8.5-8.8，停止通CO2，60-90℃陳化3-4h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，105-110℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至10-11，加入氯化鈣和/或氧化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:(1.5-2)，60-80℃加熱，280-400r/min攪拌30-40min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
另一方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的資源化利用的方法用于氧化釩熔化爐耐火磚中釩和硅的提取。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明廢棄耐火磚的資源化利用的方法可以回收氧化釩熔爐耐火磚有價(jià)元素，可實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素的分布提取，產(chǎn)品純度高，可直接作為工業(yè)用原料投入生產(chǎn)，本發(fā)明釩浸出率均可達(dá)到86％以上，釩酸鈣的純度可達(dá)到98％以上，白炭黑中硅的含量可達(dá)到94％以上；
(2)本發(fā)明工藝過(guò)程，無(wú)廢酸，廢氣，廢液排放，是對(duì)工業(yè)廢料的合理化利用，具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，投資小，見(jiàn)效快，環(huán)境友好的特點(diǎn)。
說(shuō)明書(shū)附圖
圖1為本發(fā)明廢棄耐火磚的資源化利用方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但下述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下：
實(shí)施例1
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑小于0.12mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:4放入反應(yīng)釜中混合后，175℃加熱，300r/min攪拌3.5h后浸出，抽濾得到浸出液，調(diào)浸出液中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量之比為1:2；
(3)將步驟(2)所述的浸出液75℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為4mol/L的乙醇，升溫至85℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8.8，停止通CO2，80℃陳化3h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，108℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至10，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:2，70℃加熱，300r/min攪拌30min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為90.6％，得到的白炭黑的硅含量為95.1％，得到的釩酸鈣的純度為99.1％。
實(shí)施例2
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑為0.06mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:2.5放入反應(yīng)釜中混合后，170℃加熱，280r/min攪拌3h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O的物質(zhì)的量之比為1:1.8；
(3)將步驟(2)所述的浸出液70℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為1×10-4mol/L聚乙二醇，升溫至90℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8.5，停止通CO2，60℃陳化3h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，105℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至10，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:1.5，60℃加熱，280r/min攪拌30min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為89.3％，得到的白炭黑的硅含量為94.1％，得到的釩酸鈣的純度為99.12％。
實(shí)施例3
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑小于0.1mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:2放入反應(yīng)釜中混合后，180℃加熱，400r/min攪拌4h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O物質(zhì)的量之比為1:3；
(3)將步驟(2)所述的浸出液80℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為9×10-4mol/L十六烷基三甲基溴化銨，升溫至85℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8.8，停止通CO2，90℃陳化4h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，110℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至11，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:2，80℃加熱，400r/min攪拌40min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為89.5％，得到的白炭黑的硅含量為94.2％，得到的釩酸鈣的純度為99.15％。
實(shí)施例4
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑小于0.15mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:3放入反應(yīng)釜中混合后，185℃加熱，350r/min攪拌3h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O物質(zhì)的量之比為1:2.5；
(3)將步驟(2)所述的浸出液73℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為8.5×10-4mol/L十六烷基三甲基溴化銨，升溫至90℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8.8，停止通CO2，60℃陳化6h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，105℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至11，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:1，70℃加熱，350r/min攪拌35min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為90.6％，得到的白炭黑的硅含量為94.5％，得到的釩酸鈣的純度為99.2％。
實(shí)施例5
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑小于0.15mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:2放入反應(yīng)釜中混合后，150℃加熱，200r/min攪拌5h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O物質(zhì)的量之比為1:2.5；
(3)將步驟(2)所述的浸出液50℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為3mol/L的乙醇，升溫至80℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至8，停止通CO2，40℃陳化6h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，100℃干燥得到白炭黑；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至8，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:1，20℃加熱，200r/min攪拌60min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為86.5％，得到的白炭黑的硅含量為94.8％，得到的釩酸鈣的純度為99.2％。
對(duì)比例1
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑為0.2mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:2放入反應(yīng)釜中混合后，140℃加熱，100r/min攪拌8h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O物質(zhì)的量之比為1:4.5；
(3)將步驟(2)所述的浸出液70℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為6mol/L的乙醇，升溫至60℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至7，停止通CO2，40℃陳化7h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，90℃干燥得到沉淀；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至7，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:0.5，10℃加熱，100r/min攪拌10min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為62％，得到的87％二氧化硅沉淀，得到的釩酸鈣的純度為80％。
對(duì)比例2
所述廢棄耐火磚的資源化利用的方法，包括如下步驟：
(1)將廢棄耐火磚經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎至粒徑5mm，將破碎后料經(jīng)球磨機(jī)研磨50min，研磨成粉樣，粒徑為0.18mm；
(2)將步驟(1)研磨后的物料與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液以質(zhì)量體積比為1:8放入反應(yīng)釜中混合后，210℃加熱，800r/min攪拌1h后浸出，抽濾得到浸出液，所述浸出液中SiO2和Na2O物質(zhì)的量之比為1:5；
(3)將步驟(2)所述的浸出液40℃的水浴中加熱后通入CO2，加入添加劑物質(zhì)的量濃度為4mol/L的乙醇，升溫至75℃，繼續(xù)通入CO2調(diào)節(jié)pH至10，停止通CO2，40℃陳化0.5h后固液分離，得到所述固體和液體；
(4)將步驟(3)得到的固體用稀鹽酸洗滌至不再產(chǎn)生氣泡，再用蒸餾水洗滌至中性，130℃干燥得到沉淀；
(5)向步驟(3)得到的液體里加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)pH至11.5，加入氯化鈣溶液，溶液中釩和鈣的物質(zhì)的量之比為1:4，10℃加熱，800r/min攪拌70min，過(guò)濾得到釩酸鈣。
所述方法制備的釩的回收率為61％，無(wú)法到的白炭黑，得到80％二氧化硅沉淀，得到釩酸鈣純度85％。
綜上所述，實(shí)施例1-6可以看出，本發(fā)明通過(guò)特定工藝實(shí)現(xiàn)廢棄耐火磚的資源化利用，通過(guò)各個(gè)條件之間的配合，使得制備得到的釩浸出率均可達(dá)到86％以上，白炭黑中硅的含量可達(dá)到94％以上，釩酸鈣的純度可達(dá)到99％以上，與對(duì)比例1-2相比，本發(fā)明工藝如果調(diào)節(jié)其中的條件，使得釩浸出率、白炭黑中硅的含量、釩酸鈣的純度都明顯下降，或是無(wú)法制得釩酸鈣。
應(yīng)該注意到并理解，在不脫離后附的權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿?xì)描述的本發(fā)明做出各種修改和改進(jìn)。因此，要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導(dǎo)的限制。
申請(qǐng)人聲明，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。