高富氧法提钒工艺的制作方法

专利名称：高富氧法提钒工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提钒方法，特别是一种高富氧法提钒工艺，属于钢铁冶炼技术领域。
背景技术：
钒是国家的战略贵重金属，其存在除以钒钛磁铁矿共生形态外，富集区在我国攀西,
钒矿还以硅钒共生的形态存在，类型有叶岩型、碳质型，这些类型的v矿，S及P含量
极低，还含少量的Cao和mg，从调查知我国新疆、甘肃、重庆、河南、湖南、江西、安徽等省有一定储量，其中新疆储量为280万吨金属钒，但品位仅均0.86，其他地区最高品位也仅8%。提V的方法国内大体有如下几种1、高炉法，基于我国钒钛磁铁矿V的含量不高，该矿种难炼，以攀钢、承德钒钛两家为标杆的高炉配普矿冶炼法。从铁水中先是雾化提钒，及提升为吹O提钒工艺。2、全钒钛高炉冶炼，变压汲附吹O提钒。这两类方法只适合钒钛磁铁矿资源富集地区。3、重选法，硅钒矿或碳质V矿中，钒的比重大于硅、镁、钙、碳，目前西安有色研究院正为国内某公司作重选法中试，以期从硅钒矿中提取V资源。因我国的钒矿中含V普遍低，用此法因环境保护、水资源缺乏、成本资源分散等因素的制约，预计此法难以成实。4、化学法，利用工业盐混合V矿高温焙烧，得钠V混合物，用酸置换，再中合得V。此法在焙烧过程中因高温，产生大量的氯化合物，此化合物严重污染空气，并附着在植物上，使植物受损，枯黄致死；人畜接触使皮肤溃烂，给自然环境造成灾难性破坏和损失。近年来在湖南麻阳、湖北的尖利、广西的兴水等地就出现类似的小加工企业，国家各级环保在公安的大力支持下，予以严励打击，但在高利的刺激下，此法仍在一些地方时有发生。化学法是绝对不能采用的提V方法。2005.12.14，中国专利局公开了一种名为"一种提钒工艺"的发明专利(公告号CN1706974)，该工艺包括高炉含钒铁水、脱硫扒渣、入炼钢转炉炼钢、高钒钢渣、高钒钢渣矿热炉冶炼、高钒生铁、高钒生铁吹钒、获得高品位的钒渣和半钢、高钒渣水法处理生产V205或直接用电弧炉冶炼40FeV或50FeV的工序，高炉含钒铁水经脱硫扒渣后先进行转炉炼钢，生产出钢水和含V2052X 10X的高钒钢渣，然后将高钒钢渣放入矿热炉冶炼生产出高钒生铁和还原渣，再将高钒生铁进行吹钒，获得高品位的高钒渣和半钢，最后将高執渣用水法处理生产V205，或直接用电弧炉冶炼40FeV或50FeV。该专利工艺复杂，成本高，而且V矿所在的地区，大多有一定储量的普铁矿资源，不便资源综合利用，对此问题，上述专利工艺未能有效解决
发明内容
为解决现有技术的上述问题，本发明提供一种高富氧提钒工艺，本发明具有产能 大，能耗低，金属损失小，钒的总回收率高，使钒、铁资源及其它有价金属能得到充分 回收利用的优点，同时能使所在地域的小储量资源得以充分利用。
为实现上述技术效果，本发明采用如下技术方案 一种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤
a、 全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；
b、 配比Ca0:根据全样分析结果，采用二元碱度，按照Ca0:精矿中Si含量=2 5:1的标准进行CaO配比；
C、进炉将配比后的原矿进高炉；
d、 高温熔解将高炉内温度升高到1700 1800°C，在高富氧(每小时53 250m3， 氧含量为40 55%)环境下对原矿氧化熔解；
e、 过滤根据矿物中Si、 Ca、 Mg与Fe、 V的比重差别，滤除Si、 Ca、 Mg，得V 和Fe被还原后的FeV;
f 、吹氧提V:常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧1 3分钟，得Fe、少量Fe203， 和VA;
g、 滤取VA:将固态的V20s与熔融状态的铁水分离，得成品。
h、 水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉 中部的融化带护炉。
优选的，所述b中CaO:精矿中Si含量-2 4:l。 更优的，所述b中CaO:精矿中Si含量-3:l。 所述f中采用变压汲服技术制氧。 步骤d中高炉温度为1740 175(TC为更佳。
此法采用二元碱度，入炉前对所有炉料进行全样分析，精确计量，.作好配比，再结 合炉渣全样分析来调配炉料比，使碱度达到0.8-3。
