一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法转让专利

申请号 : CN201610149208.9

文献号 : CN105671327B

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相似专利:

发明人 : 李兰杰王海旭王少娜杜浩陈东辉白瑞国

申请人 : 河北钢铁股份有限公司承德分公司

摘要 :

本发明提供了一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法,所述方法包括以下步骤:(1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂和碱性物料,混合均匀后配制成料浆;(2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中加热搅拌发生反应;(3)将反应后的料浆降温后进行固液分离,得到分离尾渣;(4)对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。在碱性条件下,通过钙质添加剂和碱性物料的协同作用,可以实现含钒尾渣中钠的高效脱除,使处理后获得的含钒尾渣中的碱金属(以Na2O计)含量由>4wt%降低到1wt%以下,脱钠后的含钒尾渣满足直接应用于高炉炼铁的要求,实现了大宗化工固废“含钒尾渣”的资源化增值利用。

权利要求 :

1.一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂和碱性物料,混合均匀后配制成料浆;

(2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中加热搅拌发生反应;

(3)将反应后的料浆降温后进行固液分离,得到分离尾渣;

(4)对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣;

步骤(1)所述钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为(0.5~3.0):1;

步骤(1)所述碱性物质为NaOH、KOH、Na2CO3或K2CO3中任意一种或至少两种的组合;

步骤(1)所述碱性物质的添加量为含钒尾渣的20~90wt%。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钙质添加剂为含钙物质。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含钙物质为CaO、Ca(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2中任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述含钙物质为CaO、Ca(OH)2或CaCl2中任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述含钙物质为CaO。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为(1.0~2.5):1。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2.0:1。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述碱性物质为NaOH和/或KOH。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述碱性物质为NaOH。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述碱性物质的添加量为含钒尾渣的60wt%。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述料浆的液固比为2~10。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述料浆的液固比为3~9。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述料浆的液固比为6。

14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应在密闭条件下进行。

15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应温度为80~200℃。

16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应温度为150~200℃。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应温度为200℃。

18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应时间为0.5~6h。

19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应时间为2~5h。

20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,步骤(2)中反应时间为4h。

21.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中固液分离在40~100℃下进行。

22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中洗涤为:用水对分离尾渣进行淋洗。

23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述洗涤过程中洗涤水与尾渣的质量比为(0.1~1):1。

24.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)分离尾渣进行洗涤后洗涤液返回步骤(1)进行循环利用。

25.根据权利要求1-24任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)向含钒尾渣中加入CaO和NaOH,混合均匀后配制成液固比为6的料浆,其中,钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2.0:1;

(2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中加热至200℃搅拌发生反应4h;

(3)将反应后的料浆降温后进行固液分离,得到分离尾渣;

(4)对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。

说明书 :

一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工尾渣处理技术领域,涉及一种含钒尾渣脱钠的方法,尤其涉及一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法。

背景技术

[0002] 钒的主要来源是含钒矿物,在65种主要含钒矿物中,以钒钛磁铁矿最为典型,目前,全世界钒年产量的88%来自于钒钛磁铁矿。钒钛磁铁矿含钒量(以V2O5计)从0.2~2.5%不等,且钒主要以FeO·V2O3尖晶石形式存在。利用钒钛磁铁矿提钒的常用方法是将钒钛磁铁矿在高炉中冶炼出含钒生铁,通过选择性氧化铁水,使钒氧化后进入炉渣,生成钒渣;再以钠盐(主要为碳酸钠)为添加剂,通过焙烧将钒渣中多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐(Na2O.nV2O5);再对钠化焙烧产物直接水浸,得到含钒及少量杂质的浸取液;除杂后调节溶液到一定的pH值,加入铵盐沉钒,制得偏钒酸铵或多钒酸铵,热分解得到五氧化二钒。钒渣经过提钒后得到的终渣即为含钒尾渣,传统的钠化焙烧提钒技术的钒回收率低,经过多次焙烧后的钒回收率仅为80%,且提钒过程三废治理代价大,含钒尾渣排放量大,环境资源负载极为沉重。
[0003] 含钒尾渣正是钢铁企业采用钒渣提钒后产生的尾渣,目前我国钢铁行业每年产生提钒尾渣约100万吨,并呈逐年上升趋势,仅攀钢、承钢每年排放的提钒尾渣就达60多万吨。含钒尾渣是一种可利用的资源,其中V2O5的含量在1~3%,Fe2O3含量在40~45%,另外还含有少量的Mn、Ti、Cr和Al等元素。含钒尾渣中的V、Fe、Cr和Ti等都是国家紧缺战略性金属资源,作为废弃物处置是对资源的巨大浪费,亟待资源化利用。但含钒尾渣含碱高,碱含量在
5%左右,导致其利用难度非常大,至今没有经济、环保、有效的处理方法,并且其中毒性V5+等对人体健康危害极大,为国家重点控制的二类重金属,环境问题突出。因此,如何高效提取含钒尾渣中的有价金属元素如钒、硅、铁、钛和锰等,实现含钒尾渣的有价金属回收和资源化利用,成为迫切需要解决的重要课题。
[0004] 基于含钒尾渣中的V和Fe等元素是高价金属资源,作为废弃物处置是对资源的巨大浪费,也会造成潜在的环境污染;同时,含钒尾渣中碱金属含量高,如直接返回高炉炼铁,会加剧烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀以及破坏高炉内衬等问题,使含钒尾渣难以规模化利用。
[0005] CN 103952558A公开了一种钒钛磁铁矿提钒尾渣脱钠的方法,所述方法为:向设定量和浓度的酸溶液中加入所述提钒尾渣;使所述酸溶液与所述提钒尾渣在设定温度下反应设定时间,以去除所述提钒尾渣中的Na2O;分离反应完成后的所述提钒尾渣与所述酸溶液。该方法中需要使用大量的酸液,并且处理后的废液量大且不易处理,工艺成本较大。

