本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及石煤提釩的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：石煤是一種含碳少、發(fā)熱值低的劣質(zhì)無(wú)煙煤，又是一種低品位多金屬共生礦，石煤資源中已發(fā)現(xiàn)的伴生元素多達(dá)60多種，其中可形成工業(yè)礦床的主要是釩，其次是鉬、鈾、磷、銀等等。我國(guó)的石煤資源非常豐富，總儲(chǔ)藏量居世界第一位。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始對(duì)石煤提釩進(jìn)行研究，70年代開始工業(yè)生產(chǎn)，所使用的工藝主要分為兩大工藝路線，即火法焙燒濕法提釩工藝和全濕法提釩工藝。火法工藝鈉化焙燒-水浸或酸浸工藝均為鈉化焙燒(NaCl)-水浸或酸浸工藝。這種工藝存在兩個(gè)嚴(yán)重缺陷，一是為得到較高V2O5浸出率，不得不消耗大量H2SO4，生產(chǎn)中H2SO4用量一般為礦石質(zhì)量的25％～40％，釩回收率普遍為45％-55％，使50％左右的釩礦資源得不到有效利用而浪費(fèi)；二是酸性浸出液的凈化除雜、Fe(III)還原和pH值調(diào)整等工序需要消耗大量藥劑，特別是氨水，從而導(dǎo)致氨氮廢水的產(chǎn)生及處理問(wèn)題。盡管攀鋼在石煤提釩技術(shù)上取得了突破，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)同行業(yè)通常的40％～50％的指標(biāo)，釩的總收率平均達(dá)到60.70％，仍有40％的釩資源浪費(fèi)。全濕法提釩工藝是將石煤在常壓或加溫加壓及氧化劑存在下酸浸，將酸浸得到的含釩溶液利用萃取、離子交換等工藝進(jìn)行提釩，因石煤中釩含量低、處理量大，使得酸耗大、污染物排放高、釩產(chǎn)品生產(chǎn)成本高。因此現(xiàn)有石煤提釩的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種石煤提釩的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)采用石煤中的碳作為燃料和還原劑加熱還原石煤中鐵、釩氧化物，綜合回收鐵、釩有價(jià)金屬，同時(shí)造渣劑可降低含釩鐵水中有害雜質(zhì)硫、磷的含量，所得釩渣中五氧化二釩的含量是石煤中五氧化二釩含量的十倍以上，堿耗降低75％以上，且石煤鐵氧化物、釩氧化物還原母液可以循環(huán)使用，降低石煤提釩生產(chǎn)成本及能源消耗10％以上。在本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明，本發(fā)明提出了一種石煤提釩的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：石煤預(yù)處理單元，所述石煤預(yù)處理單元具有石煤入口、煙氣出口和干燥石煤顆粒出口；造渣劑預(yù)處理單元，所述造渣劑預(yù)處理單元具有造渣劑入口、水出口和干燥造渣劑顆粒出口；鐵浴爐，所述鐵浴爐具有含鐵物料入口、干燥石煤顆粒入口、干燥造渣劑顆粒入口、含釩鐵水出口和高溫?zé)煔獬隹?，所述干燥石煤顆粒入口與所述干燥石煤顆粒出口相連，所述干燥造渣劑顆粒入口與所述干燥造渣劑顆粒出口相連，所述高溫?zé)煔獬隹谂c所述石煤預(yù)處理單元、所述造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一相連；提釩裝置，所述提釩裝置具有含釩鐵水入口、氧氣入口、半鋼出口和釩渣出口，所述含釩鐵水入口與所述含釩鐵水出口相連，所述半鋼出口與所述含鐵物料入口相連；釩渣處理單元，所述釩渣處理單元具有釩渣入口和五氧化二釩出口，所述釩渣入口與所述釩渣出口相連。由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的石煤提釩的系統(tǒng)通過(guò)將石煤、造渣劑分別在石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤和造渣劑中的水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量；在鐵浴爐中，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪遥铱膳c干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到混合熔液中，與混合熔液中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中，從而得到含釩鐵水。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤、造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，由此有利于降低石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的10倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。整個(gè)石煤提釩系統(tǒng)的生產(chǎn)成本及能源消耗降低10％以上。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的石煤提釩的系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述石煤預(yù)處理單元包括依次相連的破碎裝置、干燥裝置和預(yù)熱裝置。由此，有利于去除石煤中的水分和雜質(zhì)，同時(shí)加快后續(xù)鐵浴爐中干燥石煤顆粒的熔化速度，從而提高鐵浴爐中的反應(yīng)速度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述造渣劑預(yù)處理單元包括依次相連的破碎裝置、干燥裝置和預(yù)熱裝置。