所述变压汲附是指将空分制氧机内的氧气收集到炉包内，经与空气混合后达到氧含 量为40 55%。再将混合后的气体混入高炉对原矿进行高温熔解。
本发明的有益效果表现在如下几个方面
首先，高富氧法是利用V和Fe互相亲和，V跟Fe走的机理。在高炉内，炉温可达 1560°C，在高富氧(每小时53—2 50m3，氧含量为40 55%)条件下，将V和Fe还原成 钒铁，为下序吹氧提V奠下基础。经中试，综合V收率为82—87.5免。
第二、因此法富氧采用的是变压汲附技术制氧，其成本较传统空分设备制氧成本低 30%。高富氧极大的降低焦比，可节焦46—60.5%;还极大的减少C02等排放50%以上； 其渣采用水浸法，水渣是作水泥的好原料；水采取循环使用。
第三，V矿所在的地区，大多有一定储量的普铁矿资源，不便资源综合利用。而采 用此法，既使所在地域的小储量资源得以充分利用，又可获满意的V贵重资源回收，增加社会财富，还推动了当地的经济发展，增加就业机会，促进社会安定团结。
本发明工艺简单、操作方便，效果突出，符合国发05年5号文和发改委35号，节 能减排建立资源型、节约型社会经济的治国方略，是值得推广的新工艺路线的好方法。
具体实施例方式
实施例1
一种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤-
a、 全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；
b、 配比CaO:根据全样分析结果，采用二元碱度，按照CaO:精矿中Si含量二2:l 的标准进行CaO配比；
C、进炉将配比后的原矿进高炉；
d、 高温熔解将高炉内温度升高到170CTC，在高富氧(每小时53 250m3，氧含量 为40 55%)环境下对精矿氧化熔解； 、
e、 过滤根据矿物中Si、 Ca、 Mg与Fe、 V的比重差别，滤除Si、 Ca、 Mg，得V 和Fe被还原后的FeV;
f、 吹氧提V:常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧l分钟，得Fe、少量Fe20,， 和V205;
g、 滤取VA:将固态的VA与熔融状态的铁水分离，得成品。
h、 水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉
中部的融化带。
所述f中采用变压汲服技术制氧。
此法采用二元碱度，入炉前对所有炉料进行全样分析，精确计量，作好配比，再结
合炉渣全样分析来调配炉料比，使碱度达到0.8。 实施例2
一种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤-
a、 全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；
b、 配比CaO:根据全样分析结果，采用二元碱度，按照CaO:精矿中Si含量=5:1 的标准进行CaO配比；
C、进炉将配比后的原.矿进高炉；
d、 高温熔解将高炉内温度升高到180(TC,在高富氧(每小时53 250m3，氧含量 为40 55°/。)环境下对精矿氧化熔解；
e、 过滤根据矿物中Si、 Ca、 Mg与Fe、 V的比重差别，滤除Si、 Ca、 Mg,得V 和Fe被还原后的FeV;
f、 吹氧提V:常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧3分钟，得Fe、少量Fe203， 和V205;g、 滤取VA:将固态的V205与熔融状态的铁水分离，得成品。
h、 水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉 中部的融化带。
所述f中采用变压汲服技术制氧。
此法采用二元碱度，入炉前对所有炉料进行全样分析，精确计量，作好配比，再结 合炉渣全样分析来调配炉料比，使碱度达到3。 实施例3
一种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤-
a、 全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；
b、 配比CaO:根据全样分析结果，釆用二元碱度，按照CaO:精矿中Si含量二3:l 的标准进行CaO配比；
