论文部分内容阅读
水浸提五氧化二钒弃渣是指钒渣经过钠化焙烧、水浸工序将钒氧化物提取出来后产生的固体废弃物,俗称提钒弃渣。提钒弃渣是一种钢铁企业产生的固体废弃物。提钒弃渣中铁含量相对较高,同时富集钒、钛、铬等金属,是非常宝贵的二次资源。然而由于其碱金属含量高,矿相复杂,目前综合利用程度并不高。本文以黑龙江生产的水浸提五氧化二钒弃渣作为原料,采用“煤基直接还原-磁选分离”对提钒弃渣中的有价组元回收利用。实验分为直接还原实验和磁选分离实验两部分。通过实验得到以下结论: (1)提钒弃渣原渣中全铁的品位为36.13%,弃渣中的Ti的含量达到4.32%,V的含量达到了1.28%,Cr的含量达到了4.10%。焙烧磁选后实现组分分离,有很高的回收价值。 (2)直接还原部分研究了成型压力、配碳量、焙烧温度、保温时间、以及冷却方式对提钒弃渣还原效果的影响。本实验结果表明,提钒弃渣煤基直接还原适宜的工艺条件:碳氧摩尔比为1.2,成型压力为50Mpa,焙烧温度为1100℃,保温时间为90min,冷却方式为水淬,此时提钒弃渣的还原产物金属化率达到97.41%。 (3)添加剂可强化还原过程,实验研究了各种添加剂以及添加剂的含量对还原产物金属化率的影响。添加剂对还原产物的还原焙烧效果有一定的影响,不同的添加剂对还原效果的影响不同。在加入不同添加剂后,还原产物的最高金属化率均在90%以上。各添加剂的适宜用量不尽相同,其中CaO、Na2CO3、 CaCO3的适宜用量为3%,Fe2O3的适宜用量为9%,CaF2的适宜用量为1%。 (4)提钒弃渣直接还原过程中,添加剂作用各不相同。其中碱性氧化物或者分解产生碱性氧化物的添加剂,碱性氧化物能从铁橄榄石中置换出FeO,以提高FeO的活性,使得提钒弃渣直接还原效果大为改善。 (5)无添加剂时的还原产物经磁选后磁性物的品位以及铁的回收率随磁场强度的增强基本呈先增大后降低的趋势,适宜激磁电流为1.6A。温度对磁选产物中各元素的分布规律影响显著。随温度升高,磁性物中Ti和V的回收率先增大后降低,而Cr的回收率则一直增大。对添加剂CaO的还原产物进行磁选分离实验,对实验结果进行分析得知适宜激磁电流为1.6A,磁性物的品位和铁回收率随磁选强度增强的变化趋势为先升高后降低。 (6)对无添加下的还原产物进行磁选分离实验,在还原产物的粒度范围为48~38μm时,还原产物经过磁选分离后得到的磁性物的各指标最好,其中磁性物中铁的品位达到70.45%,产物中铁的回收率达到98.85%。此时,铁与钒、钛、铬的分离效果适宜。