一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工、冶金領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明公開了一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)及方法。通過氯化氣體與氯化煙氣換熱實現(xiàn)氯化氣體預熱、適量配加空氣使部分焦粉燃燒實現(xiàn)氯化過程的熱量平衡供給，提高釩渣氯化效率和確保氯化的選擇性，并通過氯化渣的高溫流態(tài)化氧化處理同時實現(xiàn)氯化渣綜合處理和氯氣的循環(huán)利用，并通過氯化產(chǎn)物三氯氧釩的氣相水解直接制備得到粉狀五氧化二釩產(chǎn)品和鹽酸副產(chǎn)品，有效提高氯化反應效率、降低氯氣消耗、消除氯化渣危害和避免傳統(tǒng)銨鹽沉淀帶來的氨氮污染問題。本發(fā)明適用于含V2O510wt％～28wt％釩渣中釩的氯化提取，具有效率高、能耗低、無污染和經(jīng)濟性好等優(yōu)點。
【專利說明】
一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工、冶金領(lǐng)域，特別涉及一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 釩鈦磁鐵礦是一種重要的釩、鈦、鐵共生資源。通過還原熔煉將鈦富集于熔煉渣 中，釩還原至鐵水后經(jīng)進一步吹煉得到含V 20510wt %~28wt %的釩渣，從而可有效實現(xiàn)礦 物中釩、鈦、鐵資源的分離與利用。目前，工業(yè)上主要通過鈉化焙燒-浸出-沉釩-煅燒分 解制備氧化釩制品實現(xiàn)釩渣中釩的提取，存在如下突出問題：（1)流程冗長，能耗高，生產(chǎn) 成本高；（2)釩回收率低，從釩渣到氧化釩制品的回收率不足80%;(3)環(huán)境問題突出，鈉化 焙燒過程鈉的大量引入使得提取尾渣綜合利用困難，浸出-沉釩過程產(chǎn)生大量含有多種有 害金屬離子、硫酸鈉的氨氮廢水，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的影響。因此，如何實現(xiàn)釩渣中釩的 高效清潔提取是釩工業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題之一。
[0003] 為了實現(xiàn)提釩尾渣的綜合利用和避免大量高鹽廢水的產(chǎn)生，相關(guān)機構(gòu)提出了鈣 化焙燒-硫酸浸出-沉釩-焙燒制備釩制品的工藝路線，如中國專利申請CN101161831A、 CN103305706A、CN103305685A和CN102828019A等。鈣化焙燒是將釩渣中的釩轉(zhuǎn)變?yōu)樗崛?性的釩酸鈣等，在后續(xù)浸出工序在硫酸作用下進入溶液中，從而避免了鈉的引入，利于提釩 尾渣的綜合處理。但酸性浸出條件下，大量雜質(zhì)離子也進入浸出液，加劇了釩溶液凈化工序 的負擔，且釩沉淀過程仍需添加氨水等，并不能有效避免氨氮廢水的產(chǎn)生。
[0004] 釩渣氯化提釩工藝因其提取效率和釩回收率高，也備受到了人們的關(guān)注。如中國 專利申請CN101709388A公開了一種釩渣氯化焙燒分離釩的工藝，將碳質(zhì)還原劑、固體氯化 劑與釩渣氧化焙燒料壓粒，送入回轉(zhuǎn)窯焙燒使釩以氯化物的形式揮發(fā)出來，從而達到分離 提取釩的目的。釩渣首先需要在850~950°C強氧化氣氛中焙燒120~150min，冷卻、配料、 壓粒，再送入回轉(zhuǎn)窯進行氯化焙燒，這種多段焙燒不僅使得操作復雜而且因未能較好地利 用釩渣的反應潛熱而使焙燒能耗大幅增加，且回轉(zhuǎn)窯焙燒存在氯化效率偏低的問題。中國 專利申請CN101845552A公開了一種釩渣梯度氯化回收有價元素的方法，經(jīng)原料配混后分 別在不同條件下依次進行釩、鐵、鈦、鉻和硅的氯化，以期達到分離富集這些元素的目的。多 段溫度氯化焙燒的熱量供給難度大、操作復雜、難以實現(xiàn)規(guī)?；瘧谩４送?，中國專利申請 CN103130279A也公開了一種以釩渣等含釩物質(zhì)為原料，采用氯化法提取制備五氧化二釩的 方法，該方法包括以下步驟：1)將含釩物質(zhì)、碳單質(zhì)按質(zhì)量比1 : (0. 05-0. 25)混合均勻后加 入到反應器中；2)將步驟1)中反應器在通入惰性氣體保護條件下升溫至300°C -800°C后， 根據(jù)原料的不同減小或者停止惰性氣體的通入量并以氣固（五氧化二釩）比為1 :(1-2)的 量通入氯氣，氯化時間為5-150min ;或者選用表面張力低且粘度小的熔鹽的一種或幾種按 一定比例混合均勻后加入反應物，待溫度達到700-800°C后，以氣固（五氧化二釩）比為1 : (1-2)的量通入氯氣，并攪拌，氯化時間為5-150min;3)將生成的混合氣體通過除塵器；4) 凈化后的氣相混合物通過冷凝裝置收集液相氯化產(chǎn)物，未冷凝的氣體經(jīng)收集、分離除雜處 理后返回氯化工序循環(huán)使用；5)通過精餾方式分離液相混合物得到高純?nèi)妊踱C和四氯 化釩；6)將三氯氧釩通入超純水溶液中或超純氨水溶液中得到漿液；7)將漿液過濾得到五 氧化二釩或釩酸銨；8)將得到的五氧化二釩濾餅在150°C左右烘干得到粉劑五氧化二釩或 將釩酸氨轉(zhuǎn)化為五氧化二釩粉劑。
[0005] 現(xiàn)有氯化提釩技術(shù)主要存在的突出問題包括：（1)釩渣氯化焙燒屬于強放熱過 程，氯化反應產(chǎn)生的熱量除了可滿足固體和氣體反應物料的預熱外，仍需要通過爐壁散熱 等方式移出才能穩(wěn)定氯化溫度，故固體和氣體通常均以近室溫狀態(tài)進入反應器內(nèi)，被氯化 反應產(chǎn)生熱量預熱后才能參與反應，這使得氯化反應器局部反應效率過低；（2)由于需要 通過大量散熱移出氯化反應產(chǎn)生的熱量以維持操作溫度，故操作條件和環(huán)境氣候變化均易 引起氯化溫度波動，造成氯化選擇性和效率降低，需要采用合理的熱量平衡供給和溫度調(diào) 控方式；(3)對于釩渣氯化焙燒產(chǎn)生的含氯尾渣和氯化物分離除雜產(chǎn)生的雜質(zhì)氯化物，未 能提供有效的綜合處理方法，極易造成環(huán)境污染；(4)由釩氯化物（三氯氧釩）制備工業(yè)釩 制品五氧化二釩缺乏高效清潔的技術(shù)路線，由于釩在鹽酸溶液中具有較高的溶解度，直接 水解會造成釩的回收率過低，而采用銨鹽沉淀雖然可提高釩的沉淀率，但是會產(chǎn)生大量的 氨氮廢水，環(huán)境問題突出；等等。這些問題均是造成現(xiàn)有釩渣氯化提釩工藝無法規(guī)?；瘧?的重要原因。
