專利名稱：一種冶煉釩鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉金屬的方法，具體地，涉及一種冶煉釩鐵的方法。
背景技術(shù)：
釩鐵是釩和鐵組成的鐵合金，主要在煉鋼中用作合金添加劑，高釩釩鐵還用作有色合金的添加劑。常用的釩鐵有含釩40質(zhì)量％、60質(zhì)量％和80質(zhì)量％三種。
冶煉釩鐵的方法包括在電弧爐中，將生石灰、釩氧化物、鐵和鋁作為原料，經(jīng)還原和精煉兩個(gè)階段煉得到釩鐵；其中，在還原階段中，在高生石灰爐渣下，釩氧化物和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)，將釩還原出來。當(dāng)還原階段進(jìn)行到爐渣中的總釩含量不高于0.2重量％時(shí)，放出還原爐渣。然后，再加入釩氧化物和石灰，進(jìn)行精煉階段，以脫除釩鐵合金液中的鋁，釩鐵合金液成分達(dá)到預(yù)期要求后，放出精煉爐渣，得到釩鐵合金產(chǎn)品。精煉爐渣含有3重量％以上的總f凡，稱為富洛。
富渣的產(chǎn)生降低了釩的回收率，S卩，上述冶煉釩鐵的方法存在釩的回收率較低的缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服冶煉釩鐵的方法存在釩的回收率較低的缺陷，提供一種釩回收率較高的冶煉釩鐵方法。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以在精煉階段使用含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料進(jìn)行調(diào)渣，從而不產(chǎn)生含有3重量％以上的總釩的富渣并提高了釩的回收率，由此得到了本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種冶煉釩鐵的方法，該方法包括如下步驟
(I)將包括生石灰、鐵和釩氧化物的原料和鋁在第一鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第一合金液和第一爐渣；相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 75-0. 9摩爾；所述第一鋁熱反應(yīng)條件使得第一爐渣中總釩的含量不高于O. 5重量％ ；
(2)將所述第一合金液與含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料在第二鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第二合金液和第二爐渣；所述第二鋁熱反應(yīng)條件使得所述第二合金液中鋁元素的含量不高于1. 5重量％，且所述第二爐渣中總釩的含量不高于O. 8重量％。
通過上述方法，本發(fā)明的提供的冶煉釩鐵的技術(shù)方案避免了富渣的產(chǎn)生，因而有效地簡(jiǎn)化了工藝、降低了能耗、提高了釩的回收率。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施 方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種冶煉釩鐵的方法，該方法包括如下步驟
(I)將包括生石灰、鐵和釩氧化物的原料和鋁在第一鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第一合金液和第一爐渣；相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 75-0. 9摩爾；所述第一鋁熱反應(yīng)條件使得第一爐渣中總釩的含量不高于O. 5重量％ ；
(2)將所述第一合金液與含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料在第二鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第二合金液和第二爐渣；所述第二鋁熱反應(yīng)條件使得所述第二合金液中鋁元素的含量不高于1. 5重量％，且所述第二爐渣中總釩的含量不高于O. 8重量％。
其中，本發(fā)明的方法可以通過常規(guī)的冶煉釩鐵的裝置，例如傾翻式電弧爐進(jìn)行。
本發(fā)明中，步驟(I)中，所述包括生石灰、鐵、釩氧化物的原料以及含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料并不是指必須將其中的成分進(jìn)行混合后得到所述原料或調(diào)料渣，只是為了方便說明，把生石灰、鐵、釩氧化物等成分一起稱為原料，將鐵氧化物和生石灰等成分一起成為調(diào)料渣，其中，所述包括生石灰、鐵、釩氧化物的原料和鋁可以是預(yù)先混合的，其中，各物料的形態(tài)可以各自為粉末或顆粒。各物料可以在加熱前一次性全部加入，也可以分多批，在第一批物料加熱開始后再一次性或分多批加入剩余的物料繼續(xù)加熱。
其中，如本領(lǐng)域公知的是，步驟(I)中，生石灰用于造渣，鐵為合金成分，用于提供釩鐵中的鐵元素，釩氧化物用作釩源和氧化劑，鋁為還原劑。其中，所述鐵可以是低碳鋼片和/或鐵粒。所述釩氧化物可以為三價(jià)釩氧化物、四價(jià)釩氧化物和五價(jià)釩氧化物中的至少一種，例如可以為五氧化二釩和/或三氧化二釩。
其中，步驟(I)中，生石灰、鐵和釩氧化物的含量沒有特別地要求，可以為本領(lǐng)域公知的選擇，例如，生石灰與鋁的重量比可以為1: 1.7-2。所述生石灰中氧化鈣含量?jī)?yōu)選為不低于80重量％。
鐵與釩氧化物之間的重量比可以根據(jù)所制備的釩鐵的品位要求調(diào)整，例如相對(duì)于 I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，所述釩氧化物的用量為0.6-4重量份；特別是對(duì)于80品位的釩鐵，可以使鐵與釩氧化物(以釩元素重量計(jì))之間的重量比為約1: 4。
