一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法技術

本發明專利技術公開了一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法，屬于釩資源回收技術領域。本發明專利技術以釩鈦鐵精礦非高爐鈦渣為原料，采用鈦白生產過程的廢酸預浸出非高爐鈦渣，預浸過程實現釩、鈦行為的有效控制：強化鎂鋁硅酸鹽中釩的浸出，抑制非高爐鈦渣中TiO

Method for recovering vanadium from non blast furnace titanium slag

The invention discloses a method for recovering vanadium from non blast furnace titanium slag, belonging to the technical field of vanadium resource recovery. The present invention in vanadium titanium iron concentrate non blast furnace titanium slag as raw material, using waste acid pre leaching titanium dioxide production process non blast furnace titanium slag, effectively control the prepreg process of vanadium and titanium behavior: aluminum magnesium silicate leaching of vanadium in titanium slag in blast furnace, the suppression of non TiO

【技術實現步驟摘要】
一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法
本專利技術屬于釩資源回收
，涉及一種從渣中回收釩的工藝，具體涉及一種釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉流程中利用直接還原鈦渣回收釩的新方法。
技術介紹
釩的應用十分廣泛，在鋼鐵、有色金屬、化工、合金、超導材料、汽車等工業領域都是不可或缺的重要元素。鋼鐵、有色金屬以及合金中加入一定量的釩，可以改變其微觀結構，大大提高鋼的耐磨性、紅硬性，減輕材料重量，延長使用壽命；在化工工業中制造釩催化劑，價格便宜，性能穩定，抗中毒性能強；同時，釩化合物多彩的顏色可以用來制造顏料、油漆等；在超導材料中，釩與硅、鎵化合物均有較高的超導轉變臨界溫度的特性。因此，釩礦資源的綜合開發利用具有非常重要的戰略意義和產業需求。四川攀西地區是我國釩礦資源最豐富的地區，V2O5儲量占全國的58.4％。攀西釩資源主要賦存在釩鈦磁鐵礦中，鐵、釩、鈦相互共生，經過四十多年的開發，目前已形成了以鐵為主，綜合回收釩鈦的技術體系，攀西地區已成為我國重要的釩資源基地和釩生產基地。現有的開發體系，釩鈦磁鐵礦選礦獲得釩鈦鐵精礦，經高爐煉鐵后獲得含釩鐵水，目前釩主要從含釩鐵水中回收，釩鈦鐵精礦中約70％的釩進入含釩鐵水。30％的釩進入到高爐煉鐵渣中，是一種嚴重的釩資源浪費。釩、鈦綜合利用率低，已成為高爐煉鐵流程難以克服的問題。近年來，為了提高釩鈦鐵精礦的綜合利用水平，圍繞釩鈦鐵精礦直接還原工藝的開發我國開展了大量的工作，開發了轉底爐、隧道窯、回轉窯、多管式豎爐等煤基直接還原，或車底爐等氣基直接還原技術。直接還原后排出的物料經電爐熔分或磨選分離得到還原鐵和新型鈦渣——非高爐鈦渣。直接還原工藝因無需配礦直接冶煉釩鈦鐵精礦，因此非高爐鈦渣中釩、鈦品位遠遠高于高爐鈦渣中釩、鈦的品位，因此為釩、鈦的綜合回收奠定了基礎。對于非高爐鈦渣，含V2O50.1～0.8％，與鎂鋁行為一致。受非高爐鈦渣形成過程影響，V2O5主要分布在二種鎂、鋁物相：10～30％的V2O5分布在鎂鋁硅酸鹽中，70～90％V2O5分布在鎂鋁尖晶石中。目前尚無經濟有效的方式實現非高爐鈦渣鎂鋁礦物中V2O5的回收：一方面常規的酸浸并不能實現V2O5的有效溶出，專利CN104805302A公布了一種從含釩鈦渣中提取釩和鈦的方法，需要濃鹽酸在高溫、高壓并在氧化劑的條件下，才能實現釩的浸出，工業實現難度很大，并不是理想的釩回收工藝。另一方面非高爐鈦渣作為一種新的含釩、鈦物料，目前國內有關研究單位探索采用硫酸法回收非高爐鈦渣中鈦的報道，對于釩的資源化回收屬于空白；此外硫酸法處理鈦鐵礦、酸溶渣的研究，也未見釩回收的報道。同時釩作為硫酸法鈦白生產過程中影響鈦白質量最大的雜質元素，隨廢酸循環不斷積累，降低鈦白純度，影響鈦白質量。綜上所述，攀西地區釩鈦磁鐵礦中釩是我國重要的釩礦資源，但由于目前高爐冶煉技術體系的問題，致釩的資源利用率偏低。