[0006] 因此，通過工藝技術(shù)創(chuàng)新，提高氯化反應效率、實現(xiàn)氯化過程的溫度調(diào)控、氯化尾 渣和雜質(zhì)氯化物的綜合處理、三氯氧釩高效制備五氧化二釩，是釩渣氯化高效提釩規(guī)?；?應用的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對上述問題，本發(fā)明提出了一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)及方法，以實現(xiàn)氯化 過程的熱量供給和溫度調(diào)控、氯化尾渣和雜質(zhì)氯化物的綜合處理、三氯氧釩高效制備五氧 化二釩。為了達到這些目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0008] 本發(fā)明的釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)，包括氯化床加料裝置1、氯化流化床2、蒸餾 裝置3、水解流化床4、氧化床加料裝置5、氧化流化床6、尾氣淋洗吸收器7、引風機8和煙囪 9 ；
[0009] 所述氯化床加料裝置1包括釩渣料倉1-1、釩渣螺旋加料器1-2、焦粉料倉1-3和 焦粉螺旋加料器1-4 ;
[0010] 所述氯化流化床2包括氯化床進料器2-1、氯化流化床主體2-2、氯化床旋風分離 器2-3、煙氣換熱器2-4、煙氣冷凝器2-5、氯化床酸封罐2-6和氯化床螺旋排渣器2-7 ;
[0011] 所述蒸餾裝置3包括蒸餾釜3-1、泥漿蒸發(fā)器3-2、泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3、蒸餾冷凝 器3_4和二氣氧f凡儲罐3_5 ;
[0012] 所述水解流化床4包括水解床氣體加熱器4-1、氯化物噴嘴4-2、水解流化床主體 4-3、鹽酸冷凝器4-4和水解床排料器4-5 ;
[0013] 所述氧化床加料裝置5包括氯化渣料倉5-1和氯化渣螺旋加料器5-2 ;
[0014] 所述氧化流化床6包括氧化床進料器6-1、氧化流化床主體6-2、氧化床一級旋風 分離器6-3、氧化床二級旋風分離器6-4、氯氣冷卻液化富集器6-5、液氯氣化器6-6、氧化床 酸封罐6-7、氧化床螺旋排渣器6-8、氧化渣儲罐6-9和氧化床氣體加熱器6-10 ;
[0015] 所述釩渣料倉1-1底部的出料口與所述釩渣螺旋加料器1-2的進料口相連接；所 述焦粉料倉1-3底部的出料口與所述焦粉螺旋加料器1-4的進料口相連接；所述釩渣螺旋 加料器1-2的出料口、所述焦粉螺旋加料器1-4的出料口均與所述氯化床進料器2-1的進 料口通過管道相連接；
[0016] 所述氯化床進料器2-1的排料口與所述氯化流化床主體2-2上部的進料口通過管 道相連接；所述氯化床進料器2-1底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接；所述氯 化床旋風分離器2-3設(shè)置于所述氯化流化床主體2-2的擴大段頂部中心；所述氯化床旋風 分離器2-3頂部的出氣口通過管道與所述煙氣換熱器2-4的熱煙氣入口相連接；所述煙氣 換熱器2-4的冷煙氣出口通過管道與所述煙氣冷凝器2-5的氣體入口相連接；所述煙氣冷 凝器2-5的氣體出口通過管道與所述氯化床酸封罐2-6的氣體入口相連接；所述氯化床酸 封罐2-6的氣體出口通過管道與所述尾氣淋洗吸收器7的氣體入口相連接；所述氯化流化 床主體2-2下部的排渣口與所述氯化床螺旋排渣器2-7的進料口通過管道相連接；所述氯 化床螺旋排渣器2-7的出料口通過管道與所述氯化渣料倉5-1的進料口相連接；所述氯化 流化床主體2-2底部的進氣口通過管道與所述煙氣換熱器2-4的熱氣體出口相連接；所述 煙氣換熱器2-4的冷氣體入口通過管道分別與氯氣氣源總管、干燥空氣總管及所述液氯氣 化器6-6的氣體出口相連接；
[0017] 所述蒸餾釜3-1的漿料入口與所述煙氣冷凝器2-5底部的漿料排出口通過管道相 連接；所述蒸餾釜3-1底部的漿料排出口通過管道與所述泥漿蒸發(fā)器3-2的漿料入口相連 接；所述泥漿蒸發(fā)器3-2的干渣排放口通過管道與所述氯化渣料倉5-1的進料口相連接； 所述泥漿蒸發(fā)器3-2的蒸氣出口通過管道與所述泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3的進氣口相連接；所 述泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3的液體出口與所述蒸餾釜3-1的回流口通過管道相連接；所述蒸餾 釜3-1的蒸氣出口通過管道與所述蒸餾冷凝器3-4的進氣口相連接；所述蒸餾冷凝器3-4 的液體出口與所述三氯氧釩儲罐3-5的液體入口通過管道相連接；
[0018] 所述水解床氣體加熱器4-1的冷氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管道與干 燥空氣總管相連接；所述水解床氣體加熱器4-1的冷氣體入口與潔凈水總管通過管道相連 接；所述水解床氣體加熱器4-1的燃燒嘴燃料入口通過管道與燃料總管相連接；所述水解 床氣體加熱器4-1的熱氣體出口通過管道與所述水解流化床主體4-3底部的進氣口相連 接；所述氯化物噴嘴4-2設(shè)置于所述水解流化床主體4-3的下部；所述氯化物噴嘴4-2的 氯化物入口通過管道與所述三氯氧釩儲罐3-5的液體出口相連接；所述氯化物噴嘴4-2的 氣體入口通過管道與干燥空氣總管相連接；所述水解流化床主體4-3的上部排料口通過管 道與所述水解床排料器4-5的進料口相連接；所述水解床排料器4-5底部的進氣口通過管 道與干燥空氣總管向連接；所述水解床排料器4-5的排料口通過管道與產(chǎn)品儲存料倉相連 接；所述水解流化床主體4-3頂部的出氣口通過管道與所述鹽酸冷凝器4-4的進氣口相連 接；所述鹽酸冷凝器4-4底部的鹽酸出口通過管道與鹽酸儲罐相連接；所述鹽酸冷凝器4-4 頂部的氣體出口通過管道與所述尾氣淋洗吸收器7的氣體入口相連接；
