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高堆比重、高稳定性化二的生产方法

阅读:709发布:2023-02-07

专利汇可以提供高堆比重、高稳定性化二的生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高堆比重、高 稳定性 三 氧 化二 钒 的生产方法,其特征在于,该方法的工艺步骤为:将干钒酸铵用还原性气体进行还原,得到粉状三氧化二钒;粉状三氧化二钒经 喂料 机与辊压机,通过 挤压 形成条状三氧化二钒,再经 造粒 、筛分后形成粒状三氧化二钒。本方法生产工艺简单,成本低,适于大规模工业生产。本方法造粒后的三氧化二钒堆比重由0.9~1.0g/cm3增加至2.0~3.0kg/m3,内部含气量降低,减缓了氧化速度,解决了其在钒 铁 冶炼 、氮化 合金 生产领域中的原料因自然氧化导致的全钒含量不准确问题,极大减少了物料飞扬损失问题,不但提高系统钒收率,还可大大提高氮化钒或钒铁单位时间产能。,下面是高堆比重、高稳定性化二的生产方法专利的具体信息内容。

1.一种高堆比重、高稳定性化二的生产方法,其特征在于,该方法的工艺步骤为:将干钒酸铵用还原性气体进行还原,得到粉状三氧化二钒;粉状三氧化二钒经喂料机与辊压机,通过挤压形成条状三氧化二钒,再经造粒、筛分后形成粒状三氧化二钒。
2.根据权利要求1所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:
所述干钒酸铵在加热炉内还原;所述加热炉内还原温度为500~1000℃,还原气体流量为
3
80~160m/h,还原时间为20~50分钟。
3.根据权利要求2所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述加热炉内预热分解带温度620~800℃,还原反应带温度为750~1000℃,冷却出料带温度为500~700℃。
4.根据权利要求1所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述还原气体为天然气焦炉气、高炉煤气、转炉煤气、电炉煤气、发生炉煤气、氢气和气中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述挤压的压强范围为80kPa~150kPa。
6.根据权利要求1所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述造粒、筛分后形成2~10mm粒径≥80wt%的粒状三氧化二钒。
7.根据权利要求1所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于,所
3
述粒状三氧化二钒的成分为:64%≤TV≤67%,堆比重2.0~3.0g/cm。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述干钒酸铵量≤1wt%,由湿钒酸铵经干燥脱水而成。
9.根据权利要求8所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:所述干燥温度范围为100~500℃。
10.根据权利要求8所述的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法,其特征在于:
所述湿钒酸铵为酸性铵盐沉钒得到的多钒酸铵或弱性铵盐沉钒得到的偏钒酸铵,其含水量在20wt%~50wt%之间。

说明书全文

高堆比重、高稳定性化二的生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种三氧化二钒的生产方法,尤其是一种高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法。

