一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法

技术领域

本发明涉及冶金固废资源综合利用技术领域，尤其涉及钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法。

背景技术

钠化提钒尾渣物相主要由铁的橄榄石及辉石固溶体、氧化铁固溶体、硅酸钙固溶体、硅酸钠固溶体、长石固溶体、钒酸铁固溶体、含钛的氧化物固溶体等组成，其中钠主要分布在硅酸钠固溶体中。

目前钢厂产生大量的钠化提钒尾渣，目前主要处理方式是销售给周边提钒企业进一步提取有价钒，提钒后的残渣堆放处理，没有实现全量资源化利用，对周围环境有影响。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下的技术方案：

第一方面，在本发明提供的一个实施例中，提供了钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃；

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为5:1～10:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理，以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

作为本发明的进一步方案，该包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃；

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为6:1～9:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理，以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

作为本发明的进一步方案，该包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.75的酸性溶液，并将其加入至70℃；

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为7.5:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理，以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

作为本发明的进一步方案，所述步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成PhPh0.7～0.8的酸性溶液。

作为本发明的进一步方案，所述钛白废酸的酸度为20～25％，所述酸性废水的酸度为2～5％。

作为本发明的进一步方案，所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

作为本发明的进一步方案，所述浮选药剂的添加量为0.05-2kg/t。

作为本发明的进一步方案，所述浮选药剂的添加量为0.1kg/t。

作为本发明的进一步方案，在步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水，之后还包括：

对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理。

作为本发明的进一步方案，在步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水，之后还包括：

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，该方法包括：步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃；步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为5:1～10:1；步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理，以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明一个实施例的钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

传统的钒渣提钒工艺有钠法提钒和钙法提钒工艺。其中钠法提钒工艺最成熟，钒收率较高，应用最普遍。攀钢、承钢及大部分民营提钒企业普遍采用该工艺。主要副产物为钠化提钒尾渣，主要成分见下表。

钠化提钒尾渣物相主要由铁的橄榄石及辉石固溶体、氧化铁固溶体、硅酸钙固溶体、硅酸钠固溶体、长石固溶体、钒酸铁固溶体、含钛的氧化物固溶体等组成，其中钠主要分布在硅酸钠固溶体中。

目前攀钢每年产生钠化提钒尾渣15万吨以上，目前主要处理方式是销售给周边提钒企业进一步提取有价钒，提钒后的残渣堆放处理，没有实现全量资源化利用，对周围环境有影响。

钠化提钒尾渣中主要是含铁矿物，同时含有钒、锰等有价元素，如果能将杂质去除(脱钠等)，可以作为含铁物料返回炼铁工序使用。

攀钢曾经开展了钠化提钒尾渣直接返烧结工业试验，结果表明烧结矿化中配加1～2％的钠化提钒尾渣，对烧结矿铁品位、烧结矿质量影响不显著。但会增加高炉碱负荷，有影响高炉顺行的风险。为此，需要将钠化提钒尾渣中的钠尽量除去。

为了解决该技术问题，本发明提供一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，该钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成Ph0.5～1.0的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为5:1～10:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.05-0.2kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

实施例1

一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成Ph0.5～1.0的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为5:1～10:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.05-0.2kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

实施例2

一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.5～1.0的酸性溶液，并将其加入至50～90℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成Ph0.5～1.0的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为5:1～10:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.05-0.2kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

实施例3

一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成PhPh0.7～0.8的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为6:1～9:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.08-1.5kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

实施例4

一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.7～0.8的酸性溶液，并将其加入至60～80℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成PhPh0.7～0.8的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为6:1～9:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.08-1.5kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

实施例5

一种钠化提钒尾渣提钒脱钠及资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤S1、配置Ph0.75的酸性溶液，并将其加入至70℃；配置酸性溶液是提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度。

所述步骤S1、配置Ph0.75的酸性溶液，并将其加入至70℃，包括：

利用钛白废酸或酸性废水配制成Ph0.75的酸性溶液。

所述钛白废酸的酸度为20～25％。

所述酸性废水的酸度为2～5％。

步骤S2、将钠化提钒尾渣与加热后的酸性溶液置入球磨机中进行球磨浸出处理，以获得矿浆，其中固液比为7.5:1；

步骤S3、对矿浆进行分离处理，以获得分离矿浆；

所述分离矿浆包括尾矿浆和精矿浆。

所述分离处理为浮选分离处理，其中浮选药剂为十二烷基苯磺酸钠或油酸钠。

所述浮选药剂的添加量为0.1kg/t。

步骤S4、对所述分离矿浆进行过滤脱水处理以得到富铁料、石膏渣以及选矿中水。

在步骤S4之后还包括对分别对富铁料和石膏渣进行干燥处理；

对选矿中水进行多次循环富集后以提取钠、钒、镁。

本发明pH控制在0.5～1.0，可以实现尾渣中钒、镁、钠元素的浸出，同时铁、锰等元素不被大量浸出，浸出液温度控制在50～90℃，提高后续浸出温度，提高钠、钒、镁的溶解度(例如硅酸钠25℃溶解度为33.2g/100g，75℃溶解度为80.2g/100g，随着温度的升高溶解度显著升高)；采用球磨浸出工艺，通过球磨强化措施，增大提钒尾渣的比表面积，有利于提高钠、钒、镁的浸出效果。

本发明脱钠效率达到70％以上；硫酸钙脱除率达到90％以上；富铁料中铁品位提高6个百分点以上；钒浸出率达到70％以上；工艺装备简单成熟，综合能耗低，处理成本低。脱钠效率高，可以高效回收钒、铁等有价元素。可以实现钠化提钒尾渣高效资源化利用。协同处理了钛白废酸及酸性废水，环保效益显著

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。