由此，有利于去除造渣劑中的水分和雜質(zhì)，同時(shí)加快后續(xù)鐵浴爐中干燥造渣劑顆粒的熔化速度，從而提高鐵浴爐中的反應(yīng)速度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述釩渣處理單元包括依次相連的第一焙燒裝置、水浸裝置和第二焙燒裝置。由此，有利于得到五氧化二釩。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述石煤提釩的系統(tǒng)實(shí)施石煤提釩的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：(1)將石煤供給至所述石煤預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，以便得到干燥石煤顆粒和煙氣；(2)將造渣劑供給至所述造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，以便得到干燥造渣劑顆粒和水；(3)將含鐵物料、所述干燥石煤顆粒和所述干燥造渣劑顆粒供給至所述鐵浴爐中進(jìn)行熔融處理，以便得到含釩鐵水和高溫?zé)煔?，并將所述高溫?zé)煔夥祷夭襟E(1)的所述石煤預(yù)處理單元和步驟(2)的所述造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一中；(4)將所述含釩鐵水和氧氣供給至所述提釩裝置中進(jìn)行提釩處理，以便得到釩渣和半鋼，并將所述半鋼返回步驟(3)中的所述鐵浴爐；(5)將所述釩渣供給至所述釩渣處理單元中進(jìn)行釩渣處理，以便得到五氧化二釩。由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的石煤提釩的方法通過(guò)將石煤、造渣劑分別在石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤和造渣劑中的水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量；在鐵浴爐中，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪?，石灰可與干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到混合熔液中，與混合熔液中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中，從而得到含釩鐵水。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤、造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，由此有利于降低石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高整體的經(jīng)濟(jì)性；在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的10倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高整體的經(jīng)濟(jì)性；在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。整個(gè)石煤提釩系統(tǒng)的生產(chǎn)成本及能源消耗降低10％以上。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的石煤提釩的方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述預(yù)處理依次包括破碎、干燥和預(yù)熱處理。由此，有利于去除石煤中的水分和雜質(zhì)，同時(shí)加快后續(xù)鐵浴爐中干燥石煤顆粒的熔化速度，從而提高鐵浴爐中的反應(yīng)速度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述干燥石煤顆粒中的粒徑為8～20mm的占比70％以上。由此，可進(jìn)一步加快后續(xù)鐵浴爐中干燥石煤顆粒的熔化速度，從而提高鐵浴爐中的反應(yīng)速度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述預(yù)處理依次包括破碎、干燥和預(yù)熱處理。由此，有利于去除造渣劑中的水分和雜質(zhì)，同時(shí)加快后續(xù)鐵浴爐中干燥造渣劑顆粒的熔化速度，從而提高鐵浴爐中的反應(yīng)速度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述造渣劑選自石灰、生石灰、白云石、氟化鈣中的至少之一。由此，有利于降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，同時(shí)可降低混合熔液中硫、磷有害元素對(duì)含釩鐵水富集釩渣的影響。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述干燥造渣劑顆粒中的粒徑為6～15mm的占比80％以上，3～5mm的占比15％以上，小于3mm的占比5％以下。由此，有利于提高鐵浴爐內(nèi)的反應(yīng)速率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述干燥石煤顆粒與所述含鐵物料、所述造渣劑的重量比為1：(1～2)：(0.5～1)。由此，可將干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料充分發(fā)生滲碳反應(yīng)，從而將干燥石煤顆粒中的鐵氧化物和釩氧化物充分還原，達(dá)到富集釩的目的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述提釩處理的溫度為1320～1420攝氏度。由此，可提高提釩處理的效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(5)中，所述釩渣處理依次包括第一焙燒處理、水浸處理和第二焙燒處理。