一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法技術

本發明專利技術公開了一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法，其中，該方法包括：將生料先進行第一段焙燒，然后再進行第二段焙燒，所述第一段焙燒的溫度小于所述第二段焙燒的溫度；所述第一段焙燒的溫度為750-850℃；所述第二段焙燒的溫度為840-900℃；所述生料為含有含釩物料和含鈣物料的混合物。通過采用本發明專利技術的方法，可以在不添加提釩尾料的前提下，控制焙燒過程的反應平穩地進行，并達到物料不易燒結、設備不易粘結的效果，從而可以加大設備中的物料的填充率，增大處理量，提高了生產效率，降低了成本，還能夠有效地提高釩轉化率。

【技術實現步驟摘要】
一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法
本專利技術涉及一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法。
技術介紹
通過鈣化焙燒來提釩通常是先將含釩物料與石灰石、石灰等含鈣物質磨細并混合均勻，在高溫下進行氧化焙燒，使釩轉化為五價，并與鈣結合生成釩酸鈣等，然后用硫酸或碳酸鹽進行浸取，使得釩從原料中溶出進入溶液，再進一步將釩從溶液中形成沉淀析出，再加工成各種釩產品。在上述焙燒過程中，物料很容易燒結，往往在回轉窯、多膛爐或者其他焙燒設備中發生粘窯結圈、粘結耙齒等現象，使焙燒設備運行不到1個月就出現較為嚴重的粘結問題，而被迫停爐清理。這種粘結問題，不僅在設備方面和生產運行方面，造成生產效率大幅度降低，隨之導致成本上升，還常常在設備中出現直徑達1米以上的燒結球，在窯內長時間滾動，難以排出，并且該燒結球對設備中的耐火材料有碾壓作用，容易造成對耐火材料的破壞。同時，在停爐清理時人工敲打粘結的物料次數頻繁，也對耐火材料造成明顯的損傷，這些都可能縮短耐火材料的使用壽命，因頻繁更換耐火材料增加了成本。另外，更嚴重的是，往往由于設備粘結導致焙燒溫度失控，使得物料過早燒結成球，影響了含釩物料氧化反應的繼續進行，導致釩的平均轉化率僅為78-81％。通常認為，造成上述物料燒結和設備粘結的原因是在焙燒過程中生成了低熔點物質，該低熔點物質在焙燒溫度下變成液體狀，并以其為中心以滾雪球的方式逐漸地粘結成球。因此傳統解決方法是添加惰性的提釩尾渣，以期通過降低入爐料中的釩的總量來稀釋低熔點物質的比例，減少和控制粘結，通常通過添加提釩尾料以將控制爐料中釩的含量為5重量％左右。但是經過鈣化焙燒-硫酸浸出后的尾渣中含有因浸出過程生成的CaSO4，若直接將尾渣返回配料會造成諸多不利影響。例如，將經鈣化焙燒后得到的熟料經過磨細-浸出得到所述尾渣，其顆粒粒度明顯減小，將該尾渣返回加到將要進行鈣化焙燒的物料中進行配料，然后再進行鈣化焙燒-硫酸浸出的步驟，并如此多次循環使用，這樣極細的固體顆粒比例會顯著增加；并且，CaSO4隨著不斷的浸出-焙燒循環會逐漸富集。上述兩個因素都會造成硫酸浸取時固液分離越來越困難，直至影響浸出過程的正常進行。另外，部分CaSO4在焙燒時分解放出SO3，污染環境。同時，大量物料通過輸送設備、浸出設備和過濾設備后再輸送到焙燒爐，過程能耗明顯增加。通常會在將尾料返回進行配料前先將尾渣中的CaSO4分離出去，但分離有一定難度，而且環節多、增加設備投資、成本高，不是經濟合理的方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有的鈣化焙燒工藝中存在的溫度難以控制導致的物料容易燒結、設備容易粘結且因需要進行提釩尾料處理造成的成本較高的缺陷，提供一種溫度易控、物料不易燒結、設備不易粘結且不用加入提釩尾料的含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法。本專利技術的專利技術人經過深入研究發現，雖然在焙燒過程中會生成一定量的低熔點物質，但在鈣化焙燒工藝要求的溫度范圍內并不會大量熔融而造成明顯的粘結，而造成粘結的更重要原因是：由于含釩物料鈣化焙燒的過程是氧化反應過程，含釩物料中的低價物質在氧化過程中要釋放出相當大的反應熱，其中，由于用于焙燒的燃料燃燒產生的熱量以及由物料氧化而釋放的反應熱的疊加，使得在氧化反應較集中的物料區域的熱量積聚，該區域的溫度明顯升高，遠遠超過了工藝要求的溫度范圍，導致該物料區域中低熔點物質發生熔化，隨著物料的運動粘結成球或結塊。而后又因氧化反應的結束，其溫度降低到低熔點物質的熔點以下后凝固，部分物料在設備上凝固粘結，形成結圈或爐瘤。因此，為了解決物料燒結和設備粘結的問題，可通過采用控制氧化反應的反應熱的手段，以使物料均勻穩定地反應，避免出現溫度過高失控的問題。進而，本專利技術的專利技術人經過進一步的深入研究發現，可以采用兩段式焙燒的方法來實現對焙燒溫度的穩定合理控制，并且能夠提高焙燒轉化率。推測其原因為：第一段焙燒溫度略低，讓物料中的大部分低價物質氧化，但由于在控制設備的加熱溫度較低的情況下物質間的反應并不劇烈，使物料的氧化平穩進行，避免出現溫度不受控制的情況；第二段焙燒的溫度設置為常規的鈣化焙燒所用較高的溫度，以保證物料進一步氧化，并促使氧化后的五價釩與含鈣物料反應生成釩酸鈣等易于酸浸取提釩的鹽。