Способ подготовки ванадийсодержащего шлака к окислительному обжигу Советский патент 1982 года по МПК C22B34/22 

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩЕГО ШЛАКА К ОКИСЛИТЕЛЬНОМУ ОБЖИГУ

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам переработки шлаков с целью получения цветных металлов или их соединений, и может быть использовано для извлечения ванадия из ванадийсодержащих шлаков.

Сущность процессов подготовки шихты к окислительному обжигу состоит в обеспечении наиболее тонкого помола компонентов шихты с тем, чтобы создать условия для хорошего контакта избыточного кислорода газовой атмосферы обжиговой печи с окислом ванадия для окисления его до пятивалентного состояния и тесного контакта пятиокиси ванадия с реагентной добавкой для образования растворимых соединений ванадия.

Известны способы подготовки ванадийсодержащей шихты к окислительному обжигу, основные различия между которыми обусловлены типом применяемой реагентной добавки.

При использовании в качестве реагентной добавки химических соединений щелочных металлов, из-за хорошей растворимости их в водной среде и невозможности, по этой причине, поддержания,необходимого соотношения

шлака и реагентной добавки в твердой подготовленной для обжига шихте, помол шихты производится в мельницах только сухого помола 1.

Недостатком данных способов является применение мельниц сухого помола, не обеспечивающих необходимую тонину помола, что приводит к ухудшению контакта окислов ванадия с кислородом и реагентной добавкой и образованию растворимых ванадатов в обожженной шихте с соответствующим снижением извлечения ванадия. При работе мельниц сухого помола выделяется очень много пыли, с ней теряется часть ванадия и снижается коэффициент извлечения ванадия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ подготовки ванадийсодержащего шлака к окислительному обжигу с использованием реагентной добавки, включающий дробление шлака, мокрый помол, классификацию по крупности, выделение металла грохочением-и магнитной сепарацией на всех стадиях измельчения и фильтрацию.