由此，有利于得到五氧化二釩。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。附圖說(shuō)明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的石煤提釩的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的石煤提釩的方法流程示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的石煤提釩的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種石煤提釩的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：石煤預(yù)處理單元100、造渣劑預(yù)處理單元200、鐵浴爐300、提釩裝置400和釩渣處理單元500。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，石煤預(yù)處理單元100具有石煤入口101、煙氣出口102和干燥石煤顆粒出口103，且適于將石煤進(jìn)行預(yù)處理，以便得到煙氣和干燥石煤顆粒。具體的，通過(guò)將石煤進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤中的結(jié)晶水、自由水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，石煤預(yù)處理單元可以包括依次相連的破碎裝置、干燥裝置和預(yù)熱裝置。具體的，將石煤進(jìn)行破碎有利于提高后續(xù)對(duì)石煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理的效率，同時(shí)加快干燥石煤顆粒在鐵浴爐中的熔化速率；石煤經(jīng)干燥和預(yù)熱后，可以除去石煤中的結(jié)晶水、自由水和其他亦揮發(fā)雜質(zhì)，得到溫度為300攝氏度以上的干燥石煤顆粒，如此，有利于減少向鐵浴爐中帶入雜質(zhì)的量，從而提高后續(xù)所得釩渣中五氧化二釩的含量，同時(shí)因干燥石煤顆粒經(jīng)預(yù)熱后有一定溫度，可減少鐵浴爐的能耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，干燥石煤顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥石煤顆粒中的粒徑可以為5～15mm的占比80％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若顆粒太細(xì)，影響生產(chǎn)透氣性，傳熱慢；而若顆粒太粗，熱量從外傳入顆粒內(nèi)部的速度慢，生產(chǎn)效率低。由此，采用本申請(qǐng)粒徑范圍的客流可以顯著提高生產(chǎn)率，縮短冶煉時(shí)間，降低能耗。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，造渣劑預(yù)處理單元200具有造渣劑入口201、水出口202和干燥造渣劑顆粒出口203，且適于將造渣劑進(jìn)行預(yù)處理，以便得到水和干燥造渣劑顆粒。具體的，通過(guò)將造渣劑進(jìn)行預(yù)處理，可將造渣劑中的結(jié)晶水和自由水去掉，得到干燥造渣劑顆粒，如此，可減少造渣劑帶入鐵浴爐內(nèi)的雜質(zhì)含量，從而提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，造渣劑預(yù)處理單元可以包括依次相連的破碎裝置、干燥裝置和預(yù)熱裝置。具體的，將造渣劑進(jìn)行破碎有利于提高后續(xù)對(duì)造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理的效率，同時(shí)加快干燥造渣劑顆粒在鐵浴爐中的熔化速率；造渣劑經(jīng)干燥和預(yù)熱后，可以除去造渣劑中的結(jié)晶水和自由水，得到溫度為300攝氏度以上的干燥造渣劑顆粒，如此，有利于減少向鐵浴爐中帶入雜質(zhì)的量，從而提高后續(xù)所得釩渣中五氧化二釩的含量，同時(shí)因干燥造渣劑顆粒經(jīng)預(yù)熱后有一定溫度，可減少鐵浴爐的能耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，干燥造渣劑顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥造渣劑顆粒中的粒徑可以為6～15mm的占比80％以上，3～5mm的占比15％以上，小于3mm的占比5％以下。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，干燥造渣劑顆粒的粒徑過(guò)大或過(guò)小都不利于節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求，粒徑過(guò)大，則傳熱速度慢，熔化困難；粒徑過(guò)小，則生產(chǎn)過(guò)程隨煙塵排放量大，除塵強(qiáng)度大，造渣劑浪費(fèi)量大。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鐵浴爐300具有含鐵物料入口301、干燥石煤顆粒入口302、干燥造渣劑顆粒入口303、含釩鐵水出口304和高溫?zé)煔獬隹?05，干燥石煤顆粒入口302與干燥石煤顆粒出口103相連，干燥造渣劑顆粒入口303與干燥造渣劑顆粒出口203相連，高溫?zé)煔獬隹?05與石煤預(yù)處理單元100和造渣劑預(yù)處理單元200中的至少之一相連，且適于將含鐵物料、干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒進(jìn)行熔融處理，以便得到含釩鐵水和高溫?zé)煔猓⒏邷責(zé)煔夥祷刂辽鲜鍪侯A(yù)處理單元和上述造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一中。