一种基于电场诱导迁移的含钒钢渣中钒的富集方法与流程

本发明涉及冶金，具体涉及一种基于电场诱导迁移的含钒钢渣中钒的富集方法。

背景技术：

1、目前关于含钒钢渣的富集方法较多，如：专利cn200510094963.3，在含钒钢渣中加入sio2、al2o3、莫来石等添加剂，对其进行熔化处理，通过熔化，使钢渣中弥散分布的钒发生相变的转移。专利cn201611150353.5，加入硅质物料调整熔渣碱度，使渣中的钒富集相变发生转移。该类方法存在以下痛点：一是需要对含钒钢渣进行整体加热至1450℃以上，能耗极高；二是需要添加大量的添加剂，约占钢渣量的5-16%，成本显著；三是含钒物料虽以富钒相析出，但仍弥散分布，后续分离仍需细磨、强磁选，处理流程长，物料损耗大。专利cn113549769b，将含钒钢渣加入酸液进行酸洗，随后分离含铁物料，将磁选剩余物中加入按一定比例混合的edta四钠、粉煤灰、滑石粉和膨润土的混合物料进行螯合，再次磁选分离含铁物料，制作成球团后采用熔炼炉升温至1450-1500℃进行熔炼得到含钒铁锭。处理步骤烦琐且需要消耗大量的化学药剂，同时亦需要升温，能耗高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于电场诱导迁移的含钒钢渣中钒的富集方法，以实现对含钒钢渣中钒的富集。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种基于电场诱导迁移的含钒钢渣中钒的富集方法，包括以下步骤：

3、（1）制样：将含钒钢渣进行破碎，然后加入电解质溶液调浆，制得浆料；

4、（2）电场诱导迁移：将步骤（1）的浆料置于直流脉冲电场中处理30-90min；

5、（3）后处理：步骤（2）结束后停止电场，收集紧贴阴极区域的高含钒富集层浆料，脱水干燥后采用磁选设备分离，收集钒预富集粉。

6、进一步，含钒钢渣中的v2o5含量为1.0-3.5wt%。

7、进一步，含钒钢渣破碎后的粒度＜100目；调质渣颗粒的粒度为100-200目。

8、进一步，电解质溶液为硫酸钠电解质溶液；含钒钢渣和电解质溶液的质量比为0.3-0.6：1。

9、进一步，浆料的含水量为25-35wt%。

10、进一步，直流脉冲电场以石墨或钛镀钌作为平行板电极。

11、进一步，直流脉冲电场的电极间距为10-30cm，电压梯度为5-15v/cm，脉冲频率为50-200hz，占空比30-60%。

12、进一步，收集紧贴阴极区域的高含钒富集层浆料具体为收集紧贴阴极区域5~10mm厚度的高含钒富集层浆料；高含钒富集层浆料脱水干燥后的含水量＜1.0%。

13、进一步，采用磁选设备分离具体为采用高强度磁选设备进行磁选，磁场强度为5000-10000高斯。

14、本发明具有以下有益效果：本发明创新性地提出了一种基于“固相电场诱导迁移”的钢渣钒富集方法及体系。其核心原理在于：针对钢渣中导电/介电性差异显著的钒铁尖晶石相，通过构建特定的固相电场诱导迁移体系，在电场作用下，利用不同相间的电性差异，驱动钒铁尖晶石相向特定电极区域定向聚集，从而实现钢渣中钒元素的高效富集。该技术方案有效解决了传统钢渣提钒工艺中分离效率低、能耗高、富集效果差等技术瓶颈，不仅实现了钢渣中钒资源的高效回收，也为钢渣等工业固废的绿色高值化利用提供了新的技术路径。

1.一种基于电场诱导迁移的含钒钢渣中钒的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述含钒钢渣中的v2o5含量为1.0-3.5wt%。

3.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述含钒钢渣破碎后的粒度＜100目；所述调质渣颗粒的粒度为100-200目。

4.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述电解质溶液为硫酸钠电解质溶液；所述含钒钢渣和电解质溶液的质量比为0.3-0.6：1。

5.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述浆料的含水量为25-35wt%。

6.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述直流脉冲电场以石墨或钛镀钌作为平行板电极。

7.根据权利要求1或6所述的富集方法，其特征在于，所述直流脉冲电场的电极间距为10-30cm，电压梯度为5-15v/cm，脉冲频率为50-200hz，占空比30-60%。

8.根据权利要求1或7所述的富集方法，其特征在于，所述收集紧贴阴极区域的高含钒富集层浆料具体为收集紧贴阴极区域5~10mm厚度的高含钒富集层浆料；所述高含钒富集层浆料脱水干燥后的含水量＜1.0%。

9.根据权利要求1的富集方法，其特征在于，所述采用磁选设备分离具体为采用高强度磁选设备进行磁选，磁场强度为5000-10000高斯。