[0019] 所述氯化渣料倉5-1底部的出料口與所述氯化渣螺旋加料器5-2的進料口相連 接；所述氯化渣螺旋加料器5-2的出料口通過管道與所述氧化床進料器6-1的進料口相連 接；所述氧化床進料器6-1底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接；
[0020] 所述氧化床進料器6-1的排料口與所述氧化流化床主體6-2上部的進料口通過管 道相連接；所述氧化床一級旋風分離器6-3設(shè)置于所述氧化流化床主體6-2的擴大段頂部 中心；所述氧化床一級旋風分離器6-3頂部的出氣口通過管道與所述氧化床二級旋風分離 器6-4的進氣口相連接；所述氧化床二級旋風分離器6-4頂部的出氣口通過管道與所述氯 氣冷卻液化富集器6-5的進氣口相連接；所述氯氣冷卻液化富集器6-5的液氯出口通過管 道與所述液氯氣化器6-6的液氯入口相連接；所述氯氣冷卻液化富集器6-5的氣體出口與 所述氧化床酸封罐6-7的進氣口通過管道相連接；所述氧化床酸封罐6-7的氣體出口通過 管道與所述尾氣淋洗吸收器7的氣體入口相連接；所述氧化流化床主體6-2下部的排渣口 與所述氧化床螺旋排渣器6-8的進料口通過管道相連接；所述氧化床螺旋排渣器6-8的出 料口、所述氧化床二級旋風分離器6-4底部的排料口均通過管道與所述氧化渣儲罐6-9的 進料口相連接；所述氧化床氣體加熱器6-10的冷氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管 道與干燥空氣總管相連接；所述氧化床氣體加熱器6-10的熱氣體出口通過管道與所述氧 化流化床主體6-2底部的進氣口相連接；所述氧化床氣體加熱器6-10燃燒嘴的燃料入口通 過管道與燃料總管相連接；
[0021] 所述尾氣淋洗吸收器7的氣體出口與所述引風機8的入風口通過管道相連接；所 述引風機8的排風口通過管道與所述煙囪9底部的氣體入口相連接。
[0022] 本發(fā)明所述的基于上述系統(tǒng)的釩渣高效氯化提釩方法，具體包括以下步驟：
[0023] 所述釩渣料倉1-1中的釩渣粉料和所述焦粉料倉1-3的焦粉分別經(jīng)所述釩渣螺旋 加料器1-2和所述焦粉螺旋加料器1-4同時進入所述氯化床進料器2-1混合后進入所述氯 化流化床主體2-2內(nèi)；來自氯氣氣源總管的氯氣、干燥空氣總管的干燥空氣及所述液氯氣 化器6-6的循環(huán)氯氣經(jīng)所述煙氣換熱器2-4與氯化煙氣換熱預熱后也進入所述氯化流化床 主體2-2內(nèi)使釩渣粉料、焦粉等粉體物料維持流態(tài)化并與之發(fā)生化學反應，進行釩渣氯化； 空氣使部分焦粉發(fā)生燃燒提供熱量維持流化床溫度，氯氣與焦粉共同作用使釩渣中的氧化 釩和部分雜質(zhì)發(fā)生氯化，形成氯化殘渣和富含三氯氧釩的氯化煙氣；氯化殘渣依次經(jīng)所述 氯化流化床主體2-2下部的排渣口和氯化床螺旋排渣器2-7進入所述氯化渣料倉5-1中； 氯化煙氣經(jīng)所述氯化床旋風分離器2-3脫除粉塵后，再經(jīng)所述煙氣換熱器2-4預冷卻并進 入所述煙氣冷凝器2-5中使其中的三氯氧釩冷凝并與少量粉塵及其他氯化物雜質(zhì)形成三 氯氧釩漿料，剩余氣體經(jīng)所述氯化床酸封罐2-6后進入所述尾氣淋洗吸收器7中；
[0024] 所述煙氣冷凝器2-5中的三氯氧釩漿料進入所述蒸餾釜3-1中進行蒸餾操作，所 述蒸餾釜3-1的底部泥漿進入所述泥漿蒸發(fā)器3-2進行蒸發(fā)得到干渣粉料和三氯氧釩蒸 氣；所述泥漿蒸發(fā)器3-2產(chǎn)生的干渣粉料送入所述氯化渣料倉5-1中，所述泥漿蒸發(fā)器3-2 產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)所述泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3冷凝后循環(huán)進入所述蒸餾釜3-1中；所述 蒸餾釜3-1產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)所述蒸餾冷凝器3-4冷凝形成三氯氧釩液體后進入所述 三氯氧釩儲罐3-5 ;
[0025] 所述三氯氧釩儲罐3-5的三氯氧釩液體與來自干燥空氣總管的干燥空氣經(jīng)所述 氯化物噴嘴4-2混合后進入所述水解流化床主體4-3中；來自干燥空氣總管的干燥空氣與 來自潔凈水總管的潔凈水混合后經(jīng)依靠燃料燃燒提供熱量的所述水解床氣體加熱器4-1 氣化預熱后進入所述水解流化床主體4-3中維持床內(nèi)粉體的流態(tài)化、并使三氯氧釩發(fā)生氣 相水解，形成五氧化二釩粉體和富含氯化氫的水解煙氣；所述水解流化床主體4-3中的五 氧化二釩粉體依次經(jīng)排料口和水解床排料器4-5排出后送往產(chǎn)品儲存單元；水解煙氣經(jīng)所 述水解流化床主體4-3頂部排出后進入所述鹽酸冷凝器4-4冷凝吸收形成鹽酸溶液后，尾 氣送入所述尾氣淋洗吸收器7中；
[0026] 所述氯化渣料倉5-1中的氯化殘渣和干渣粉料經(jīng)所述氯化渣螺旋加料器5-2、氧 化床進料器6-1進入所述氧化流化床主體6-2 ;來自干燥空氣總管的干燥空氣經(jīng)燃料燃燒 提供熱量的所述氧化床氣體加熱器6-10加熱后進入所述氧化流化床主體6-2中使氯化殘 渣和干渣粉料維持流態(tài)化并使其發(fā)生氧化，形成氧化渣和富含氯氣的氧化煙氣；氧化渣依 次經(jīng)所述氧化流化床主體6-2下部排渣口和氧化床螺旋排渣器6-8送入所述氧化渣儲罐 6-9中；氧化煙氣依次經(jīng)所述氧化流化床一級旋風分離器6-3和氧化流化床6-4二級旋風 分離器脫除粉塵后進入所述氯氣冷卻液化富集器6-5使其中的氯氣液化富集；所述氧化床 二級旋風分離器6-4底部排出的氧化渣粉塵也送入所述氧化渣儲罐6-9中；所述氯氣冷卻 液化富集器6-5產(chǎn)生的液氯經(jīng)所述液氯氣化器6-6氣化、所述煙氣換熱器2-4預熱后循環(huán) 用于釩渣氯化；所述氯氣冷卻液化富集器6-5排出的尾氣經(jīng)所述氧化床酸封罐6-7后送往 所述尾氣淋洗吸收器7 ;
[0027] 所述尾氣淋洗吸收器7排出的氣體經(jīng)所述引風機8送入所述煙囪9后排空。