具體的，在鐵浴爐中，待含鐵物料熔化升溫到不小于1450攝氏度時(shí)，將干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒加入鐵浴爐內(nèi)，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆粒可以分解出石灰，石灰可與干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中得到含釩鐵水。當(dāng)干燥石煤顆粒在1500-1600攝氏度下完全熔清后，保溫30-60min。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤和/或造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，有利于降低石煤預(yù)處理單元和/或造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：C+Fe2O3＝FeO+CO(1)C+FeO＝Fe+CO(2)C+V2O5＝V2O3+CO(3)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：[C]+[Fe]＝[Fe3C](4)[C]+(FeO)＝[Fe]+CO(5)[C]+(V2O3)＝(VO)+CO(6)C+[VO]＝[V]+CO(7)[C]+(SiO2)＝[Si]+CO(8)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的重量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的重量比為1：(1～2)：(0.5～1)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干燥石煤顆粒配比太低時(shí)，含鐵物料過(guò)高，含釩鐵水中釩含量低，提釩成本增加；而當(dāng)干燥石煤顆粒配比過(guò)高時(shí)，則碳資源過(guò)量，造成碳資源浪費(fèi)，且干燥石煤顆粒的熔化速度降低，釩氧化物反應(yīng)速度降低，最終導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。當(dāng)干燥造渣劑顆粒的配比過(guò)高時(shí)，增加生產(chǎn)成本，而當(dāng)干燥造渣劑顆粒配比過(guò)低時(shí)，難以起到造渣及降低爐渣熔點(diǎn)的作用，熔化需要的熱量升高。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提釩裝置400具有含釩鐵水入口401、氧氣入口402、半鋼出口403和釩渣出口404，含釩鐵水入口401與含釩鐵水出口304相連，半鋼出口403與含鐵物料入口301相連，且適于將含釩鐵水和氧氣進(jìn)行提釩處理，以便得到釩渣和半鋼，并將半鋼返回上述鐵浴爐中。具體的，在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的十倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。含釩鐵水與氧氣反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：[V]+[O]＝V2O3(9)[Fe]+[O]＝(FeO)(10)[O]+[Si]＝(SiO2)(11)[C]+[O]＝CO(12)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提釩處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，提釩處理的溫度可以為1320～1420攝氏度，吹氧時(shí)間可以為5～8min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若提釩處理的溫度過(guò)高，爐渣將變稀，不利于渣鐵分離，而若提釩處理的溫度過(guò)低，則反應(yīng)速度變慢，滿足不了生產(chǎn)要求，生產(chǎn)效率低下；當(dāng)吹氧時(shí)間過(guò)短時(shí)，釩還原不完全，導(dǎo)致釩資源浪費(fèi)；而當(dāng)吹氧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，金屬鐵氧化成氧化亞鐵的量增加，鐵進(jìn)入釩渣的量增加，導(dǎo)致鐵資源浪費(fèi)，也使得釩渣中五氧化二釩的含量降低，進(jìn)而導(dǎo)致釩渣生產(chǎn)單位五氧化二釩的成本增加。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，釩渣處理單元500具有釩渣入口501和五氧化二釩出口502，釩渣入口501與釩渣出口404相連，且適于將釩渣進(jìn)行釩渣處理，以便得到五氧化二釩。具體的，在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，釩渣處理單元并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，釩渣處理單元可以包括依次相連的第一焙燒裝置、水浸裝置和第二焙燒裝置。具體的，焙燒溫度750-900攝氏度，時(shí)間1-2h，焙燒溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，部分釩易生成不能浸出的復(fù)雜物相，同時(shí)增加能源消耗；而焙燒溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短時(shí)，五氧化二釩轉(zhuǎn)化成釩酸鈉不完全，導(dǎo)致釩回收率低；焙燒后將釩渣細(xì)磨到60-100目，粒度過(guò)粗，釩難以浸出，過(guò)細(xì)，則細(xì)磨成本增加，難以經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。