高炉消化提钒二次尾渣可行性分析.pdf

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1、第3期矿产综合利用No．32012年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2012高炉消化提钒二次尾渣可行性分析。翁庆强，张炜(四川省川威钒钛冶金科技开发有限公司，四川成都610100)摘要：提钒二次尾渣含有铬和钒，露天堆存和直接外排都会对环境造成严重危害。尾渣中含有铁，经烧结球团后进入高炉冶炼，可将cr6+还原成无毒的Cr3’，解决了铬对环境的影响，同时还回收利用了钒、铁，实现资源综合利用。但是，二次尾渣中的碱金属经烧结或球团后，脱碱效果不明显，基本全部又转移到了高炉作业工序。针对碱金属对高炉的影响，分析了二次尾渣

2、中的碱金属对高炉的碱负荷、人炉品位、焦比、产量等影响，得出提钒二次尾渣经烧结球团后进入高炉冶炼是经济可行的。关键词：提钒；二次尾渣；碱金属；高炉中图分类号：X758文献标识码：A文章编号：1000—6535(2012)03—0059—03川威集团预期将五氧化二钒的产量将增至万表1提钒二次尾渣成分表／％吨级，钒渣的产量也相应增加。提钒尾渣经过二次Table1Componentsofvanadiumtwotailings培烧后产生的二次尾渣将达6万t(按年产8000tV"lYeMnONa20Tio2SiO2AI2o3cr203Pv2o5Mg0CaO0计)。提钒二次尾渣中含有铬

3、和钒，对环境危害33．97．695．958．皿151．144．510．0fi60．896．051．32严重，所以尾渣必须合理存放。如果直接将尾渣外提钒二次尾渣因含有铬、钠等元素，其堆放和处排，在露天堆存时，经长期雨水冲淋后大量的六价铬理存在一定的难度。高炉能否全部消化提钒的二次和五价钒离子随雨水溶渗、流失、渗入地表，从而污染地下水，也污染了江河、湖泊，进而危害农田、水产尾渣关键在于二次尾渣中的碱金属的含量能否对高和人体健康，尤其是六价铬和五价钒离子对人体健炉造成较大的影响，现就高炉消化提钒的二次尾渣康的毒害很大。所以，提钒二次尾渣若不能全被利作简要分析。用和消化掉，存放场

4、地和环境负荷限制将使川威整1碱金属对高炉钒钛磁铁矿冶炼的影响个钒钛磁铁矿冶炼流程的持续运行受到严重制约。提钒二次尾渣中含有多种可资源化利用的有价碱金属在冶炼钒钛磁铁矿高炉内的循环富集规元素，分析结果见表1。由表1可知，提钒二次尾渣律与冶炼普通矿基本一致。碱金属常以复杂硅酸盐中铁和钒两种元素的含量分别为33．9％、0．89％。的形式存在于各种矿石中，在常规的烧结过程中去故可考虑将提钒产生的二次尾渣返到烧结或球团进除很少[1]。在高炉的中、上部，以复杂硅酸盐形式行配料后进入高炉冶炼。在焦炭和煤气的作用下，进入高炉的碱金属是很稳定的，当它随炉料下降到高炉冶炼是一个强烈的还原过程

5、，可将提钒二次尾高炉下部高温区后，还原生成K、Na。渣中的cr6+还原成无毒的cr3+，同时综合回收钒、K2SiO3+C=2K(g)+SiO2+CO(g)(1)铁。提钒二次尾渣经烧结球团后进入高炉冶炼，解Na2SiO3+C=2Na(g)+SiO2+CO(g)(2)决了因二次尾渣中六价铬、五价钒露天堆放过程雨(1)式还原温度>1550oC；(2)式还原温度>水淋溶带来的环境问题；同时经高炉炼铁后所得的1700oC。高炉渣是一种很稳定的物料，对环境没有影响，可以全部用作水泥生产的原料，从而再次得到利用。由于煤气的高速运动，达不到碱金属的平衡蒸收稿日期：2011—08—17；改

6、回日期：2011一o9—27作者简介：翁庆强(1976一)，男，工程师，研究方向为钒钛磁铁矿综合利用。·60·矿产综合利用气压，因此只有小部分碱金属硅酸盐参加反应，生成747+70％=1067万t(产铁约541万t)的碱蒸气随着煤气流向上运动。而高炉内鼓人热风将提钒尾渣每年产生的二次尾渣57600t(按每中N含量较高，所以在高温区产生的碱蒸气离开风年产8000tV：O计)全部加入到高炉的人炉矿石中，口区后，按(3)～(5)式反应生成氰化物蒸气随煤气则其对高炉入炉的碱负荷、人炉品位影响如下：流上升。(I)对高炉人炉的碱负荷影响2K(g)+2C+N2(g)=2KCN(g)(3

7、)57600x1000x5．95％+5410000=O．63kg／t2Na(g)+2C+N(g)=2NaCN(g)(4)提钒二次尾渣全部被高炉消化掉，将使高炉的2KCN(g)+4CO2=K2CO3(g)+N2+5C0(5)碱负荷较原来的基础上增加0．63kg／t，这对高炉碱高炉煤气流内夹杂着碱蒸气、碱金属氰化物及负荷的影响较大。碳酸盐，在上升过程中，与高炉料柱和内衬充分接(2)对高炉入炉综合铁品位影响触，其碱金属一部分被焦炭吸收，一部分沉积于耐火假设以提钒的二次尾渣代替部分含铁55％左材料上，一部分随煤气排出炉外，炉料中大部分