[0028] 本發(fā)明的特征之一在于：所述釩渣為釩鈦磁鐵礦冶煉半鋼后產(chǎn)生的含釩冶煉渣粉 料，粒度〇· 01mm~3. 0mm，V205質(zhì)量含量為10 %~28 % 〇
[0029] 本發(fā)明的特征之二在于：在氯化流化床主體（2-2)內(nèi)釩渣氯化過程中，所述焦粉 添加量為釩渣粉料質(zhì)量的10 %~30 %，釩渣氯化操作溫度為500~900°C，粉料的平均停留 時間為30~90min。
[0030] 本發(fā)明的特征之三在于：在所述水解流化床主體（4-3)中，三氯氧釩直接通過氣 相水解生產(chǎn)五氧化二釩粉體，所述氣相水解過程水蒸氣與三氯氧釩的質(zhì)量比為1. 2~2. 0， 氣相水解操作溫度為160~600°C。
[0031] 本發(fā)明的特征之四在于：在所述氧化流化床主體(6-2)中，通過氯化殘渣和干渣 粉料氧化處理回收氯氣，所述氯化殘渣和干渣粉料氧化的操作溫度為700~1000°C，粉料 的平均停留時間為40~80min。
[0032] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下突出的優(yōu)點：
[0033] (1)通過氯化氣體與氯化煙氣換熱，在冷卻煙氣的同時，實現(xiàn)氯化氣體預熱，使氯 化反應器溫度分布更為均勻，有效提高釩渣氯化效率；
[0034] (2)通過適量配加空氣使部分焦粉燃燒實現(xiàn)氯化過程的熱量平衡供給和穩(wěn)定的溫 度調(diào)控，穩(wěn)定氯化操作溫度，提高氯化反應效率和保證氯化的選擇性；
[0035] (3)通過采用三氯氧釩氣相水解，直接將三氯氧釩轉(zhuǎn)化為五氧化二釩粉體，并得 到鹽酸副產(chǎn)品，有效地避免了傳統(tǒng)銨鹽沉淀帶來的氨氮污染問題，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟 性；
[0036] (4)釩渣氯化提釩產(chǎn)生的氯化殘渣和三氯氧釩漿料蒸餾、蒸發(fā)產(chǎn)生的粉塵及氯化 物雜質(zhì)干渣，均送入氧化流化床中進行高溫氧化脫氯轉(zhuǎn)化為氧化渣，經(jīng)處理后可返回煉鐵 工序，有效消除氯化渣環(huán)境危害和實現(xiàn)資源綜合利用；
[0037] (5)氯化渣氧化產(chǎn)生的氯氣經(jīng)處理返回釩渣氯化工序循環(huán)使用，大幅度降低氯氣 消耗量，有效提高釩渣氯化提釩工藝的經(jīng)濟性。
[0038] 采用本發(fā)明進行釩渣氯化提釩，不僅可有效提高氯化反應效率，而且同時實現(xiàn)氯 化渣的綜合處理和氯氣的有效循環(huán)，具有效率高、能耗低、無污染、產(chǎn)品質(zhì)量良好等優(yōu)點，可 有效提高釩渣氯化提釩的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0039] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步闡釋，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施列一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0040] 圖1為本發(fā)明的釩渣高效氯化提釩系統(tǒng)的配置示意圖。
[0041] 附圖標記
[0042] 1氯化床加料裝置
[0043] 1-1釩渣料倉 1-2釩渣螺旋加料器 1-3焦粉料倉
[0044] 1-4焦粉螺旋加料器
[0045] 2氯化流化床
[0046] 2-1氯化床進料器 2-2氯化流化床主體 2-3氯化床旋風分離器
[0047] 2-4煙氣換熱器 2-5煙氣冷凝器 2_6氯化床酸封罐
[0048] 2-7氯化床螺旋排渣器
[0049] 3蒸餾裝置
[0050] 3-1蒸餾釜 3-2泥漿蒸發(fā)器 3-3泥漿蒸發(fā)冷凝器 3_4蒸餾冷凝器
[0051] 3-5三氯氧釩儲罐
[0052] 4水解流化床
[0053] 4-1水解床氣體加熱器 4-2氯化物噴嘴 4-3水解流化床主體
[0054] 4-4鹽酸冷凝器 4-5水解床排料器
[0055] 5氧化床加料裝置
[0056] 5-1氯化渣料倉5-2氯化渣螺旋加料器
[0057] 6氧化流化床
[0058] 6-1氧化床進料器6-2氧化流化床主體6-3氧化床一級旋風分離器
[0059] 6-4氧化床二級旋風分離器 6-5氯氣冷卻液化富集器
[0060] 6-6液氯氣化器 6-7氧化床酸封罐 6-8氧化床螺旋排渣器
[0061] 6-9氧化渣儲罐 6-10氧化床氣體加熱器
[0062] 7尾氣淋洗吸收器8引風機 9煙囪
【具體實施方式】
[0063] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附 圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明 的一部分實施例，而不是全部的實施例。值得說明的是，實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方 案，而非對其限制。圖1為本發(fā)明的一種釩渣高效氯化提釩系統(tǒng)的系統(tǒng)及方法示意圖。
[0064] 結(jié)合圖1，本實施例所使用的一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)，包括氯化床加料裝置 1、氯化流化床2、蒸餾裝置3、水解流化床4、氧化床加料裝置5、氧化流化床6、尾氣淋洗吸收 器7、引風機8和煙囪9 ;
[0065] 氯化床加料裝置1包括釩渣料倉1-1、釩渣螺旋加料器1-2、焦粉料倉1-3和焦粉 螺旋加料器1-4 ;
[0066] 氯化流化床2包括氯化床進料器2-1、氯化流化床主體2-2、氯化床旋風分離器 2-3、煙氣換熱器2-4、煙氣冷凝器2-5、氯化床酸封罐2-6和氯化床螺旋排渣器2-7 ;
[0067] 蒸餾裝置3包括蒸餾釜3-1、泥漿蒸發(fā)器3-2、泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3、蒸餾冷凝器 3_4和二氣氧f凡儲罐3_5 ;
[0068] 水解流化床4包括水解床氣體加熱器4-1、氯化物噴嘴4-2、水解流化床主體4-3、 鹽酸冷凝器4-4和水解床排料器4-5 ;