將細(xì)磨后的釩渣與水混合，固液比1：(2-5)，加熱至70-95攝氏度攪拌浸出，釩以不溶于水的水合物形式存在，過(guò)濾得到固體水合釩。釩渣與會(huì)混合時(shí)，若固液比過(guò)低，釩進(jìn)液體速度低，浸出率低，導(dǎo)致釩回收率低；而若固液比過(guò)大，水耗增加，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。水浸時(shí)，若溫度過(guò)高，水會(huì)以水蒸氣的形式揮發(fā)，造成水耗增加，而若溫度過(guò)低，則水浸反應(yīng)熱力學(xué)條件差，釩水浸率低，釩回收率低。上述所得的水合釩在焙燒爐去水獲得產(chǎn)品五氧化二釩。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的石煤提釩的系統(tǒng)通過(guò)將石煤、造渣劑分別在石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤和造渣劑中的水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量；在鐵浴爐中，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪?，石灰可與干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到混合熔液中，與混合熔液中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中，從而得到含釩鐵水。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤、造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，由此有利于降低石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的10倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。整個(gè)石煤提釩系統(tǒng)的生產(chǎn)成本及能源消耗降低10％以上。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用上述石煤提釩的系統(tǒng)實(shí)施石煤提釩的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2，該方法包括：S100：將石煤供給至石煤預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理該步驟中，將石煤供給至石煤預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，以便得到煙氣和干燥石煤顆粒。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將石煤進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤中的結(jié)晶水、自由水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，石煤預(yù)處理依次包括破碎、干燥和預(yù)熱處理。具體的，將石煤進(jìn)行破碎有利于提高后續(xù)對(duì)石煤進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理的效率，同時(shí)加快干燥石煤顆粒在鐵浴爐中的熔化速率；石煤經(jīng)干燥和預(yù)熱后，可以除去石煤中的結(jié)晶水、自由水和其他亦揮發(fā)雜質(zhì)，得到溫度為300攝氏度以上的干燥石煤顆粒，如此，有利于減少向鐵浴爐中帶入雜質(zhì)的量，從而提高后續(xù)所得釩渣中五氧化二釩的含量，同時(shí)因干燥石煤顆粒經(jīng)預(yù)熱后有一定溫度，可減少鐵浴爐的能耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，干燥石煤顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥石煤顆粒中的粒徑可以為5～15mm的占比80％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若顆粒太細(xì)，影響生產(chǎn)透氣性，傳熱慢；而若顆粒太粗，熱量從外傳入顆粒內(nèi)部的速度慢，生產(chǎn)效率低。由此，采用本申請(qǐng)粒徑范圍的顆?？梢燥@著提高生產(chǎn)率，縮短冶煉時(shí)間，降低能耗。S200：將造渣劑供給至造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理該步驟中，將造渣劑供給至造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，以便得到水和干燥造渣劑顆粒。具體的，通過(guò)將造渣劑進(jìn)行預(yù)處理，可將造渣劑中的結(jié)晶水和自由水去掉，得到干燥造渣劑顆粒，如此，可減少造渣劑帶入鐵浴爐內(nèi)的雜質(zhì)含量，從而提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，造渣劑預(yù)處理依次包括破碎、干燥和預(yù)熱。具體的，將造渣劑進(jìn)行破碎有利于提高后續(xù)對(duì)造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理的效率，同時(shí)加快干燥造渣劑顆粒在鐵浴爐中的熔化速率；造渣劑經(jīng)干燥和預(yù)熱后，可以除去造渣劑中的結(jié)晶水和自由水，得到溫度為300攝氏度以上的干燥造渣劑顆粒，如此，有利于減少向鐵浴爐中帶入雜質(zhì)的量，從而提高后續(xù)所得釩渣中五氧化二釩的含量，同時(shí)因干燥造渣劑顆粒經(jīng)預(yù)熱后有一定溫度，可減少鐵浴爐的能耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，干燥造渣劑顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥造渣劑顆粒中的粒徑可以為6～15mm的占比80％以上，3～5mm的占比15％以上，小于3mm的占比5％以下。