近年來在釩鈦磁鐵礦綜合回收領域開展了大量的研究工作，包括釩鈦磁鐵礦直接還原技術等，重心均放在鐵、鈦的綜合回收方面，對于釩的綜合利用探索有限，尚未取得實質的突破，仍不能有效解決目前釩鈦磁鐵礦工業開發過程中釩回收率低的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法，涉及一種釩鈦鐵精礦礦非高爐冶煉流程中利用直接還原鈦渣回收釩的新流程，屬于釩資源回收領域。本專利技術以釩鈦鐵精礦非高爐鈦渣為原料，采用鈦白生產過程的廢酸對非高爐鈦渣進行預浸出，通過預浸過程實現釩、鈦行為的有效控制：強化鎂鋁硅酸鹽中釩的浸出、抑制非高爐鈦渣中TiO2的溶出、控制鈦白廢酸中TiO2的水解、保持廢酸中釩的穩定。預浸鈦渣再用濃硫酸酸解熟化，然后經水浸、濃縮、水解、焙燒等工序生產鈦白；預浸液還原后采用萃取--反萃工藝獲得含釩溶液，進一步銨沉、煅燒制備五氧化二釩。本專利技術深入挖掘非高爐鈦渣的礦物特性，緊密結合傳統硫酸法生產鈦白的生產工藝，在鈦白廢酸循環利用的基礎上實現釩的綜合回收，進一步實現了鈦白工藝流程中雜質釩的開路、凈化。本專利技術實現了從非高爐鈦渣中回收釩，工藝簡單易用，釩回收率高，同時有利于生產高品質鈦白，具有較好的推廣應用前景。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法，以非高爐鈦渣為原料，包括以下步驟：(1)預浸出：將釩鈦鐵精礦非高爐冶煉所得鈦渣細磨后，與一定量的鈦白廢酸混合進行浸出，然后過濾，得到預浸鈦渣和含鋁、釩的低酸預浸液；(2)鈦白生產：將步驟(1)得到預浸鈦渣經酸解、浸出、濃縮、水解、過濾、洗滌、煅燒等公知的硫酸法鈦白生產工藝生產鈦白，無需冷凍結晶除鐵，鈦液水解殘液為鈦白廢酸，鈦白廢酸返回步驟(1)循環使用；(3)三價鐵還原：將步驟(1)得到的含鋁、釩的低酸預浸液中的Fe3+還原為Fe2+，得到還原后液；(4)萃取提釩：將步驟(3)得到的還原后液經萃取--反萃后，獲得含釩溶液和萃余液，含釩溶液制備成釩酸銨或五氧化二釩，萃余液返回步驟(2)作為浸出用水。進一步地，所述的非高爐鈦渣為以釩鈦鐵精礦為原料，采用還原劑在非高爐的還原爐中直接還原所得還原產物經渣鐵分離而得到的鈦渣；其中所述還原劑為煤、焦、煤氣、天然氣中的一種或多種的混合物，所述還原爐為轉底爐、隧道爐、管式爐、回轉窯、豎爐、車底爐或微波礦爐的一種。進一步地，所述的釩鈦鐵精礦直接還原所得還原產物的渣鐵分離，是將還原產物采用電爐高溫熔分分離出金屬鐵和非高爐鈦渣，或者將所得還原產物經破碎、選礦物理分離方式分離出金屬鐵和非高爐鈦渣；優選將所得還原產物采用電爐高溫熔分分離出金屬鐵，渣經水淬得到非高爐鈦渣。進一步地，步驟(1)中所述鈦渣細磨，是將鈦渣細磨至74μm以下的顆粒的比例≥90％；優選地，將鈦渣細磨至45μm以下的顆粒的比例≥90％。本專利技術中除另有說明的以外，比例、濃度和百分比均以質量為基準。進一步地，步驟(1)中鈦渣細磨后與一定量的鈦白廢酸混合進行浸出的條件為：浸出固液比(質量體積比)為1:10～1:2kg/L，浸出溫度80℃～200℃，浸出時間2～8h，氧分壓1～5atm；優選固液比(質量體積比)為1:5～1:3kg/L；浸出溫度130℃～150℃，浸出時間3h，氧分壓3atm。進一步地，步驟(1)中浸出過程可以不加入助浸劑，也可以加入氟化物作助浸劑，所述的氟化物為氟化鈉、氟化鈣、氟化鉀其中一種或幾種的混合物，加入比例為非高爐鈦渣的1～30％。進一步地，步驟(1)中所述鈦白廢酸中的硫酸質量濃度為15％～25％，優選地，水解析出鈦后的殘液經蒸發濃縮至硫酸質量濃度25％～35％后用于浸出。進一步地，步驟(3)Fe3+還原所用的還原劑為鐵粉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉中的一種或幾種，還原劑優選亞硫酸鈉。進一步地，步驟(4)所用的萃取劑為P204和TBP的煤油混合溶劑，或者P507和TBP的煤油混合萃取劑；反萃劑為H2SO4或者HCl；萃取劑優選P204和TBP的煤油混合溶劑，反萃劑優選H2SO4。本專利技術所提供的一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法的優勢在于：(1)深入挖掘非高爐鈦渣礦物特性，利用非高爐鈦渣中堿性氧化物在預浸過程中中和鈦白廢酸，既解決了鈦白廢酸的處理與循環利用難題，又為鈦白廢酸中V2O5的有效回收奠定基礎。本專利技術有效實現了釩鈦鐵精礦鐵冶煉渣中釩的高效回收，為我國釩鈦磁鐵礦資源的綜合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法，以非高爐鈦渣為原料，其特征在于，包括以下步驟：(1)預浸出：將釩鈦鐵精礦非高爐冶煉所得鈦渣細磨后，與一定量的鈦白廢酸混合進行浸出，然后過濾，得到預浸鈦渣和含鋁、釩的低酸預浸液；(2)鈦白生產：將步驟(1)得到預浸鈦渣經常規硫酸法鈦白生產工藝生產鈦白，無需冷凍結晶除鐵，鈦液水解殘液為鈦白廢酸，鈦白廢酸返回步驟(1)循環使用；(3)三價鐵還原：將步驟(1)得到的含鋁、釩的低酸預浸液中的Fe