[0069] 氧化床加料裝置5包括氯化渣料倉5-1和氯化渣螺旋加料器5-2 ;
[0070] 氧化流化床6包括氧化床進料器6-1、氧化流化床主體6-2、氧化床一級旋風分離 器6-3、氧化床二級旋風分離器6-4、氯氣冷卻液化富集器6-5、液氯氣化器6-6、氧化床酸封 罐6-7、氧化床螺旋排渣器6-8、氧化渣儲罐6-9和氧化床氣體加熱器6-10 ;
[0071] 釩渣料倉1-1底部的出料口與釩渣螺旋加料器1-2的進料口相連接；焦粉料倉 1- 3底部的出料口與焦粉螺旋加料器1-4的進料口相連接；銀渣螺旋加料器1-2的出料口、 焦粉螺旋加料器1-4的出料口均與氯化床進料器2-1的進料口通過管道相連接；
[0072] 氯化床進料器2-1的排料口與氯化流化床主體2-2上部的進料口通過管道相連 接；氯化床進料器2-1底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接；氯化床旋風分離器 2- 3設(shè)置于氯化流化床主體2-2的擴大段頂部中心；氯化床旋風分離器2-3頂部的出氣口 通過管道與煙氣換熱器2-4的熱煙氣入口相連接；煙氣換熱器2-4的冷煙氣出口通過管道 與煙氣冷凝器2-5的氣體入口相連接；煙氣冷凝器2-5的氣體出口通過管道與氯化床酸封 罐2-6的氣體入口相連接；氯化床酸封罐2-6的氣體出口通過管道與尾氣淋洗吸收器7的 氣體入口相連接；氯化流化床主體2-2下部的排渣口與氯化床螺旋排渣器2-7的進料口通 過管道相連接；氯化床螺旋排渣器2-7的出料口通過管道與氯化渣料倉5-1的進料口相連 接；氯化流化床主體2-2底部的進氣口通過管道與煙氣換熱器2-4的熱氣體出口相連接； 煙氣換熱器2-4的冷氣體入口通過管道分別與氯氣氣源總管、干燥空氣總管及液氯氣化器 6-6的氣體出口相連接；
[0073] 蒸餾釜3-1的漿料入口與煙氣冷凝器2-5底部的漿料排出口通過管道相連接；蒸 餾釜3-1底部的漿料排出口通過管道與泥漿蒸發(fā)器3-2的漿料入口相連接；泥漿蒸發(fā)器 3- 2的干渣排放口通過管道與氯化渣料倉5-1的進料口相連接；泥漿蒸發(fā)器3-2的蒸氣出 口通過管道與泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3的進氣口相連接；泥漿蒸發(fā)冷凝器3-3的液體出口與蒸 餾釜3-1的回流口通過管道相連接；蒸餾釜3-1的蒸氣出口通過管道與蒸餾冷凝器3-4的 進氣口相連接；蒸餾冷凝器3-4的液體出口與三氯氧釩儲罐3-5的液體入口通過管道相連 接；
[0074] 水解床氣體加熱器4-1的冷氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管道與干燥空 氣總管相連接；水解床氣體加熱器4-1的冷氣體入口與潔凈水總管通過管道相連接；水解 床氣體加熱器4-1的燃燒嘴燃料入口通過管道與燃料總管相連接；水解床氣體加熱器4-1 的熱氣體出口通過管道與水解流化床主體4-3底部的進氣口相連接；氯化物噴嘴4-2設(shè)置 于水解流化床主體4-3的下部；氯化物噴嘴4-2的氯化物入口通過管道與三氯氧釩儲罐 3-5的液體出口相連接；氯化物噴嘴4-2的氣體入口通過管道與干燥空氣總管相連接；水解 流化床主體4-3的上部排料口通過管道與水解床排料器4-5的進料口相連接；水解床排料 器4-5底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管向連接；水解床排料器4-5的排料口通過管 道與產(chǎn)品儲存料倉相連接；水解流化床主體4-3頂部的出氣口通過管道與鹽酸冷凝器4-4 的進氣口相連接；鹽酸冷凝器4-4底部的鹽酸出口通過管道與鹽酸儲罐相連接；鹽酸冷凝 器4-4頂部的氣體出口通過管道與尾氣淋洗吸收器7的氣體入口相連接；
[0075] 氯化渣料倉5-1底部的出料口與氯化渣螺旋加料器5-2的進料口相連接；氯化渣 螺旋加料器5-2的出料口通過管道與氧化床進料器6-1的進料口相連接；氧化床進料器 6-1底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接；
[0076] 氧化床進料器6-1的排料口與氧化流化床主體6-2上部的進料口通過管道相連 接；氧化床一級旋風分離器6-3設(shè)置于氧化流化床主體6-2的擴大段頂部中心；氧化床一 級旋風分離器6-3頂部的出氣口通過管道與氧化床二級旋風分離器6-4的進氣口相連接； 氧化床二級旋風分離器6-4頂部的出氣口通過管道與氯氣冷卻液化富集器6-5的進氣口相 連接；氯氣冷卻液化富集器6-5的液氯出口通過管道與液氯氣化器6-6的液氯入口相連接； 氯氣冷卻液化富集器6-5的氣體出口與氧化床酸封罐6-7的進氣口通過管道相連接；氧化 床酸封罐6-7的氣體出口通過管道與尾氣淋洗吸收器7的氣體入口相連接；氧化流化床主 體6-2下部的排渣口與氧化床螺旋排渣器6-8的進料口通過管道相連接；氧化床螺旋排渣 器6-8的出料口、氧化床二級旋風分離器6-4底部的排料口均通過管道與氧化渣儲罐6-9 的進料口相連接；氧化床氣體加熱器6-10的冷氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管道 與干燥空氣總管相連接；氧化床氣體加熱器6-10的熱氣體出口通過管道與氧化流化床主 體6-2底部的進氣口相連接；氧化床氣體加熱器6-10燃燒嘴的燃料入口通過管道與燃料總 管相連接；
[0077] 尾氣淋洗吸收器7的氣體出口與引風機8的入風口通過管道相連接；引風機8的 排風口通過管道與煙囪9底部的氣體入口相連接。
[0078] 本實施例利用上述系統(tǒng)進行釩渣高效氯化提釩，具體方法包括：釩渣料倉1-1中 的釩渣粉料和焦粉料倉1-3的焦粉分別經(jīng)釩渣螺旋加料器1-2和焦粉螺旋加料器1-4同時 進入氯化床進料器2-1混合后進入氯化流化床主體2-2內(nèi)；來自氯氣氣源總管的氯氣、干燥 空氣總管的干燥空氣及液氯氣化器6-6的循環(huán)氯氣經(jīng)煙氣換熱器2-4與氯化煙氣換熱預熱 后也進入氯化流化床主體2-2內(nèi)使釩渣粉料、焦粉等粉體物料維持流態(tài)化并與之發(fā)生化學 反應，空氣使部分焦粉發(fā)生燃燒提供熱量維持流化床溫度，氯氣與焦粉共同作用使釩渣中 的氧化釩和部分雜質(zhì)發(fā)生氯化，形成氯化殘渣和富含三氯氧釩的氯化煙氣；氯化殘渣經(jīng)氯 化流化床主體2-2下部的排渣口、氯化床螺旋排渣器2-7進入氯化渣料倉5-1中；氯化煙氣 經(jīng)氯化床旋風分離器2-3脫除粉塵后，再經(jīng)煙氣換熱器2-4預冷卻并進入煙氣冷凝器2-5 中使其中的三氯氧釩冷凝并與少量粉塵及其他氯化物雜質(zhì)形成三氯氧釩漿料，剩余氣體經(jīng) 氯化床酸封罐2-6后進入尾氣淋洗吸收器7中；