背景技术

[0002] 三氧化二钒作为生产钒和氮化钒的中间原料,与五氧化二钒、化钒、氮化钒、碳氮化钒、钒酸钱、钒酸钠等同属钒的重要化合物,它可应用于冶金电子、化工等工业部
[0003] 公开号为CN101717117A的中国发明专利申请公开了一种三氧化二钒的工业生产方法,其制取步骤为:A、配制原料;B、将配制的原料采用还原气体还原;C、还原即得三氧化二钒。该方法采用钒酸铵或五氧化二钒配碳及制备球团的工艺,使得原料在固体碳粉和还原性气体组成的气-固两相混合还原剂中反应,提高了还原反应速度,减少含钒粉状物料的挥发。该方法的局限在于用原料制备球团方案生产三氧化二钒,外加还原剂使得生产成本远高于采用气态还原剂制备工艺,工艺过程繁琐,不适于大规模工业生产。
[0004] 公开号为CN102050491A的中国发明专利申请公开了一种三氧化二钒的工业生产方法,其将粒度为0.01-5mm多钒酸铵或五氧化二钒与固体按照重量比100:40-100:1加入到加热炉内,加热稳定为800-1150℃,还原时间1-5h,使物料在加热炉内发生还原反应生产三氧化二钒,在密闭条件下冷却物料出炉。该方法虽能制备得到三氧化二钒,但所需反应时间较长,密闭条件下出炉,对设备的维护、操作要求较高,且成品为粉末状,易被氧化,成品稳定性差。
[0005] 综上,现有的三氧化二钒生产技术的生产成本较高、工艺繁琐,且所得的成品多以粉状物形式存在,易被空气氧化,稳定性差。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低的高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:该方法的工艺步骤为:将干钒酸铵用还原性气体进行还原,得到粉状三氧化二钒;粉状三氧化二钒经喂料机与辊压机,通过挤压形成条状三氧化二钒,再经造粒、筛分后形成粒状三氧化二钒。
[0008] 本发明所述干钒酸铵在加热炉内还原;所述加热炉内还原温度为500~1000℃,3
还原气体流量为80~160m/h,还原时间为20~50分钟。所述加热炉内预热分解带温度
620~800℃,还原反应带温度为750~1000℃,冷却出料带温度为500~700℃。
[0009] 本发明所述还原气体为天然气焦炉气、高炉煤气、转炉煤气、电炉煤气、发生炉煤气、氢气和气中的一种或多种。
[0010] 本发明所述挤压的压强范围为80kPa~150kPa。
[0011] 本发明所述造粒、筛分后形成2~10mm粒径≥80wt%的粒状三氧化二钒。
[0012] 本发明所述粒状三氧化二钒的成分为:64%≤TV≤67%,,堆比重2.0~3.0g/cm3。
[0013] 本发明所述干钒酸铵量≤1wt%,由湿钒酸铵经干燥脱水而成。所述干燥温度范围为100~500℃。所述湿钒酸铵为酸性铵盐沉钒得到的多钒酸铵或弱性铵盐沉钒得到的偏钒酸铵,其含水量在20~50wt%之间。
[0014] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明生产工艺简单,成本低,适于大3
规模工业生产。本发明造粒后的三氧化二钒堆比重由0.9~1.0g/cm 增加至2.0~3.0kg/
3
m,内部含气量降低,减缓了氧化速度,解决了其在钒铁冶炼、氮化合金生产领域中的原料因自然氧化导致的全钒含量不准确问题,极大减少了物料飞扬损失问题,不但提高系统钒收率,还可大大提高氮化钒或钒铁单位时间产能。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0016] 图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0017] 图1所示,本高堆比重、高稳定性三氧化二钒的生产方法采用下述工艺步骤:酸性铵盐沉钒得到的多钒酸铵或弱碱性铵盐沉钒得到的偏钒酸铵滤饼(H2O:20~50wt%),通过螺旋输送机输送至干燥设备内;物料(多钒酸铵或偏钒酸铵)在闪蒸干燥机、盘式干燥机或气流干燥机内在100~500℃的温度下干燥,多钒酸铵或偏钒酸铵的水分降至1%及以下。干燥后的钒酸铵通过水冷螺旋输送至加热炉进行还原,加热炉可以为还原窑、沸腾炉或流态化炉,加热炉采用外加热方式加热,电加热、煤气、天然气、汽油煤油、柴油燃烧加热、重油3
加热或微波加热中的任一种;投料速度为200~450kg/h,还原气体流量为80~160m/h,炉内温度为500~1000℃,其中还原窑预热带温度为620~800℃,还原反应带温度为750~