发明内容

[0006] 针对现有技术中存在的含钒尾渣大量堆存造成的环境污染问题,以及含钒尾渣中V、Fe等高价金属资源在回收过程中存在的含钒尾渣含钠高,难以规模化利用等问题。本发发明提供了一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法,所述方法在碱性条件下,通过钙质添加剂和碱性物料的协同作用,可以实现含钒尾渣中钠的高效脱除,使处理后获得的含钒尾渣中的碱金属(以Na2O计)含量由>4wt%降低到1wt%以下,脱钠后的含钒尾渣满足直接应用于高炉炼铁的要求,有效避免了由于钠的存在造成的烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀等问题,有效提高了高炉的炉衬使用寿命,实现了大宗化工固废“含钒尾渣”的资源化增值利用。
[0007] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0008] 本发明提供了一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法,所述方法包括以下步骤:
[0009] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂和碱性物料,混合均匀后配制成料浆;
[0010] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中加热搅拌发生反应;
[0011] (3)将反应后的料浆降温后进行固液分离,得到分离尾渣;
[0012] (4)对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0013] 本发明中,通过添加碱性物质,添加的钙质添加剂在碱性体系下可以有效的调控尾渣中Na2O的含量。
[0014] 以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0015] 作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述钙质添加剂为含钙物质。
[0016] 优选地,所述含钙物质为CaO、Ca(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:CaO和Ca(OH)2的组合,Ca(OH)2和CaCl2的组合,CaCl2和Ca(NO3)2的组合,CaO、Ca(OH)2和CaCl2的组合,Ca(OH)2、CaCl2和Ca(NO3)2的组合,CaO、Ca(OH)2、CaCl2和Ca(NO3)2的组合,进一步优选为CaO、Ca(OH)2、或CaCl2中任意一种或至少两种的组合,例如CaO和Ca(OH)2的组合,Ca(OH)2和CaCl2的组合,CaO、Ca(OH)2和CaCl2的组合,特别优选为CaO。
[0017] 作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为(0.5~3.0):1,例如0.5:1、0.7:1、1:1、1.3:1、1.5:1、1.7:1、2:1、2.3:1、2.5:1、2.7:1或3.0:1等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为(1.0~2.5):1,特别优选为2.0:1。
[0018] 本发明中,当反应温度一定时,在其他条件保持稳定的情况下,随钙质添加剂用量的增加,所得终渣中Na2O含量呈先降低后升高的趋势,当钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比大于3.0:1时,终渣中Na2O含量会急剧升高。
[0019] 作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述碱性物质为NaOH、KOH、Na2CO3或K2CO3中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性的实例有:NaOH和KOH的组合,KOH和Na2CO3的组合,Na2CO3和K2CO3的组合,NaOH、KOH和Na2CO3的组合,NaOH、KOH和Na2CO3的组合,NaOH、KOH、Na2CO3和K2CO3的组合等,进一步优选为NaOH和/或KOH,特别优选为NaOH。
[0020] 本发明中,添加碱性物质可以使反应体系呈碱性,使得含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相可以在碱性物质和钙质添加剂的共同作用下实现高效分解,进而达到脱钠的目的。
[0021] 作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述碱性物质的添加量为含钒尾渣的1~100wt%,例如1wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、
90wt%或100wt%等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为20~90wt%,特别优选为60wt%。
[0022] 作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述料浆的液固比为2~10,例如2、3、4、5、6、7、8、9或10等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选3~
9,特别优选为6。
[0023] 作为本发明优选的技术方案,步骤(2)中反应在密闭条件下进行。
[0024] 优选地,步骤(2)中反应温度为80~200℃,例如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为150~200℃,特别优选为200℃。
[0025] 优选地,步骤(2)中反应时间为0.5~6h,例如0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为2h~5h,特别优选为4h。
[0026] 作为本发明优选的技术方案,步骤(3)中固液分离在40~100℃下进行,例如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
[0027] 作为本发明优选的技术方案,步骤(4)中洗涤为:用水对分离尾渣进行淋洗。
[0028] 优选地,步骤(4)所述洗涤过程中洗涤水与尾渣的质量比为(0.1~1):1,例如0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行。
[0029] 优选地,步骤(4)分离尾渣进行洗涤后洗涤液返回步骤(1)进行循环利用。
[0030] 作为本发明优选的技术方案,所述碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法包括以下步骤:
[0031] (1)向含钒尾渣中加入CaO和NaOH,混合均匀后配制成液固比为6的料浆,其中,钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2.0:1;
[0032] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中加热至200℃搅拌发生反应4h;
[0033] (3)将反应后的料浆降温后进行固液分离,得到分离尾渣;
[0034] (4)对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0035] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0036] (1)本发明在碱性条件下,通过钙质添加剂和碱性物料的协同作用实现了含钒尾渣中钠的高效脱除,脱钠后尾渣的碱金属(以Na2O计)含量由原来的>4wt%降低到1wt%以下,钠的脱除率可达80%以上;
[0037] (2)经本发明脱钠后的含钒尾渣满足直接应用于高炉炼铁的要求,有效避免了由于钠的存在造成的烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀等问题,有效提高了高炉的炉衬使用寿命,并实现了大宗化工固废“含钒尾渣”的资源化增值利用,避免了含钒固废大量堆放造成环境污染;
[0038] (3)本发明所述方法反应温度低,易于操作,安全性好,在工业生产中有利于实施推广。