[0079] 煙氣冷凝器2-5中的三氯氧釩漿料進入蒸餾釜3-1中進行蒸餾操作，蒸餾釜3-1 的底部泥漿進入泥漿蒸發(fā)器3-2進行蒸發(fā)得到干渣粉料和三氯氧釩蒸氣；泥漿蒸發(fā)器3-2 產(chǎn)生的干渣粉料送入氯化渣料倉5-1中，泥漿蒸發(fā)器3-2產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)泥漿蒸發(fā) 冷凝器3-3冷凝后循環(huán)進入蒸餾釜3-1中；蒸餾釜3-1產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)蒸餾冷凝器 3-4冷凝形成三氯氧釩液體后進入三氯氧釩儲罐3-5 ;
[0080] 三氯氧釩儲罐3-5的三氯氧釩液體與來自干燥空氣總管的干燥空氣經(jīng)氯化物噴 嘴4-2混合后進入水解流化床主體4-3中；來自干燥空氣總管的干燥空氣與來自潔凈水總 管的潔凈水混合后經(jīng)依靠燃料燃燒提供熱量的水解床氣體加熱器4-1氣化預熱后進入水 解流化床主體4-3中維持床內(nèi)粉體的流態(tài)化、并使三氯氧釩發(fā)生氣相水解，形成五氧化二 釩粉體和富含氯化氫的水解煙氣；水解流化床主體4-3中的五氧化二釩粉體經(jīng)排料口、水 解床排料器4-5排出后送往產(chǎn)品儲存單元；水解煙氣經(jīng)水解流化床主體4-3頂部排出后進 入鹽酸冷凝器4-4冷凝吸收形成鹽酸溶液后，尾氣送入尾氣淋洗吸收器7中；
[0081] 氯化渣料倉5-1中的氯化殘渣和干渣粉料經(jīng)氯化渣螺旋加料器5-2、氧化床進料 器6-1進入氧化流化床主體6-2 ;來自干燥空氣總管的干燥空氣經(jīng)燃料燃燒提供熱量的氧 化床氣體加熱器6-10加熱后進入氧化流化床主體6-2中使氯化殘渣和干渣粉料維持流態(tài) 化并使其發(fā)生氧化，形成氧化渣和富含氯氣的氧化煙氣；氧化渣經(jīng)氧化流化床主體6-2下 部排渣口、氧化床螺旋排渣器6-8送入氧化渣儲罐6-9中；氧化煙氣經(jīng)氧化流化床一級旋風 分離器6-3、氧化流化床6-4二級旋風分離器脫除粉塵后進入氯氣冷卻液化富集器6-5使其 中的氯氣液化富集；氧化床二級旋風分離器6-4底部排出的氧化渣粉塵也送入氧化渣儲罐 6-9中；氯氣冷卻液化富集器6-5產(chǎn)生的液氯經(jīng)液氯氣化器6-6氣化、煙氣換熱器2-4預熱 后循環(huán)用于釩渣氯化；氯氣冷卻液化富集器6-5排出的尾氣經(jīng)氧化床酸封罐6-7后送往尾 氣淋洗吸收器7 ;尾氣淋洗吸收器7排出的氣體經(jīng)引風機8送入煙囪9后排空。
[0082] 本實施例中使用的釩渣原料為轉(zhuǎn)爐提釩釩渣，其成分見表1所示，粒度范圍為 0. 01mm~3. 0mm，處理量為120kg/h。釩渣經(jīng)配加焦粉氯化、氣相水解、氯化渣氧化后得到五 氧化二釩產(chǎn)品和氧化渣。
[0083] 表1實施例使用釩渣的化學組成（wt % )
[0085] 在氯化流化床主體2-2內(nèi)，釩渣氯化過程焦粉添加量為轉(zhuǎn)爐提釩釩渣質(zhì)量的 10%，操作溫度900°C，粉料平均停留時間為30min ;在水解流化床主體4-3內(nèi)，三氯氧釩氣 相水解操作水蒸氣與三氯氧釩的質(zhì)量比1.2,氣相水解操作溫度600°C ;在氧化流化床主體 6-2內(nèi)，氯化殘渣和干渣粉料的氧化操作溫度700°C，粉料平均停留時間80min。在上述操作 條件下，五氧化二釩產(chǎn)品純度99. 1 %、釩的提取回收率88. 5 %、氧化渣含氯量1. 3wt %。
[0086] 在釩渣氯化過程焦粉添加量為轉(zhuǎn)爐提釩釩渣質(zhì)量的30%，操作溫度500°C，粉 料平均停留時間為90min ;三氯氧釩氣相水解操作水蒸氣與三氯氧釩的質(zhì)量比2. 0,氣相 水解操作溫度160°C ;氯化殘渣和干渣粉料的氧化操作溫度1000°C，粉料平均停留時間 40min的操作條件下，五氧化二釩產(chǎn)品純度98. 9%、釩的提取回收率87. 8%、氧化渣含氯量 1. lwt % 〇
[0087] 在釩渣氯化過程焦粉添加量為轉(zhuǎn)爐提釩釩渣質(zhì)量的18%，操作溫度600°C，粉 料平均停留時間為60min ;三氯氧釩氣相水解操作水蒸氣與三氯氧釩的質(zhì)量比1. 7,氣相 水解操作溫度400°C ;氯化殘渣和干渣粉料的氧化操作溫度860°C，粉料平均停留時間 70min的操作條件下，五氧化二釩產(chǎn)品純度99. 5%、釩的提取回收率90. 2%、氧化渣含氯量 1. 2wt % 〇
[0088] 本發(fā)明未詳細闡述部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。
[0089]當然，本發(fā)明還可以有多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的公開做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和 變形都應屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種釩渣高效氯化提釩的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括氯化床加料裝置（1)、氯 化流化床（2)、蒸餾裝置（3)、水解流化床（4)、氧化床加料裝置（5)、氧化流化床（6)、尾氣淋 洗吸收器（7)、引風機⑶和煙囪（9); 所述氯化床加料裝置（1)包括釩渣料倉（1-1)、釩渣螺旋加料器（1-2)、焦粉料倉（1-3) 和焦粉螺旋加料器（1_4); 所述氯化流化床（2)包括氯化床進料器（2-1)、氯化流化床主體（2-2)、氯化床旋風分 離器（2-3)、煙氣換熱器（2-4)、煙氣冷凝器（2-5)、氯化床酸封罐（2-6)和氯化床螺旋排渣 