其中，步驟(I)中，鋁的用量相對(duì)于形成氧化鋁的理論量(鋁元素氧元素的理論摩爾比值為2 3)為過量，具體地，相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為 O. 75-0. 9 摩爾。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，步驟(I)中，為了降低第一爐渣(即還原階段的爐渣)中的總釩含量，并且有利于降低釩鐵產(chǎn)品中鋁的含量，優(yōu)選情況下，步驟(I)中，相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 79-0. 86摩爾。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，步驟(I)中，所述第一鋁熱反應(yīng)條件沒有特別的限制，可以為常規(guī)的條件，只要能使得第一爐渣中總釩的含量不高于O. 5重量％即可，例如， 所述第一鋁熱反應(yīng)條件包括溫度可以為1800-2000°C，優(yōu)選為1850-1950°C。達(dá)到上述溫度的方法可以通過在傾翻式電弧爐中通電引弧的方式進(jìn)行，鋁熱反應(yīng)的放熱可以有助于溫度的提高和維持。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，為了使釩氧化物充分地轉(zhuǎn)化為釩，并且降低耗電量，優(yōu)選情況下，步驟(I)中，所述第一鋁熱反應(yīng)條件還包括時(shí)間為15-40分鐘。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，在步驟⑴進(jìn)行的過程中，可以在不同的時(shí)間點(diǎn)對(duì)爐渣中的總釩含量進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)爐渣中總釩的含量不高于O. 5重量％時(shí)，認(rèn)為已達(dá)到還原階段的目的，即可結(jié)束步驟(I)，此時(shí)得到的爐渣即為第一爐渣，得到的合金液即為第一合金液。步驟(I)結(jié)束后，可以將所述第一爐渣與所述第一合金液分離，由于第一爐渣浮于第一合金液的液面上，分離的方法可以通過傾倒的方式進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，步驟(2)中主要進(jìn)行的是精煉階段，以通過調(diào)渣料脫除過量的鋁，為了避免引入形成富渣的釩，所述調(diào)渣料不含有釩氧化物，但能夠氧化過量的鋁，本發(fā)明中，所述調(diào)渣料為含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料，鐵氧化物和生石灰用于與第一合金液中的鋁反應(yīng)，以使過量的鋁進(jìn)入第二爐渣中，鐵氧化物被還原后進(jìn)入第二合金液中。所述調(diào)渣料可以在進(jìn)行步驟(2)前一次全部加入，也可以在進(jìn)行步驟(2)前和進(jìn)行步驟(2)的過程中分批加入。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，步驟(2)中，相對(duì)于所述第一合金液中每摩爾待去除的鋁元素，以氧元素的量計(jì)，所述鐵氧化物的用量可以為1. 495-1. 505摩爾。其中，待去除的鋁元素的量是指所述第一合金液中鋁元素的量與所述第二合金液中鋁元素的目標(biāo)量的差值。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，步驟(2)中，所述第二鋁熱反應(yīng)條件包括溫度可以為1900-2200°C，優(yōu)選為1950-2150°C。達(dá)到上述溫度的方法可以通過在傾翻式電弧爐中通電引弧的方式進(jìn)行，鋁熱反應(yīng)的放熱可以有助于溫度的提高和維持。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，為了充分地去除過量的鋁，并且降低耗電量，優(yōu)選情況下，步驟(2)中，所述第二鋁熱反應(yīng)條件還包括時(shí)間為5-15分鐘。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，優(yōu)選情況下，步驟(2)中，相對(duì)于所述第一合金液中I重量份的待去除的鋁元素，所述調(diào)渣料中，生石灰的用量為O. 5-0. 6重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 53-0. 57重量份。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，所述鐵氧化物可以為三氧化二鐵、四氧化三鐵和氧化亞鐵中的至少一種，優(yōu)選為三氧化二鐵。所述鐵氧化物可以以煉鋼轉(zhuǎn)爐煙塵、鐵精礦和熱軋鐵鱗中的至少一種的形式加入。
除了含有鐵氧化物和生石灰，所述調(diào)料渣也可以含有其它成分，例如螢石。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中，在步驟⑵進(jìn)行的過程中，可以在不同的時(shí)間點(diǎn)對(duì)爐渣中的釩含量進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)爐渣中釩的含量不高于O. 8重量％時(shí)，認(rèn)為已達(dá)到精煉階段的目的，即可結(jié)束步驟(2)，此時(shí)得到的爐渣即為第二爐渣，得到的合金液即為第二合金液， 該第二合金液即為液態(tài)fL鐵，該液態(tài)fL鐵經(jīng)鑄錠冷卻后即得fL鐵產(chǎn)品。步驟(2)結(jié)束后,可以將所述第二爐渣與所述第二合金液分離，分離的方法可以通過將所述第二爐渣與所述第二合金液一起傾倒于錠模內(nèi)，而后除去爐渣層的方式進(jìn)行。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變化，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，例如，步驟(I)中，所述第一鋁熱反應(yīng)條件包括溫度為1800-2000°C，時(shí)間為15-40分鐘。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。其中，釩的回收率是指釩鐵產(chǎn)品中的釩在投料的總I凡中百分含量。
