利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺

摘要

本发明涉及一种利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺，它以含钒磷铁和炼钢高磷钒渣为主要原料，利用电炉冶炼方法除铁和水浸湿法冶炼提钒，综合回收钒和铁，经冶炼成钒铁，在冶炼过程中通过进一步回收，把磷渣饼经化工熟化，制成磷肥。本发明工艺简单、投资少、回收率可达82～65％、冶炼产品符合国家标准GB4139－87 FeV50A.B牌号和GB4139－87 FeV70A.B牌号，合格率大于95％。

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺。

背景技术

我们知道在工程材料技术领域中，钒是一种重要的合金无素，钒在钢铁中起脱氧、脱氟作用。钒铁主要用作炼钢的合金添加剂。钢中加入钒铁之后，可以显著提高钢的硬度、强度、耐磨度、延展性，改善钢的切削性能。钒铁常用于碳素钢、低合金钢强度钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中。

冶炼钒铁方法一般都是由钒渣直接冶炼钒铁，不同的生产厂家根据不同的钒渣成分含量，具体做法也不尽相同。常见的是从含钒铁矿或高钒铁炉渣中提取钒的工艺是将含钒铁精矿粉或高钒铁炉渣烧结、先冶炼含钒生铁再吹炼成钒渣，再对钒渣进行处理得到五氧化二钒产品。但对于含钒磷铁由于杂质磷元素超标，上述含钒磷渣混合在一起，工艺处理变得非常复杂。

中国发明专利申请号200310118475.2还公开了一种“含钒铁精矿球团提钒方法”该方法是在含钒铁精矿粉中加入适量的钠盐造球、焙烧成钠化球团。钠化球团经过水浸处理使其中的可溶性钒酸钠溶解在水中。获得的钒酸钠溶液浓缩合格后加入硫酸混合、搅拌，使五氧化二钒沉淀出来，经过压滤、烘干制成粉状或者溶化浇铸成片状五氧化二钒成品。该方法与前述工艺一样具体选择性，只适合含杂质磷元素低的钒渣提钒冶炼，对于含钒磷铁，铁将烧结成块，钒又达不到冶炼温度提不出来，因此该工艺也行不通。

发明内容

本发明的技术问题是弥补现有提钒冶炼钒铁工艺的不足，提出一种利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺，实现铁与含钒磷渣分离，钒与磷分离，最终冶炼成合格的钒铁，并综合回收铁和磷副产品。

为了解决上述技术问题，本发明的基本构思是：以含钒磷铁和炼钢高磷钒渣为主要原料，利用电炉冶炼方法除铁和水浸湿法冶炼提钒，综合回收钒和铁，经冶炼成钒铁，在冶炼过程中通过进一步回收，把磷渣饼经化工熟化，制成磷肥。

实现本发明构思的技术方案为：利用含钒磷铁提钒冶炼钒铁的工艺，其步骤是：

1、首先将含钒磷铁或炼钢高磷钒渣与NaCO3按含V比例的1～1.5倍量投入电炉中，加热至1600℃～2000℃，熔炼2小时后倒入铁水包内，当温度降到1300℃～1400℃时向熔体中吹入富氧空气，撇出含钒磷的浮渣；

2、将铁水包内熔融的铁水铸锭冷却为成品铁锭；

3、把步骤1所撇出含钒磷的浮渣经冷却、磨碎成粉，配加钠盐粉造球团、焙烧2小时；焙烧过程温度控制在900℃；

4、通过水浸球团将球团中可溶物溶解到水中获得钒酸钠和磷酸钠混合溶液，在该溶液中加入CaO，历经24小时沉淀，经压滤，磷渣滤饼再经化工熟化，和冶炼炉渣配比混合制成磷肥；

5、在步骤4所产生的滤液中加入硫酸，得到五氧化二钒固体沉淀物；经压滤、熔成片钒，再送到电炉冶炼生产成钒铁成品。

本发明与现有技术相比，创造性地把电炉冶炼方法除铁和水浸湿法冶炼提钒工艺结合在一起，并突破了两大技术关键，其一是，可以将含钒磷铁的铁与含钒磷渣彻底分离；其二是经湿法冶炼，要把磷与钒彻底地分离开来，得到的五氧化二钒达到生产合格钒铁产品，创新了钒中除磷技术及工艺，并进行综合利用，达到较好的效果；本发明工艺简单、投资少、回收率可达75～82％、冶炼产品符合国家标准GB4139-87FeV50A.B牌号和GB4139-87FeV70A.B牌号，合格率大于95％。

附图说明

附图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合工艺流程附图用具体实施例来详细说明本发明：

实施例1

本实施例生产的产品是钒铁FeV-50-A，其步骤是：

1、首先将含钒磷铁(含V5％)与NaCO3按含V比例的1.5倍量投入电炉中，加热至2000℃，熔炼2小时后倒入铁水包内，当温度降到1400℃时向熔体中吹入富氧空气，撇出含钒磷的浮渣；

2、将铁水包内熔融的铁水铸锭冷却为成品铁锭；

3、把步骤1所撇出含钒磷的浮渣经冷却、磨碎成粉(细度达100目)，配加钠盐粉(碳酸钠)造球团、焙烧2小时；焙烧过程温度控制在900℃；

4、通过水浸球团将球团中可溶物溶解到水中获得钒酸钠和磷酸钠混合溶液，在该溶液中加入CaO，历经24小时沉淀，经压滤，磷渣滤饼再经化工熟化，和冶炼炉渣配比混合制成磷肥；

5、在步骤4所产生的滤液中加入硫酸，得到五氧化二钒固体沉淀物；经压滤、熔成片钒，再送到电炉冶炼生产成钒铁成品。

以下为我国钒铁标准(GB4139-87)

     牌号                                    化学成分w/％    V    C    Si    P    S    Al    Mn    不小于                                    不大于    FeV-40-A    40.0    0.75    2.0    0.10    0.06    1.0    FeV-40-B    40.0    1.00    3.0    0.20    0.10    1.5    FeV-50--A    50.0    0.40    2.0    0.07    0.04    0.5    0.5    FeV-50-B    50.0    0.75    2.5    0.10    0.05    0.8    0.5    FeV-75-A    75.0    0.20    1.0    0.05    0.04    2.0    0.5    FeV-75-B    75.0    0.30    2.0    0.10    0.05    3.0    0.5

实施例2

本实施例生产的产品是钒铁FeV-50-B，其步骤是：

1、首先将含钒磷铁(含V10％)与NaCO3按含V比例的1倍量投入电炉中，加热至1600℃，熔炼2小时后倒入铁水包内，当温度降到1300℃时向熔体中吹入富氧空气，撇出含钒磷的浮渣；

步骤2、3、4、5同实施例1。

实施例3

本实施例生产的产品是钒铁FeV-75-A，其步骤是：

1、首先将炼钢高磷钒渣(含V8％)与NaCO3按含V比例的1.2倍量投入电炉中，加热至1900℃，熔炼2小时后倒入铁水包内，当温度降到1380℃时向熔体中吹入富氧空气，撇出含钒磷的浮渣；

步骤2、3、4、5同实施例1。