器（2-7); 所述蒸餾裝置（3)包括蒸餾釜（3-1)、泥漿蒸發(fā)器（3-2)、泥漿蒸發(fā)冷凝器（3-3)、蒸餾 冷凝器（3-4)和三氯氧釩儲罐（3-5); 所述水解流化床（4)包括水解床氣體加熱器（4-1)、氯化物噴嘴（4-2)、水解流化床主 體（4-3)、鹽酸冷凝器（4-4)和水解床排料器（4-5); 所述氧化床加料裝置（5)包括氯化渣料倉（5-1)和氯化渣螺旋加料器（5-2); 所述氧化流化床（6)包括氧化床進料器（6-1)、氧化流化床主體（6-2)、氧化床一級旋 風分離器（6-3)、氧化床二級旋風分離器（6-4)、氯氣冷卻液化富集器（6-5)、液氯氣化器 (6-6)、氧化床酸封罐（6-7)、氧化床螺旋排渣器（6-8)、氧化渣儲罐（6-9)和氧化床氣體加 熱器（6-10); 所述釩渣料倉（1-1)底部的出料口與所述釩渣螺旋加料器（1-2)的進料口相連接；所 述焦粉料倉（1-3)底部的出料口與所述焦粉螺旋加料器（1-4)的進料口相連接；所述釩渣 螺旋加料器（1-2)的出料口、所述焦粉螺旋加料器（1-4)的出料口均與所述氯化床進料器 (2-1)的進料口通過管道相連接； 所述氯化床進料器（2-1)的排料口與所述氯化流化床主體（2-2)上部的進料口通過 管道相連接；所述氯化床進料器（2-1)底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接；所 述氯化床旋風分離器（2-3)設(shè)置于所述氯化流化床主體（2-2)的擴大段頂部中心；所述氯 化床旋風分離器（2-3)頂部的出氣口通過管道與所述煙氣換熱器（2-4)的熱煙氣入口相連 接；所述煙氣換熱器（2-4)的冷煙氣出口通過管道與所述煙氣冷凝器（2-5)的氣體入口相 連接；所述煙氣冷凝器2-5的氣體出口通過管道與所述氯化床酸封罐（2-6)的氣體入口相 連接；所述氯化床酸封罐（2-6)的氣體出口通過管道與所述尾氣淋洗吸收器（7)的氣體入 口相連接；所述氯化流化床主體（2-2)下部的排渣口與所述氯化床螺旋排渣器（2-7)的進 料口通過管道相連接；所述氯化床螺旋排渣器（2-7)的出料口通過管道與所述氯化渣料倉 (5-1)的進料口相連接；所述氯化流化床主體（2-2)底部的進氣口通過管道與所述煙氣換 熱器（2-4)的熱氣體出口相連接；所述煙氣換熱器（2-4)的冷氣體入口通過管道分別與氯 氣氣源總管、干燥空氣總管及所述液氯氣化器（6-6)的氣體出口相連接； 所述蒸餾釜（3-1)的漿料入口與所述煙氣冷凝器（2-5)底部的漿料排出口通過管道 相連接；所述蒸餾釜（3-1)底部的漿料排出口通過管道與所述泥漿蒸發(fā)器（3-2)的漿料入 口相連接；所述泥漿蒸發(fā)器（3-2)的干渣排放口通過管道與所述氯化渣料倉（5-1)的進料 口相連接；所述泥漿蒸發(fā)器（3-2)的蒸氣出口通過管道與所述泥漿蒸發(fā)冷凝器（3-3)的進 氣口相連接；所述泥漿蒸發(fā)冷凝器（3-3)的液體出口與所述蒸餾釜（3-1)的回流口通過管 道相連接；所述蒸餾釜（3-1)的蒸氣出口通過管道與所述蒸餾冷凝器（3-4)的進氣口相連 接；所述蒸餾冷凝器（3-4)的液體出口與所述三氯氧釩儲罐（3-5)的液體入口通過管道相 連接； 所述水解床氣體加熱器（4-1)的冷氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管道與干燥 空氣總管相連接；所述水解床氣體加熱器（4-1)的冷氣體入口與潔凈水總管通過管道相連 接；所述水解床氣體加熱器（4-1)的燃燒嘴燃料入口通過管道與燃料總管相連接；所述水 解床氣體加熱器（4-1)的熱氣體出口通過管道與所述水解流化床主體（4-3)底部的進氣 口相連接；所述氯化物噴嘴（4-2)設(shè)置于所述水解流化床主體（4-3)的下部；所述氯化物 噴嘴（4-2)的氯化物入口通過管道與所述三氯氧釩儲罐（3-5)的液體出口相連接；所述氯 化物噴嘴（4-2)的氣體入口通過管道與干燥空氣總管相連接；所述水解流化床主體（4-3) 的上部排料口通過管道與所述水解床排料器（4-5)的進料口相連接；所述水解床排料器 (4-5)底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管向連接；所述水解床排料器（4-5)的排料口 通過管道與產(chǎn)品儲存料倉相連接；所述水解流化床主體（4-3)頂部的出氣口通過管道與所 述鹽酸冷凝器（4-4)的進氣口相連接；所述鹽酸冷凝器（4-4)底部的鹽酸出口通過管道與 鹽酸儲罐相連接；所述鹽酸冷凝器（4-4)頂部的氣體出口通過管道與所述尾氣淋洗吸收器 (7)的氣體入口相連接； 所述氯化渣料倉（5-1)底部的出料口與所述氯化渣螺旋加料器（5-2)的進料口相連 接；所述氯化渣螺旋加料器（5-2)的出料口通過管道與所述氧化床進料器（6-1)的進料口 相連接；所述氧化床進料器（6-1)底部的進氣口通過管道與干燥空氣總管相連接； 所述氧化床進料器（6-1)的排料口與所述氧化流化床主體（6-2)上部的進料口通過管 道相連接；所述氧化床一級旋風分離器（6-3)設(shè)置于所述氧化流化床主體（6-2)的擴大段 頂部中心；所述氧化床一級旋風分離器（6-3)頂部的出氣口通過管道與所述氧化床二級旋 風分離器（6-4)的進氣口相連接；所述氧化床二級旋風分離器（6-4)頂部的出氣口通過管 道與所述氯氣冷卻液化富集器（6-5)的進氣口相連接；所述氯氣冷卻液化富集器（6-5)的 液氯出口通過管道與所述液氯氣化器（6-6)的液氯入口相連接；所述氯氣冷卻液化富集器 (6-5)的氣體出口與所述氧化床酸封罐（6-7)的進氣口通過管道相連接；所述氧化床酸封 罐（6-7)的氣體出口通過管道與所述尾氣淋洗吸收器（7)的氣體入口相連接；所述氧化流 化床主體（6-2)下部的排渣口與所述氧化床螺旋排渣器（6-8)的進料口通過管道相連接； 所述氧化床螺旋排渣器（6-8)的出料口、所述氧化床二級旋風分離器（6-4)底部的排料口 均通過管道與所述氧化渣儲罐(6-9)的進料口相連接；所述氧化床氣體加熱器(6-10)的冷 氣體入口和燃燒嘴助燃風入口均通過管道與干燥空氣總管相連接；所述氧化床氣體加熱器 (6-10)的熱氣體出口通過管道與所述氧化流化床主體（6-2)底部的進氣口相連接；所述氧 化床氣體加熱器（6-10)燃燒嘴的燃料入口通過管道與燃料總管相連接； 所述尾氣淋洗吸收器（7)的氣體出口與所述引風機（8)的入風口通過管道相連接；所 述引風機（8)的排風口通過管道與所述煙囪（9)底部的氣體入口相連接。