由于第一段焙燒平穩地完成了大部分低價物質的氧化，使得在第二段焙燒中不會出現明顯的放熱反應，從而解決了焙燒過程中實際焙燒溫度難以控制的問題。由此，本專利技術提供一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法，其中，該方法包括：將生料先進行第一段焙燒，然后再進行第二段焙燒，所述第一段焙燒的溫度小于所述第二段焙燒的溫度；所述第一段焙燒的溫度為750-850℃；所述第二段焙燒的溫度為840-900℃；所述生料為含有含釩物料和含鈣物料的混合物。本專利技術在采用上述含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法下，可以在不添加提釩尾料的前提下，控制焙燒過程的反應平穩地進行，并達到物料不易燒結、設備不易粘結的效果，從而可以加大設備中的物料的填充率，增大處理量，提高了生產效率，降低了成本。此外，通過本專利技術的方法，還能夠有效地提高釩轉化率。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。本專利技術提供一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法，其中，該方法包括：將生料先進行第一段焙燒，然后再進行第二段焙燒，所述第一段焙燒的溫度小于所述第二段焙燒的溫度；所述第一段焙燒的溫度為750-850℃；所述第二段焙燒的溫度為840-900℃；所述生料為含有含釩物料和含鈣物料的混合物。根據本專利技術，盡管采用上述的鈣化焙燒的方法即可實現焙燒過程的反應平穩地進行，且達到物料不易燒結、設備不易粘結的效果，但是優選情況下，所述第一段焙燒的溫度為800-850℃。優選情況下，所述第二段焙燒的溫度為860-900℃，更優選為880-900℃。根據本專利技術，所述第一段焙燒的階段中主要氧化大部分的低價釩和其他低價物質，所述第二段焙燒的階段主要進行釩酸鹽的形成同時將釩徹底氧化，因此，本專利技術中對于第一段焙燒和第二段焙燒的時間并無特別地限制，可以根據所需焙燒的物料進行相應地調整。優選情況下，所述第一段焙燒的時間為90-300min，更優選為100-200min，更進一步優選為120-200min。優選情況下，所述第二段焙燒的時間為60-300min，更優選為150-250min，更進一步優選為200-240min。在本專利技術中，所述生料是指未經過鈣化焙燒的含有含釩物料和含鈣物料的混合物，即將用于所述鈣化焙燒的含釩物料和含鈣物料和/或其他添加劑的組合的物料，優選為含釩物料和含鈣物料的混合物且該混合物未經過鈣化焙燒處理。根據本專利技術，所述含釩物料和所述含鈣物料的配比可以在較寬的范圍內變動，優選情況下，所述生料中，所述含釩物料和所述含鈣物料的重量比使得所述生料中的鈣(以CaO計)與釩(以V2O5計)的重量比為(0.3-1)：1，更優選為(0.5-0.7)：1，更進一步優選為(0.6-0.65)：1。也即，所述生料中的所述含釩物料和所述含鈣物料的量可以按照生料中所需的鈣與釩的重量比(鈣以CaO計，釩以V2O5計)來進行配料(在本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法，其特征在于，該方法包括：將生料先進行第一段焙燒，然后再進行第二段焙燒，所述第一段焙燒的溫度小于所述第二段焙燒的溫度；所述第一段焙燒的溫度為750?850℃；所述第二段焙燒的溫度為840?900℃；所述生料為含有含釩物料和含鈣物料的混合物。

【技術特征摘要】
1.一種含釩物料的兩段式鈣化焙燒的方法，其特征在于，該方法包括：將生料先進行第一段焙燒，然后再進行第二段焙燒，所述第一段焙燒的溫度小于所述第二段焙燒的溫度；所述第一段焙燒的溫度為800-850℃，所述第一段焙燒的時間為100-300min；所述第二段焙燒的溫度為840-900℃，所述第二段焙燒的時間為150-300min；所述生料為含有含釩物料和含鈣物料的混合物；其中，所述含釩物料為含釩鐵水進行提釩后得到的釩渣。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一段焙燒的時間為100-200min。3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第一段焙燒的時間為120-200min。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二段焙燒的溫度為860-900℃。5.根據權利要求1或4所述的方法，其中，所述第二段焙燒的時間為150-250min。6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第二段焙燒的時間為200-2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭毅，陳勇，何文藝，申彪，葉露，盧曉林，朱光錦，楊兵，劉恢前，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，攀鋼集團研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51