附图说明

[0039] 图1是本发明所述碱性条件下含钒尾渣脱钠的工艺流程图。

具体实施方式

[0040] 为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
[0041] 本发明具体实施例部分提供了一种碱性条件下含钒尾渣脱钠的方法,所述方法包括以下步骤:
[0042] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂和碱性物料,其中,钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为(0.5~3.0):1,碱性物质的添加量为含钒尾渣的1~100wt%,混合均匀后配制成液固比为2~10的料浆;
[0043] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至80~200℃搅拌发生反应;
[0044] (3)将反应后的料浆降温后在40~100℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0045] (4)用水对分离尾渣进行洗涤,其中,洗涤水与尾渣的质量比为(0.1~1):1,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0046] 实施例1:
[0047] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂CaO和含钒尾渣质量70wt%的碱性物料NaOH,混合均匀后配制成液固比为8的料浆,其中,CaO与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2:1;
[0048] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至150℃搅拌发生反应,反应5h;
[0049] (3)将反应后的料浆降温后在80℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0050] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.5:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0051] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.53wt%,钠的脱除率为86.75%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在NaOH和CaO的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0052] 实施例2:
[0053] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂CaO和含钒尾渣质量60wt%的碱性物料NaOH,混合均匀后配制成液固比为6的料浆,其中,CaO与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2:1;
[0054] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至200℃搅拌发生反应,反应4h;
[0055] (3)将反应后的料浆降温后在80℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0056] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.5:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0057] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.26wt%,钠的脱除率为92.31%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在NaOH和CaO的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。实施例3:
[0058] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂CaCl2和含钒尾渣质量90wt%的碱性物料KOH,混合均匀后配制成液固比为10的料浆,其中,CaCl2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为3:1;
[0059] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至160℃搅拌发生反应,反应6h;
[0060] (3)将反应后的料浆降温后在90℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0061] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.8:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0062] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.34wt%,钠的脱除率为91.5%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在KOH和CaCl2的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0063] 实施例4:
[0064] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂Ca(OH)2和含钒尾渣质量50wt%的碱性物料Na2CO3,混合均匀后配制成液固比为6的料浆,其中,Ca(OH)2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为1:1;
[0065] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至200℃搅拌发生反应,反应3h;
[0066] (3)将反应后的料浆降温后在100℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0067] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.1:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0068] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.8wt%,钠的脱除率为80%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在Na2CO3和Ca(OH)2的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0069] 实施例5:
[0070] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂Ca(NO3)2和含钒尾渣质量5wt%的碱性物料K2CO3,混合均匀后配制成液固比为4的料浆,其中,Ca(NO3)2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为0.9:1;
[0071] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至100℃搅拌发生反应,反应1h;
[0072] (3)将反应后的料浆降温后在40℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0073] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.7:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0074] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.47wt%,钠的脱除率为88.25%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在K2CO3和Ca(NO3)2的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0075] 实施例6:
[0076] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加剂Ca(NO3)2和含钒尾渣质量80wt%的碱性物料NaOH,混合均匀后配制成液固比为2的料浆,其中,Ca(NO3)2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为0.5:1;
[0077] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至80℃搅拌发生反应,反应0.5h;
[0078] (3)将反应后的料浆降温后在60℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0079] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比1:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0080] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.5wt%,钠的脱除率为87.5%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在NaOH和Ca(NO3)2的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0081] 实施例7:
[0082] (1)向含钒尾渣中加入钙质添加CaCl2和含钒尾渣质量20wt%的碱性物料KOH,混合均匀后配制成液固比为7的料浆,其中,CaCl2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2.1:1;
[0083] (2)将步骤(1)配制得到的料浆置于反应釜中在密闭条件下加热至180℃搅拌发生反应,反应2h;
[0084] (3)将反应后的料浆降温后在55℃下进行固液分离,得到分离尾渣;
[0085] (4)按照洗涤水与尾渣质量之比0.9:1对分离尾渣进行洗涤,得到脱钠后的含钒尾渣。
[0086] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.62wt%,钠的脱除率为84.5%。本实施例中,含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相在KOH和CaCl2的共同作用下实现了高效分解,最终使含钒尾渣中的钠得到高效脱除。
[0087] 实施例8:
[0088] 除了步骤(1)中CaO与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为2.5:1,混合均匀后配制成液固比为3的料浆外,其他物料用量与步骤均与实施例1中相同。
[0089] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.57wt%,钠的脱除率为85.61%。
[0090] 实施例9:
[0091] 除了步骤(1)中混合均匀后配制成液固比为9的料浆外,其他物料用量与步骤均与实施例1中相同。
[0092] 本实施例得到的脱钠后的含钒尾渣总Na2O含量为0.55wt%,钠的脱除率为85.72%。
[0093] 对比例1:
[0094] 除了步骤(1)中钙质添加剂CaCl2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为5:1外,其他物料用量与制备过程均与实施例2中相同。
[0095] 通过本对比例得到脱钠后的含钒尾渣中Na2O含量为2.7wt%,其钠含量仍较高。
[0096] 对比例2:
[0097] 除了步骤(1)中质添加剂CaCl2与含钒尾渣中Na2O的摩尔比为0.1:1外,其他物料用量与制备过程均与实施例2中相同。
[0098] 通过本对比例得到脱钠后的含钒尾渣中Na2O含量为4.2wt%,其钠含量仍较高。
[0099] 通过对比例1-2的结果可以看出,当反应温度一定时,在其他条件保持稳定的情况下,随钙质添加剂用量的增加,所得终渣中Na2O含量呈先降低后升高的趋势,但当钙质添加剂与含钒尾渣中Na2O的摩尔比大于3.0:1时,终渣中Na2O含量又会急剧升高。
[0100] 对比例3:
[0101] 除了步骤(2)中反应温度为50℃(<80℃)外,其他物料用量与制备过程均与实施例1中相同。
[0102] 通过本对比例得到脱钠后的含钒尾渣中Na2O含量为4.3wt%,其钠含量仍较高。
[0103] 对比例4:
[0104] 除了步骤(1)中不添加碱性物料外,其他物料用量与制备过程均与实施例1中相同。
[0105] 通过本对比例得到脱钠后的含钒尾渣中Na2O含量为3.9wt%,其钠含量仍较高。
[0106] 对比例5:
[0107] 除了步骤(1)中不添加钙质添加剂外,其他物料用量与制备过程均与实施例1中相同。
[0108] 通过本对比例得到脱钠后的含钒尾渣中Na2O含量为4.4wt%,其钠含量较高。
[0109] 综合实施例1-9和对比例1-5的结果可以看出,本发明在碱性条件下,通过钙质添加剂和碱性物料的协同作用使含钒尾渣中的含钠相-铝硅酸钠物相实现高效分解,进而实现了含钒尾渣中钠的高效脱除,脱钠后尾渣的碱金属(以Na2O计)含量由原来的>4wt%降低到1wt%以下,钠的脱除率可达80%以上,满足直接应用于高炉炼铁的要求,有效避免了由于钠的存在造成的烧结矿还原粉化、引起球团矿异常膨胀等问题,有效提高了高炉的炉衬使用寿命,并实现了大宗化工固废“含钒尾渣”的资源化增值利用,避免了含钒固废大量堆放造成环境污染。
[0110] 申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。