Способ включает операции дробления ванадийсодержащего шлака в щековой и роторной дробилках с грохбчением на грохотах и вьщелением металлевключении магнитным способсм перед каждой стадией дробления, добавление к ванад ;ийсодержащему шлаку свежеобожженной иэаести и дальнейшее измельчение компонентов шихты путем совместного мокрого помола в шаровы мельницах, работающих в замкнутом ц ле со спиральным классификатором. В процессе измельчения металл выделяется из шихты в бутаре (барабанном грохоте) мельницы и магнитным сепаратором , Слив классификатора направляется на фильтр-прессы, где под давлением 3-4 атм происходит его обезвоживание. Способ позво ет устранить недостатки вышеперечис ленных известных способов подготовки ванадийсодержащей шихты к окислительному обжигу t2J. Недостатком известного способа является плохая фильтруемость пульпы на фильтр-прессах из-за быстрого забивания пор фильтр-ткани частицами влажной гидроокиси кальция, что приводит к повышенной влажности ших ты после фильтрации (до 20%) и поВЕЛшенному окатышеобразованию в зоне сушки обжиговой печи с соответствующим снижением извлечения ванадия. Цель изобретения - увеличение степени извлечения ванадия из шлака . Поставленная цель достигается те что в способе подготовки ванадийсодержащего шлака к окислительному обжигу с использованием добавки, включающем дробление шлака, мокрый помол, классификацию по крупности, выделение металла грохочением и маг нитной сепарацией на всех стадиях и мельчения и фильтрацию, реагентную добавку вводят после фильтрации, а полученную шихту подвергают допол нительному совместному помолу. Дополнительный совместный помол шихты может производиться на мельн цах любого типа, обеспечивающих вы сокую тонину помола и работающих без добавления влаги. В процессе дополнительного совместного помола происходит разруше ние образовавшихся при фильтрации кусков и комьев шлака дополнительн измельчение шлака и реагентной добавки и хорошее смешивание компонентов шихты, чем достигается хоро ший контакт шлака и реагентной добавки. За счет добавления к влажному кеку сухой реагентной добавки снижается содержание влаги в шихте, повышается ее сыпучесть и снижс1етс окатышеобразование в обжиговой печ Способ позволяет получать хорош результаты по извлечению ванадия и ишака при использовании любой из известных реагентных добавок. Процесс устранения образования окатышей легко регулируется дозированием реагентной добавки в шихте. Лучшие результаты по всем технологическим показателям и извлечению ванадия из шлака обеспечиваются в случае применения в качестве реагентной добавки свежеобожженной извести. При смешивании влажного кека с известью в мельнице кроме физического измельчения сусков извести активная окись кальция извести взаимодействует со свободной водой кека с превращением оКиси кальция и резким увеличением активной поверхности контакта с частицами молотого ванадийсодержащего шлака. Предотвращение окатышеобразования в обжиговой печи достигается путем снижения содержания свободней воды в шихты за счет смешивания .влажного кека с сухой свежеобожженной известью, химического связывания воды в гидрат окиси кальция и частичного испарения за счет тепла реакций образования гидрата окиси кальция. Подготовка шихты к окислительному обжигу этим способом предотвращает процесс образования окатышей при окислительном обжиге шихты во вращающиеся печи, обеспечивает шихте повгдченную сыпучесть, хороший контакт частиц шлака с избыточннлм кислородом газовой атмосферы печи и частичками реагентной добавки, при этом окисление ванадия до пятьокиси и реакция образования растворимых ванадатов протекают наиболее полно и за счет этого возрастает извлечение ванадия при гидрометаллургическом переделе примерно На 2%, Пример, Ванадийсодержащий шлак подвергают дроблению на щековой дробилке СМ-741, затем после контрольного грохочения фракцию +20 мм передают на роторную дробилку СМД-85. После второй стадии дробления и магнитной сегатации, ванадийсодержащий шлак подвергают мокрому помолу на шаровой мельнице МШР-21-22, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором. После помола из шлака выделяют металл на бутаре мельницы и магнитном сепараторе ПБМ-2. Слив классификатора передают в промежуточные чаны-мешалки и затем в виде пульпы на фильтр-прессы ФПАКМ-25МП, После фильтрации молотый шлак с содерх анием свободной воды 9,8% в виде влажного кека ленточным транспортером передают в промежуточный бункер наког1итель, из которого вместе с 7,0 вес.% свежеобожженной извести загружают в шаровую мельницу и подвергают совместному помолу После помола содержание свободной воды в шихте на выходе из шаровой мельницы снижается и находится на уровне 7,0 вес.% сверх ста процентов сухой массы. Шихта становится сыпучей и образование комьев при транспортировке ленточным транспортером не наблюдается. Опытнопромышленные партии шихты со свежеобожженной известью обжига ют в промышленных условиях на вращающейся обжиговой печи цеха по про изводству феррованадия. В результате проведения экспериментов установлено, что выход от дельных кусков спекшейся шихты и гранул с величиной зерна +10,0 мм для всех контрольных проб рассева шихты не превышает 1,0%. Они представляют собой рыхлые спеки хорошо обожженной шихты, имеют вид раз рушившегося гарнисажа печи и обеспе чивают среднее технологическое вскрытие после размола более 90% (лабораторные данные). Технологическое вскрытие в обожж ной шихте составляет 94,1% (слабокислотное 89,3%) и по сравнению со вскрытием шихты, подготовленной по известной схеме, увеличилось на 4,0 (слабокислотное на 4,6%). Повышение технологического вскрытия при проведении опытов позволяет увеличить извлечение ванадия в гидометаллургическом отделении цеха на 2,2% и снизить себестоимость пятиокиси ванадия примерно иа 50 руб/т. изобретения Способ подготовки вгшадийсодержадцего шлака к окислительному обжигу с использованием реагентной добавки, включгцсяций дробление шлака, мокрый помол, классификацию по крупности, выделение металла грохочением и магнитной сепарацией на всех стгшиях измельчения и фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью увеличений степени извлечения ванадия, реагентную добавку вводят после фильтрации, а полученную шихту под- . вергают дополнительному совместнетлу помолу. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Дурер Р. и Фолькерт Г. Производство ферросплавов, М., Металлургия, 1976, с. 415-420. 2.Технологическая инструкция по переработке ванадийсодержащих конверторных шлаков в гидрометаллургическом цехе Новотульского металлургического завода, Тула, 1973, с.5-8.