實(shí)施例1
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的方法。
將五氧化二釩、生石灰(CaO含量為85重量％，下同)、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 804摩爾，生石灰與鋁的重量比為1: 1.85;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份；S卩，五氧化二釩、鋁、生石灰和鐵的重量比為36. 4 21.708 11.73 5.1。
將2. 93噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在15min 內(nèi)將上述爐料加熱至1850°C，并在1850-1950°C的溫度范圍內(nèi)維持30min，然后根據(jù)GB/T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為O. 15重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣，剩余的合金液即為第一合金液。所述第一合金液中，按投料量減去第一爐渣中鋁的量計(jì)算(下同)，鋁的含量為20 千克/噸合金液。
在所述第一合金液中(此時(shí)，傾翻爐內(nèi)共有約I噸的第一合金液)，加入調(diào)渣料 (煉鋼轉(zhuǎn)爐煙塵(含20. 8千克的三氧化二鐵)和3. 85千克的生石灰混合得到)。然后在 1950-2150°C的溫度范圍內(nèi)維持lOmin，然后根據(jù)GB/T8704. 8-2009中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中鋁的含量為1. 3重量％，該合金液即為第二合金液，該合金液液面上的爐渣即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為O. 7重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣，冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為97%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的方法。
將五氧化二釩、生石灰、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，鋁的用量為0.824摩爾，生石灰與鋁的重量比為1: 2;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份；即，五氧化二釩、鋁、生石灰和鐵的重量比為 36. 4 22. 248 11. 124 5.1。
將2. 94噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在15min 內(nèi)將上述爐料加熱至1820°C，并在1820-1900°C的溫度范圍內(nèi)維持32min，然后根據(jù)GB/ T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法中規(guī)定的方法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為 O. 13重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣,剩余的合金液即為第一合金液。所 述第一合金液中，招的含量為22千克/噸合金液。
在所述第一合金液中(此時(shí)，傾翻爐內(nèi)共有約I噸的第一合金液)，加入調(diào)渣料(精鐵礦(含29.6千克的三氧化二鐵)和5. 5千克的生石灰混合得到)。然后在 1950-2150°C的溫度范圍內(nèi)維持12min，然后根據(jù)GB/T8704. 8-2009中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中鋁的含量為1. 2重量％，該合金液即為第二合金液，該合金液液面上的爐渣即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為O. 65重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣，冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為 97. 3%。
實(shí)施例3
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的方法。
將五氧化二釩、生石灰、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，鋁的用量為0.838摩爾，生石灰與鋁的重量比為1: 1.7;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份；即，五氧化二釩、鋁、生石灰和鐵的重量比為 36. 4 22.626 13. 31 5.1。
將3. 04噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在20min 內(nèi)將上述爐料加熱至1900°C，并在1900-2000°C的溫度范圍內(nèi)維持25min，然后根據(jù)GB/T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為O. 11重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣，剩余的合金液即為第一合金液。所述第一合金液中，鋁的含量為23千克/噸合金液。