【技術特征摘要】
1.一種從非高爐鈦渣中回收釩的方法，以非高爐鈦渣為原料，其特征在于，包括以下步驟：(1)預浸出：將釩鈦鐵精礦非高爐冶煉所得鈦渣細磨后，與一定量的鈦白廢酸混合進行浸出，然后過濾，得到預浸鈦渣和含鋁、釩的低酸預浸液；(2)鈦白生產：將步驟(1)得到預浸鈦渣經常規硫酸法鈦白生產工藝生產鈦白，無需冷凍結晶除鐵，鈦液水解殘液為鈦白廢酸，鈦白廢酸返回步驟(1)循環使用；(3)三價鐵還原：將步驟(1)得到的含鋁、釩的低酸預浸液中的Fe3+還原為Fe2+，得到還原后液；(4)萃取提釩：將步驟(3)得到的還原后液經萃取--反萃后，獲得含釩溶液和萃余液，含釩溶液制備成釩酸銨或五氧化二釩，萃余液返回步驟(2)作為浸出用水。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的非高爐鈦渣為以釩鈦鐵精礦為原料，采用還原劑在非高爐的還原爐中直接還原所得還原產物經渣鐵分離而得到的鈦渣；其中所述還原劑為煤、焦、煤氣、天然氣中的一種或多種的混合物，所述還原爐為轉底爐、隧道爐、管式爐、回轉窯、豎爐、車底爐或微波礦爐的一種。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的釩鈦鐵精礦直接還原所得還原產物的渣鐵分離，是將還原產物采用電爐高溫熔分分離出金屬鐵和非高爐鈦渣，或者將所得還原產物經破碎、選礦物理分離方式分離出金屬鐵和非高爐鈦渣；優選將所得還原產物采用電爐高溫熔分分離出金屬鐵，渣經水淬得到非高爐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙磊，蔣訓雄，王政，林江順，王愛平，馮愛玲，尹一男，謝鏗，
申請(專利權)人：北京礦冶研究總院，
類型：發明
國別省市：北京,11