Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХ КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАКОВ, включающий окислительно-натрирующий обжиг шлаков с содой, водное выщелачивание огарка при механическом перемешивании, выделение соединений ванадия из растворов, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты выделения ванадия из шлаков, выщелачивание огарка при механическом перемешивании ведут до достижения концентрации ванадия в растворе 24 г/л N₂O₅ с последующим одновременным воздействием механического перемешивания и вибрации дна аппарата.

Изобретение относится к технологии соединений ванадия и феррованадия, применяемых во многих отраслях промышленности, в частности в металлургии.
Целью изобретения является повышение полноты выделения ванадия из шлаков за счет более полного водного выщелачивания огарка.
Сущность способа иллюстрируется примерами.
В опыте используют обожженную шихту Чусовского металлургического завода с содержанием 10,02% V₂O₅ в водорастворимой форме и общем содержании ванадия 11,7% V₂O₅.
П р и м е р 1 (по известному способу). Берут 200 г шихты, нагретой до 450-500^оС и бросают в термостатированный при 70^оС стакан, содержащий 400 мл воды. Включают мешалку и выщелачивают в течение 15 мин, скорость вращения мешалки 12 об/мин. Через определенные промежутки времени (0,5-1 мин) специальным отборником отбирают пробы по 1 мл и анализируют их на содержание водорастворимого ванадия. Результаты анализа через 15 мин после начала процесса: в растворе 29,2 г/л V₂O₅, в отвале 5,86% V₂O₅ общего и 4,18% V₂O₅ водорастворимого. Степень выщелачивания по водорастворимым соединениям 58,3%
Далее осадок отделяют от жидкости и подвергают дальнейшему выщелачиванию водой при Т:Ж=1:2 при тех же условиях в течение 15 мин и снова анализируют: в растворе 13,5 г/л V₂O₅, в отвале 3,15% V₂O₅ общего и 1,47% V₂O₅ водорастворимого. Суммарная степень выщелачивания за 2 стадии по водорастворимым соединениям 85,3% Далее осадок отделяют от жидкости и подвергают дальнейшему выщелачиванию водой при Т:Ж=1:2 при тех же условиях в течение 15 мин и снова анализируют: в растворе 4,8 г/л V₂O₅, в отвале 2,18% V₂O₅ общего и 0,5% V₂O₅ водорастворимого. Суммарная степень выщелачивания за 3 стадии по водорастворимым соединениям 95%
П р и м е р 2. Берут 200 г нагретой шихты и бросают в термостатированный стакан, содержащий 400 мл воды. Включают мешалку и выщелачивают в течение 7 мин при тех же условиях, что и в примере 1. Через промежутки времени 0,5-1 мин отбирают пробы по 1 мл и анализируют на содержание водорастворимого ванадия в растворе. Анализ раствора через 7 мин выщелачивания соответствовал 24,0 г/л V₂O₅. С этого момента включали дополнительно к мешалке вибратор и сосуд подвергали виброколебаниям с амплитудой 2,2 мм при частоте 50 Гц в течение 8 мин. Общая продолжительность выщелачивания 15 мин.
Далее полученный раствор и осадок анализировали: в растворе 37,3 г/л V₂O₅, в отвале 4,24% V₂O₅ общего и 2,56% V₂O₅ водорастворимого. Степень выщелачивания по водорастворимым соединениям 74,5% Далее осадок отделяют от жидкости и подвергают дальнейшему выщелачиванию водой при Т:Ж=1:2 при тех же условиях при комбинированном воздействии (мешалкой и вибрацией дна аппарата) в течение 15 мин. Результаты анализа: в течение 12,0 г/л V₂O₅, в отвале 1,85% V₂O₅ общего и 0,17% V₂O₅ водорастворимого.
Суммарная степень выщелачивания за две стадии по водорастворимым соединениям 98,3%
Результаты анализа растворов и твердых кеков после водного выщелачивания представлены в табл. 1 и 3, на чертеже. Кривые нарастания концентрации V₂O₅ в растворе С в зависимости от продолжительности выщелачивания огарка при 70^оС на I стадии выщелачивания, характеризующие воздействие:
1 механической мешалкой; 2 вибрацией дна аппарата, 3-8 комбинацией мешалки и вибрации дна аппарата. Обнаружено, что при одновременном воздействии механического перемешивания и вибрации дна аппарата при водном выщелачивании огарка неожиданно достигается сверхсуммарный эффект, проявляющийся в нарастании концентрации ванадия в растворе начиная с 24 г/л V₂O₅ за определенное время, превышающем сумму нарастания концентрации ванадия в растворе за такое же время от обработки пульпы только механическим перемешиванием и обработки пульпы только вибрацией дна аппарата.
Результаты сравнительных расчетов эффектов от каждого вида воздействия в отдельности, их суммы и предложенной в изобретении комбинации представлены в табл. 2.
На основании результатов испытаний можно сделать вывод, что благодаря предлагаемому способу впервые найдена комбинация воздействия, приводящая к более полному водному выщелачиванию огарка, сопровождающегося получением более концентрированных по ванадию растворов.
Изобретение относится к технологии соединений ванадия и феррованадия, применяемых в черной металлургии, химической, лакокрасочной, резинотехнической, стекольной отраслях промышленности, а также в медицине и фотографии. Цель изобретения повышение полноты выделения ванадия из шлаков. Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков включает окислительно-натрирующий обжиг шлаков с содой, водное выщелачивание огарка при механическом перемешивании, выделение соединений ванадия из растворов, при этом выщелачивание огарка при механическом перемешивании ведут до достижения концентрации ванадия в растворе 24 г/л V₂O₅ с последующим одновременным воздействием механического перемешивания и вибрации дна аппарата. Степень выщелачивания составляет 98,3% (по прототипу 95%). 1 ил. 3 табл.