在所述第一合金液中(此時(shí)，傾翻爐內(nèi)共有約I噸的第一合金液)，加入調(diào)渣料 (熱軋鐵鱗(含56. 3kg的三氧化二鐵)和11. 4kg的生石灰混合得到)。然后在1900-2100°C 的溫度范圍內(nèi)維持14min，然后根據(jù)GB/T8704. 8-2009中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中招的含量為O. 4重量％,該合金液即為第二合金液,該合金液液面上的爐洛即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為O. 6重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣，冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為97.6%。
實(shí)施例4
本 實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的方法。
將五氧化二釩、生石灰、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，招的用量為O. 858摩爾，生石灰與招的重量比為1:1. 85;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份。
將2. 93噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在15min 內(nèi)將上述爐料加熱至1850°C，并在1850-1950°C的溫度范圍內(nèi)維持40min，然后根據(jù)GB/ T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法中規(guī)定的方法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為 O. 45重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣，剩余的合金液即為第一合金液。所述第一合金液中，鋁的含量為20千克/噸合金液。
在所述第一合金液中(此時(shí)，傾翻爐內(nèi)共有約I噸的第一合金液)，加入調(diào)渣料 (煉鋼轉(zhuǎn)爐煙塵(含20. 8千克的三氧化二鐵)和3. 85千克的生石灰混合得到)。然后在 1950-2150°C的溫度范圍內(nèi)維持lOmin，然后根據(jù)GB/T8704. 8-2009中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中鋁的含量為1. 3重量％，該合金液即為第二合金液，該合金液液面上的爐渣即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為O. 55重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣，冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為 96. 0%。
實(shí)施例5
本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的方法。
將五氧化二釩、生石灰、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，招的用量為O. 89摩爾，生石灰與招的重量比為1:1. 85;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份。
將2. 91噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在18min 內(nèi)將上述爐料加熱至1850°C，并在1850-1950°C的溫度范圍內(nèi)維持20min，然后根據(jù)GB/T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為O. 15重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣，剩余的合金液即為第一合金液。所述第一合金液中，鋁的含量為30千克/噸合金液。
在所述第一合金液中，加入調(diào)渣料(煉鋼轉(zhuǎn)爐煙塵(含47. 4千克的三氧化二鐵) 和8. 65千克生石灰混合得到)，以使相對(duì)于所述第一合金液中每摩爾的鋁元素，以氧元素的量計(jì)，所述鐵氧化物的用量為1. 8摩爾。然后在1950-2150°C的溫度范圍內(nèi)維持15min， 然后根據(jù)GB/T 8704. 8-2009中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中鋁的含量為1. 4重量％，該合金液即為第二合金液，該合金液液面上的爐渣即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為O. 4重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣， 冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為97. 2%。
對(duì)比例1
本實(shí)施例用于說明現(xiàn)有的方法。
將五氧化二釩、生石灰、鐵和鋁混合均勻后得到爐料，其中，相對(duì)于五氧化二釩中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 7摩爾，生石灰與鋁的重量比為1: 1.85;相對(duì)于I重量份的鐵，以釩元素計(jì)，五氧化二釩的用量為4重量份。