C、进炉将配比后的原矿进高炉；
d、 高温熔解将高炉内温度升高到1740°C，在高富氧(每小时53 250m3，氧含量 为40 55%)环境下对精矿氧化融化；
e、 过滤根据矿物中Si、 Ca、 Mg与Fe、 V的比重差别，滤除Si、 Ca、 Mg，得V 和Fe被还原后的FeV;
f、 吹氧提V:常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧2分钟，得Fe、少量Fe203， 禾口 V205;
g、 滤取VA:将固态的V20s与熔融状态的铁水分离，得成品。
h、 水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉 中部的融化带。
所述f中采用变压汲服技术制氧。
此法采用二元碱度，入炉前对所有炉料进行全样分析，精确计量，作好配比，再结 合炉渣全样分析来调配炉料比，使碱度达到1.8。
实施例4
—种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤
a、 全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；
b、 配比CaO:根据全样分析结果，采用二元碱度，按照CaO:精矿中Si含量二3:l 的标准进行CaO配比；
C、进炉将配比后的原矿进高炉；
d、 高温熔解将高炉内温度升高到1750°C，在高富氧(每小时53 250m3，氧含量 为40 55%)环境下对精矿氧化融化；
e、 过滤根据矿物中Si、 Ca、 Mg与Fe、 V的比重差别，滤除Si、 Ca、 Mg，得V 和Fe被还原后的FeV;
f、 吹氧提V:常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧3分钟，得Fe、少量Fe203，和V205;
g、 滤取VA:将固态的V20s与熔融状态的铁水分离，得成品。
h、 水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉 中部的融化带。
所述f中采用变压汲服技术制氧。
此法釆用二元碱度，入炉前对所有炉料进行全样分析，精确计量，作好配比，再结 合炉渣全样分析来调配炉料比，使碱度达到2。
权利要求
1、一种高富氧法提钒工艺，其特征在于所述提钒工艺具体包括如下步骤a、全样分析选取普铁矿为原料，进行全样分析，精确计量；b、配比CaO根据全样分析结果，采用二元碱度，按照CaO∶精矿中Si含量＝2～5∶1的标准进行CaO配比；c、进炉将配比后的原矿进高炉；d、高温熔解将高炉内温度升高到1700～1800℃，在高富氧(每小时53～250m3，氧含量为40～55％)环境下对原矿氧化融化；e、过滤根据矿物中Si、Ca、Mg与Fe、V的比重差别，滤除Si、Ca、Mg，得V和Fe被还原后的FeV；f、吹氧提V常温下将FeV收集入提钒盆内，持续吹氧1～3分钟，得Fe、少量Fe2O3，和V2O5；g、滤取V2O5将固态的V2O5与熔融状态的铁水分离，得成品。h、水浸炉渣将出高炉的炉渣水浸，后过滤，水渣进入其他工序，水回收至高炉中部的融化带。
2、 根据权利要求1所述的高富氧法提钒工艺，其特征在于优选的，所述步骤b中CaO:精矿中Si含量=2 4:1。
3、 根据权利要求1所述的高富氧法提钒工艺，其特征在于更优的，所述步骤b中CaO:精矿中Si含量3:l。
4、 根据权利要求1 3所述的高富氧法提钒工艺，其特征在于所述步骤f中采用变压汲服技术制氧。
5、 根据权利要求1 3所述的高富氧法提钒工艺，其特征在于步骤d中高炉温度为1740 175(TC为更佳。
全文摘要
本发明涉及一种提钒方法，特别是一种高富氧法提钒工艺，属于钢铁冶炼技术领域。包括a、全样分析，b、配比CaO，c、进炉，d、高温熔解，e、过滤，f、吹氧提V，g、滤取V₂O₅，h、水浸炉渣等八个步骤，本发明具有产能大，能耗低，金属损失小，钒的总回收率高，使钒、铁资源及其它有价金属能得到充分回收利用的优点，同时能使所在地域的小储量资源得以充分利用。
文档编号C21B5/00GK101514402SQ20091005872
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者兴 邓, 刚 邓, 邓元忠 申请人:邓元忠