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，干燥造渣劑顆粒的粒徑過(guò)大或過(guò)小都不利于節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求，粒徑過(guò)大，則傳熱速度慢，熔化困難；粒徑過(guò)小，則生產(chǎn)過(guò)程隨煙塵排放量大，除塵強(qiáng)度大，造渣劑浪費(fèi)量大。S300：將含鐵物料、干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒供給至鐵浴爐中進(jìn)行熔融處理該步驟中，將含鐵物料、干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒供給至鐵浴爐中進(jìn)行熔融處理，以便得到含釩鐵水和高溫?zé)煔?，并將高溫?zé)煔夥祷刂辽鲜鍪侯A(yù)處理單元和上述造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一中。具體的，在鐵浴爐中，待含鐵物料熔化升溫到不小于1450攝氏度時(shí)，將干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒加入鐵浴爐內(nèi)，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪遥铱膳c干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中得到含釩鐵水。當(dāng)干燥石煤顆粒在1500-1600攝氏度下完全熔清后，保溫30-60min。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤和/或造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，有利于降低石煤預(yù)處理單元和/或造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：C+Fe2O3＝FeO+CO(1)C+FeO＝Fe+CO(2)C+V2O5＝V2O3+CO(3)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：[C]+[Fe]＝[Fe3C](4)[C]+(FeO)＝[Fe]+CO(5)[C]+(V2O3)＝(VO)+CO(6)C+[VO]＝[V]+CO(7)[C]+(SiO2)＝[Si]+CO(8)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的重量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的重量比可以為1：(1～2)：(0.5～1)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干燥石煤顆粒配比太低時(shí)，含鐵物料過(guò)高，含釩鐵水中釩含量低，提釩成本增加；而當(dāng)干燥石煤顆粒配比過(guò)高時(shí)，則碳資源過(guò)量，造成碳資源浪費(fèi)，且干燥石煤顆粒的熔化速度降低，釩氧化物反應(yīng)速度降低，最終導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。當(dāng)干燥造渣劑顆粒的配比過(guò)高時(shí)，增加生產(chǎn)成本，而當(dāng)干燥造渣劑顆粒配比過(guò)低時(shí)，難以起到造渣及降低爐渣熔點(diǎn)的作用，熔化需要的熱量升高。S400：將含釩鐵水和氧氣供給至提釩裝置中進(jìn)行提釩處理該步驟中，將含釩鐵水和氧氣供給至提釩裝置中進(jìn)行提釩處理，以便得到釩渣和半鋼，并將半鋼返回S300中的鐵浴爐中。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的十倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。含釩鐵水與氧氣反應(yīng)的反應(yīng)式主要有：[V]+[O]＝V2O3(9)[Fe]+[O]＝(FeO)(10)[O]+[Si]＝(SiO2)(11)[C]+[O]＝CO(12)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提釩處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，提釩處理的溫度可以為1320～1420攝氏度，吹氧時(shí)間可以為5～8min。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若提釩處理的溫度過(guò)高，爐渣將變稀，不利于渣鐵分離，而若提釩處理的溫度過(guò)低，則反應(yīng)速度變慢，滿足不了生產(chǎn)要求，生產(chǎn)效率低下；當(dāng)吹氧時(shí)間過(guò)短時(shí)，釩還原不完全，導(dǎo)致釩資源浪費(fèi)；而當(dāng)吹氧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，金屬鐵氧化成氧化亞鐵的量增加，鐵進(jìn)入釩渣的量增加，導(dǎo)致鐵資源浪費(fèi)，也使得釩渣中五氧化二釩的含量降低，進(jìn)而導(dǎo)致釩渣生產(chǎn)單位五氧化二釩的成本增加。S500：將釩渣供給至釩渣處理單元中進(jìn)行釩渣處理該步驟中，將釩渣供給至釩渣處理單元中進(jìn)行釩渣處理，以便得到五氧化二釩。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，釩渣處理并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，釩渣處理可以依次包括第一焙燒處理、水浸處理和第二焙燒處理。