2. -種基于權(quán)利要求1所述的釩渣高效氯化提釩系統(tǒng)的釩渣高效氯化提釩方法，包括 以下步驟： 所述釩渣料倉（1-1)中的釩渣粉料和所述焦粉料倉（1-3)的焦粉分別經(jīng)所述釩渣螺旋 加料器（1-2)和所述焦粉螺旋加料器（1-4)同時進入所述氯化床進料器（2-1)混合后進入 所述氯化流化床主體（2-2)內(nèi)；來自氯氣氣源總管的氯氣、干燥空氣總管的干燥空氣及所 述液氯氣化器（6-6)的循環(huán)氯氣經(jīng)所述煙氣換熱器（2-4)與氯化煙氣換熱預熱后也進入所 述氯化流化床主體（2-2)內(nèi)使釩渣粉料和焦粉維持流態(tài)化并與之發(fā)生化學反應，進行釩渣 氯化；空氣使部分焦粉發(fā)生燃燒提供熱量維持流化床溫度，氯氣與焦粉共同作用使釩渣中 的氧化釩和部分雜質(zhì)發(fā)生氯化，形成氯化殘渣和富含三氯氧釩的氯化煙氣；氯化殘渣依次 經(jīng)所述氯化流化床主體（2-2)下部的排渣口和氯化床螺旋排渣器（2-7)進入所述氯化渣料 倉（5-1)中；氯化煙氣經(jīng)所述氯化床旋風分離器（2-3)脫除粉塵后，再經(jīng)所述煙氣換熱器 (2-4)預冷卻并進入所述煙氣冷凝器（2-5)中使其中的三氯氧釩冷凝并與少量粉塵及其他 氯化物雜質(zhì)形成三氯氧釩漿料，剩余氣體經(jīng)所述氯化床酸封罐（2-6)后進入所述尾氣淋洗 吸收器（7)中； 所述煙氣冷凝器（2-5)中的三氯氧釩漿料進入所述蒸餾釜（3-1)中進行蒸餾操作，所 述蒸餾釜（3-1)的底部泥漿進入所述泥漿蒸發(fā)器（3-2)進行蒸發(fā)得到干渣粉料和三氯氧釩 蒸氣；所述泥漿蒸發(fā)器（3-2)產(chǎn)生的干渣粉料送入所述氯化渣料倉（5-1)中，所述泥漿蒸 發(fā)器（3-2)產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)所述泥漿蒸發(fā)冷凝器（3-3)冷凝后循環(huán)進入所述蒸餾釜 (3-1)中；所述蒸餾釜（3-1)產(chǎn)生的三氯氧釩蒸氣經(jīng)所述蒸餾冷凝器（3-4)冷凝形成三氯 氧釩液體后進入所述三氯氧釩儲罐（3-5); 所述三氯氧釩儲罐（3-5)的三氯氧釩液體與來自干燥空氣總管的干燥空氣經(jīng)所述氯 化物噴嘴（4-2)混合后進入所述水解流化床主體（4-3)中；來自干燥空氣總管的干燥空 氣與來自潔凈水總管的潔凈水混合后經(jīng)依靠燃料燃燒提供熱量的所述水解床氣體加熱器 (4-1)氣化預熱后進入所述水解流化床主體（4-3)中維持床內(nèi)粉體的流態(tài)化、并使三氯 氧釩發(fā)生氣相水解，形成五氧化二釩粉體和富含氯化氫的水解煙氣；所述水解流化床主體 (4-3)中的五氧化二釩粉體依次經(jīng)排料口和水解床排料器（4-5)排出后送往產(chǎn)品儲存單 元；水解煙氣經(jīng)所述水解流化床主體（4-3)頂部排出后進入所述鹽酸冷凝器（4-4)冷凝吸 收形成鹽酸溶液后，尾氣送入所述尾氣淋洗吸收器（7)中； 所述氯化渣料倉（5-1)中的氯化殘渣和干渣粉料依次經(jīng)所述氯化渣螺旋加料器（5-2) 和氧化床進料器（6-1)進入所述氧化流化床主體（6-2);來自干燥空氣總管的干燥空氣 經(jīng)燃料燃燒提供熱量的所述氧化床氣體加熱器（6-10)加熱后進入所述氧化流化床主體 (6-2)中使氯化殘渣和干渣粉料維持流態(tài)化并使其發(fā)生氧化，形成氧化渣和富含氯氣的氧 化煙氣；氧化渣依次經(jīng)所述氧化流化床主體（6-2)下部排渣口和氧化床螺旋排渣器（6-8) 送入所述氧化渣儲罐（6-9)中；氧化煙氣依次經(jīng)所述氧化流化床一級旋風分離器（6-3)和 氧化流化床二級旋風分離器（6-4)脫除粉塵后進入所述氯氣冷卻液化富集器（6-5)使其中 的氯氣液化富集；所述氧化床二級旋風分離器（6-4)底部排出的氧化渣粉塵也送入所述氧 化渣儲罐（6-9)中；所述氯氣冷卻液化富集器（6-5)產(chǎn)生的液氯依次經(jīng)液氯氣化器（6-6) 氣化和煙氣換熱器（2-4)預熱后循環(huán)用于釩渣氯化；所述氯氣冷卻液化富集器（6-5)排出 的尾氣經(jīng)所述氧化床酸封罐(6-7)后送往所述尾氣淋洗吸收器（7); 所述尾氣淋洗吸收器（7)排出的氣體經(jīng)引風機（8)送入所述煙囪（9)后排空。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的釩渣高效氯化提釩方法，其特征在于，所述釩渣為釩鈦磁鐵 礦冶煉半鋼后產(chǎn)生的含釩冶煉渣粉料，粒度〇. 01mm~3. 0mm，V205質(zhì)量含量為10 %~28%。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的釩渣高效氯化提釩方法，其特征在于，在氯化流化床主體 (2-2)內(nèi)f凡渣氯化過程中，所述焦粉添加量為f凡渣粉料質(zhì)量的10%~30%。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效氯化提釩方法，其特征在于，釩渣氯化操作溫度為500~ 900°C，粉料的平均停留時間為30~90min。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的釩渣高效氯化提釩方法，其特征在于，在所述水解流化床主 體（4-3)中，三氯氧釩直接通過氣相水解生產(chǎn)五氧化二釩粉體，所述氣相水解過程水蒸氣 與三氯氧釩的質(zhì)量比為1. 2~2. 0,氣相水解操作溫度為160~600°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的釩渣高效氯化提釩方法，其特征在于，在所述氧化流化床主 體（6-2)中，通過氯化殘渣和干渣粉料氧化處理回收氯氣，所述氯化殘渣和干渣粉料氧化 的操作溫度為700~1000°C，粉料的平均停留時間為40~80min。
【文檔編號】C22B7/04GK105986126SQ201510051609
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】范川林, 朱慶山, 楊海濤
【申請人】中國科學院過程工程研究所