將2. 85噸的上述爐料裝入公稱容量20噸的傾翻式電弧爐內(nèi)后，通電在15min 內(nèi)將上述爐料加熱至1850°C，并在1850-1950°C的溫度范圍內(nèi)維持30min，然后根據(jù)GB/ T 8704. 5-2007中規(guī)定的硫酸亞鐵銨滴定法中規(guī)定的方法，測(cè)得此時(shí)的爐渣中總釩含量為 O. 2重量％，該爐渣即為第一爐渣，從傾翻式電弧爐的出渣口倒出所述第一爐渣，剩余的合金液即為第一合金液。所述第一合金液中，鋁的含量為30千克/噸合金液。
在所述第一合金液中，加入調(diào)渣料(100. 9千克的五氧化二釩和11. 8千克的生石灰混合得到)。然后在1950-2150°C的溫度范圍內(nèi)維持lOmin，然后根據(jù)GB/T 8704. 8-2009 中的鉻天青S分光光度法，測(cè)得此時(shí)的合金液中鋁的含量為1. O重量％，該合金液即為第二合金液，該合金液液面上的爐渣即為第二爐渣，所述第二爐渣中，總釩含量為5重量％。將所述第二合金液和第二爐渣倒入錠模內(nèi)，除去第二爐渣，冷卻后即得到80品位的釩鐵，其中釩的回收率為93.6%。
通過實(shí)施例1-5與對(duì)比例I之間的比較，可以看出，在精煉階段使用含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料進(jìn)行調(diào)渣，從而不產(chǎn)生含有3重量％以上的總釩的富渣，從而提高了釩的回收率。
并且，在優(yōu)選相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 79-0. 86摩爾的情況下，能進(jìn)一步降低還原階段爐渣中釩的含量，并且節(jié)省精煉階段的時(shí)間，從而降低了能耗，減輕了爐具的侵蝕損耗。
并且，本發(fā)明提供的方法還具有工藝和現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種冶煉釩鐵的方法，該方法包括如下步驟 (1)將包括生石灰、鐵和釩氧化物的原料和鋁在第一鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第一合金液和第一爐渣；相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為O. 75-0. 9摩爾；所述第一鋁熱反應(yīng)條件使得第一爐渣中總釩的含量不高于O. 5重量％ ； (2)將所述第一合金液與含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料在第二鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第二合金液和第二爐渣；所述第二鋁熱反應(yīng)條件使得所述第二合金液中鋁元素的含量不高于1. 5重量％，且所述第二爐渣中總釩的含量不高于O. 8重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(I)中，相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，招的用量為O. 79-0. 86摩爾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述釩氧化物為五氧化二釩和/或三氧化二 凡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(I)中，所述原料中，生石灰與鋁的重量比為1:1. 7-2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(I)中，相對(duì)于I重量份的鐵，以鑰;元素計(jì)，所述f凡氧化物的用量為O. 6-4重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(I)中，所述第一鋁熱反應(yīng)條件包括溫度為1800-2000°C，時(shí)間為15-40分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，相對(duì)于所述第一合金液中每摩爾待去除的鋁元素，以氧元素的量計(jì)，所述鐵氧化物的用量為1. 495-1. 505摩爾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其中，所述鐵氧化物為三氧化二鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其中，步驟(2)中，相對(duì)于所述第一合金液中I重量份的待去除的鋁元素，所述調(diào)渣料中，生石灰的用量為O. 5-0. 6重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(2)中，所述第二鋁熱反應(yīng)條件包括溫度為1900-2200°C，時(shí)間為5-15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冶煉釩鐵的方法，該方法包括如下步驟(1)將包括生石灰、鐵和釩氧化物的原料和鋁在第一鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第一合金液和第一爐渣；相對(duì)于所述釩氧化物中每摩爾的氧元素，鋁的用量為0.75-0.9摩爾；所述第一鋁熱反應(yīng)條件使得第一爐渣中總釩的含量不高于0.2重量％；(2)將所述第一合金液與含有鐵氧化物和生石灰且不含有釩氧化物的調(diào)渣料在第二鋁熱反應(yīng)條件下接觸，得到第二合金液和第二爐渣；所述第二鋁熱反應(yīng)條件使得所述第二合金液中鋁元素的含量不高于1.5重量％，且所述第二爐渣中總釩的含量不高于0.8重量％。通過上述方法，本發(fā)明的提供的冶煉釩鐵的技術(shù)方案有效地提高了釩的回收率。
文檔編號(hào)C22C35/00GK103031484SQ20111029364
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者周芳, 劉豐強(qiáng), 王永鋼, 戈文遜, 游本銀, 杜勇, 向麗 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司