具體的，焙燒溫度750-900攝氏度，時(shí)間1-2h，焙燒溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，部分釩易生成不能浸出的復(fù)雜物相，同時(shí)增加能源消耗；而焙燒溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短時(shí)，五氧化二釩轉(zhuǎn)化成釩酸鈉不完全，導(dǎo)致釩回收率低；焙燒后將釩渣細(xì)磨到60-100目，粒度過(guò)粗，釩難以浸出，過(guò)細(xì)，則細(xì)磨成本增加，難以經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。將細(xì)磨后的釩渣與水混合，固液比1：(2-5)，加熱至70-95攝氏度攪拌浸出，釩以不溶于水的水合物形式存在，過(guò)濾得到固體水合釩。釩渣與會(huì)混合時(shí)，若固液比過(guò)低，釩進(jìn)液體速度低，浸出率低，導(dǎo)致釩回收率低；而若固液比過(guò)大，水耗增加，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。水浸時(shí)，若溫度過(guò)高，水會(huì)以水蒸氣的形式揮發(fā)，造成水耗增加，而若溫度過(guò)低，則水浸反應(yīng)熱力學(xué)條件差，釩水浸率低，釩回收率低。上述所得的水合釩在焙燒爐去水獲得產(chǎn)品五氧化二釩。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的石煤提釩的方法通過(guò)將石煤、造渣劑分別在石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中進(jìn)行預(yù)處理，可將石煤和造渣劑中的水及其他易揮發(fā)雜質(zhì)去掉，得到干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒，如此，有利于提高后續(xù)釩渣中五氧化二釩的含量；在鐵浴爐中，干燥造渣劑顆粒與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪遥铱膳c干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾，與此同時(shí)，鐵浴爐內(nèi)的干燥石煤顆粒在高溫下迅速熔化，期間干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，將三氧化二鐵還原為氧化亞鐵、氧化亞鐵還原為鐵、五氧化二釩還原為三氧化二釩，同時(shí)干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到混合熔液中，與混合熔液中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，被充分還原后的釩進(jìn)入混合熔液中，從而得到含釩鐵水。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元中的至少之一對(duì)石煤、造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，由此有利于降低石煤預(yù)處理單元和造渣劑預(yù)處理單元的能耗，提高整體的經(jīng)濟(jì)性；在提釩裝置中，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩15wt％以上的釩渣，是石煤中五氧化二釩含量的10倍以上，達(dá)到富集釩的目的，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，如此，有利于循環(huán)利用提釩裝置所得的半鋼，且可顯著減少鐵浴爐中含鐵物料的加入量，減少鐵浴爐的能耗，進(jìn)一步提高整體的經(jīng)濟(jì)性；在釩渣處理單元中，可將釩渣中的五氧化二釩提出，同時(shí)堿耗降低75％以上。整個(gè)石煤提釩系統(tǒng)的生產(chǎn)成本及能源消耗降低10％以上。下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1參考圖3，石煤破碎至粒徑8-20mm占80％以上(石煤組成成分及個(gè)成分的含量見表1)，造渣劑(石灰石)破碎至粒徑為6～15mm的占比80％以上，3～5mm的占比15％以上，小于3mm的占比5％以下，分別經(jīng)干燥和預(yù)熱后送至鐵浴爐，預(yù)熱后干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒的溫度均為400攝氏度，預(yù)熱熱源來(lái)自鐵浴爐的高溫?zé)煔猓F浴爐內(nèi)的含鐵物料(生鐵或廢鋼)熔化升溫到1450攝氏度時(shí)，將預(yù)熱后的干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒經(jīng)過(guò)下料倉(cāng)和下料管均勻加入鐵浴爐膛內(nèi)，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的加料重量比為1：1.5：0.6，干燥造渣劑顆粒可以與干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪?，石灰可與干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾。干燥石煤顆粒在鐵浴爐內(nèi)迅速熔化，且在干燥石煤顆粒熔化升溫過(guò)程中，干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：C+Fe2O3＝FeO+CO(1)C+FeO＝Fe+CO(2)C+V2O5＝V2O3+CO(3)同時(shí)，干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：[C]+[Fe]＝[Fe3C](4)[C]+(FeO)＝[Fe]+CO(5)[C]+(V2O3)＝(VO)+CO(6)C+[VO]＝[V]+CO(7)[C]+(SiO2)＝[Si]+CO(8)還原后的釩進(jìn)入反應(yīng)后的混合熔液中，得到含釩鐵水，含釩鐵水的主要組成成分及各成分的含量見表2。