1000℃,冷却出料带温度为500~700℃,物料在加热炉内反应20~50分钟,水冷调节温度至70~150℃时出料,得到全钒含量为64~67%的粉状三氧化二钒。粉状三氧化二钒通过强制喂料螺旋纵向,挤压,对辊横向挤压,压80~150KPa,形成长度8~15厘米,宽度2mm的条状物料,条状物料在造粒机内,通过旋转搅刀切割成段状,再挤压进孔网状模具内,形成粒状。切割及挤压过程中形成的粉状、粒状物料混合物,经过筛分机筛分,粒径2~
10mm的合格物料进行包装,粒状不合格物料通过输送设备返回系统内继续辊压、造粒步骤;
最终得到粒度在2~10mm之间的粒状三氧化二钒比例超过80wt%,堆比重为2.0~3.0g/
3
cm 的高堆比重、高稳定性三氧化二钒。
[0018] 实施例1:本三氧化二钒的生产方法的具体工艺如下所述。
[0019] 将含水量20.22wt%的多钒酸铵通过螺旋输送机输送至气流干燥机内,干燥温度为300℃,干燥后的多钒酸铵含水量为0.49wt%。干基多钒酸铵通过水冷螺旋输送至还原3
窑内,还原窑采用煤气加热,投料速度为450kg/h,焦炉煤气流量为160m/h,窑内预热带温度为620℃,反应带温度为750℃,冷却出料带温度为570℃。干基多钒酸铵在还原窑内反应50分钟,通过水冷调节温度降至150℃时出料,得到粉状三氧化二钒,其全钒含量为
64.13%。通过强制喂料螺旋对粉状三氧化二钒纵向挤压,对辊横向挤压,压力80KPa,形成长度10.13厘米,宽度2mm的条状物,条状物料在造粒机内,通过旋转搅刀切割成段状,再挤压进孔网状模具内,形成粒状。切割及挤压过程中形成的粉状、粒状物料混合物,经过筛分机筛分,粒径合格物料进行包装,粒状不合格物料通过输送设备返回系统内继续辊压、造粒步
3
骤。2mm~10mm之间物料所占比例为81.23%,总堆比重2.11g/cm。
[0020] 取还原后未经造粒的粉状三氧化二钒与造粒后的粒状三氧化二钒各1kg,放置在空气中,夏季室温,1个月后粉状三氧全钒含量降低至62.84%,粒状三氧全钒含量为63.85%。
[0021] 实施例2:本三氧化二钒的生产方法的具体工艺如下所述。
[0022] 将含水量49.65wt%的湿基偏钒酸铵通过螺旋输送机输送至闪蒸干燥机内,温度为500℃,得到的干基偏钒酸铵含水0.45wt%。干基偏钒酸铵通过水冷螺旋输送至流态化3
炉内,采用电加热件对流态化炉加热,投料速度为200kg/h,转炉煤气流量为80m/h,流态化炉预热带温度为800℃,反应带温度为1000℃,冷却出料带温度为700℃。干基偏钒酸铵在流态化炉内反应20分钟,通过水冷调节温度降至70℃时出料,得到粉状三氧化二钒全钒含量为66.83%。通过强制喂料螺旋纵向挤压粉状三氧化二钒,对辊横向挤压,压力100KPa,形成长度8厘米,宽度2mm的条状物,条状物料在造粒机内,通过旋转搅刀切割成段状,再挤压进孔网状模具内,形成粒状。切割及挤压过程中形成的粉状、粒状物料混合物,经过筛分机筛分,粒径合格物料进行包装,粒状不合格物料通过输送设备返回系统内继续辊压、造粒步
3
骤。2mm~10mm之间物料所占比例为90.41%,堆比重2.96g/cm。
[0023] 取还原后未经造粒的粉状三氧化二钒与造粒后的粒状三氧化二钒各1kg,放置在空气中,夏季室温,1个月后粉状三氧全钒含量降低至64.90%,粒状三氧全钒含量为65.85%。
[0024] 实施例3:本三氧化二钒的生产方法的具体工艺如下所述。
[0025] 将含水量35.36wt%的湿基多钒酸铵滤饼通过螺旋输送机输送至盘式干燥机内,干燥温度为100℃,得到干基多钒酸铵含水0.48wt%。干基多钒酸铵通过水冷螺旋输送至沸3
腾炉内,采用重油对沸腾炉加热,投料速度为380kg/h,氢气煤气流量为120m/h,沸腾炉内预热带温度为760℃,反应带温度为885℃,冷却出料带温度为500℃。物料在沸腾炉内反应
38分钟,通过水冷调节温度降至128℃时出料,得到粉状三氧化二钒全钒含量为65.77%。通过强制喂料螺旋纵向挤压粉状三氧化二钒,对辊横向挤压,压力150KPa,形成长度15厘米,宽度2mm的条状物,条状物料在造粒机内,通过旋转搅刀切割成段状,再挤压进孔网状模具内,形成粒状。切割及挤压过程中形成的粉状、粒状物料混合物,经过筛分机筛分,粒径合格物料进行包装,粒状不合格物料通过输送设备返回系统内继续辊压、造粒步骤。得到粒度
3
2mm~10mm之间物料达到88.59%,堆比重为2.68g/cm。
[0026] 取还原后未经造粒的粉状三氧化二钒与造粒后的粒状三氧化二钒各1kg,放置在空气中,夏季室温,1个月后粉状三氧全钒含量降低至63.90%,粒状三氧全钒含量为64.85%。
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