當(dāng)干燥石煤顆粒在1500攝氏度下完全熔清后，保溫50min。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和/或造渣劑預(yù)處理單元中對(duì)石煤和/或造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理。含釩鐵水出爐入鐵水包，鐵水包倒運(yùn)至提釩裝置(提釩爐)，提釩溫度控制在1320攝氏度，吹氧時(shí)間7min，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩的釩渣，吹氧過(guò)程主要發(fā)生如下反應(yīng)：[V]+[O]＝V2O3(9)[Fe]+[O]＝(FeO)(10)[O]+[Si]＝(SiO2)(11)[C]+[O]＝CO(12)吹氧結(jié)束，得到半鋼和釩渣，半鋼出爐，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，釩渣殘留在提釩裝置(提釩爐)內(nèi)，兩爐出一次釩渣。釩渣的主要成分及各成分的含量見表3；所出的釩渣送入釩渣處理單元，依次進(jìn)行焙燒-水浸-焙燒，獲得片狀V2O5。所得釩渣中五氧化二釩的含量是石煤中五氧化二釩含量的13倍，且堿耗降低75％，整個(gè)石煤提釩的能耗降低11％。表1石煤主要成分及各成分含量(wt％)V2O5FeMgOSiO2SCaOPAl2O3C∑1.5256.8046.9648.61.7688.340.36511.6512-25100表2含釩鐵水主要成分及各成分含量(wt％)VSiCSP0.5220.534.080.220.048表3釩渣主要成分及各成分含量(wt％)V2O5SiO2TFeCaO15.8632.5537.125.63實(shí)施例2參考圖3，石煤破碎至粒徑8-10mm占80％以上(石煤組成成分及個(gè)成分的含量見表1)，造渣劑(石灰石)破碎至粒徑為6～15mm的占比80％以上，3～5mm的占比15％以上，小于3mm的占比5％以下，分別經(jīng)干燥和預(yù)熱后送至鐵浴爐，預(yù)熱后干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒的溫度均為500攝氏度，預(yù)熱熱源來(lái)自鐵浴爐的高溫?zé)煔猓F浴爐內(nèi)的含鐵物料(生鐵或廢鋼)熔化升溫到1550攝氏度時(shí)，將預(yù)熱后的干燥石煤顆粒和干燥造渣劑顆粒經(jīng)過(guò)下料倉(cāng)和下料管均勻加入鐵浴爐膛內(nèi)，干燥石煤顆粒與含鐵物料、干燥造渣劑顆粒的加料重量比為1：1：1.35，干燥造渣劑顆?？梢耘c干燥石煤顆粒中的硅鋁氧化物反應(yīng)，得到低熔點(diǎn)的硅酸鹽，從而降低干燥石煤顆粒的熔化溫度，降低鐵浴爐的能耗，在鐵浴爐內(nèi)干燥造渣劑顆?？梢苑纸獬鍪?，石灰可與干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒和含鐵物料的混合熔液中的硫、磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低混合熔液中硫、磷的含量，減少混合熔液中硫、磷對(duì)含釩鐵水富集釩渣的干擾。干燥石煤顆粒在鐵浴爐內(nèi)迅速熔化，且在干燥石煤顆粒熔化升溫過(guò)程中，干燥石煤顆粒中的碳與自身中的鐵氧化物和釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：C+Fe2O3＝FeO+CO(1)C+FeO＝Fe+CO(2)C+V2O5＝V2O3+CO(3)同時(shí)，干燥石煤顆粒中的碳與熔融后的含鐵物料發(fā)生滲碳反應(yīng)，生成飽和碳，該飽和碳釋放到熔融后的含鐵物料和干燥石煤顆粒、干燥造渣劑顆粒的混合熔液中，與其中的鐵氧化物、釩氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：[C]+[Fe]＝[Fe3C](4)[C]+(FeO)＝[Fe]+CO(5)[C]+(V2O3)＝(VO)+CO(6)C+[VO]＝[V]+CO(7)[C]+(SiO2)＝[Si]+CO(8)還原后的釩進(jìn)入反應(yīng)后的混合熔液中，得到含釩鐵水，含釩鐵水的主要組成成分及各成分的含量見表2。當(dāng)干燥石煤顆粒在1550攝氏度下完全熔清后，保溫41min。從鐵浴爐得到的高溫?zé)煔饪捎糜谑侯A(yù)處理單元和/或造渣劑預(yù)處理單元中對(duì)石煤和/或造渣劑進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理。含釩鐵水出爐入鐵水包，鐵水包倒運(yùn)至提釩裝置(提釩爐)，含釩鐵水在氧氣的作用下可得到含五氧化二釩的釩渣，吹氧過(guò)程主要發(fā)生如下反應(yīng)：[V]+[O]＝V2O3(9)[Fe]+[O]＝(FeO)(10)[O]+[Si]＝(SiO2)(11)[C]+[O]＝CO(12)吹氧結(jié)束，得到半鋼和釩渣，半鋼出爐，所得的半鋼可返回至鐵浴爐中熔化，用作干燥石煤顆粒熔化時(shí)其內(nèi)的鐵氧化物和釩氧化物熔融還原的母液，釩渣殘留在提釩裝置(提釩爐)內(nèi)，兩爐出一次釩渣。釩渣的主要成分及各成分的含量見表3；所出的釩渣送入釩渣處理單元，依次進(jìn)行焙燒-水浸-焙燒，獲得片狀V2O5。所得釩渣中五氧化二釩的含量是石煤中五氧化二釩含量的18倍，且堿耗降低82％，整個(gè)石煤提釩的能耗降低13％。表4含釩鐵水主要成分及各成分含量(wt％)VSiCSP0.7330.603.960.180.032表5釩渣主要成分及各成分含量(wt％)V2O5SiO2TFeCaO20.2827.7239.745.19在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3