一種石煤鎂化焙燒提釩的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種石煤鎂化焙燒提釩的方法。本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案包括：將石煤礦石脫碳后加入MgSO4細(xì)磨至-100目以下，進(jìn)行流態(tài)化焙燒，焙燒樣在一定溫度下水浸后，得到含釩浸出液；水浸渣用硫酸浸出，浸渣水洗，將酸浸液及洗滌液混合后用于水浸中浸出焙燒渣，洗滌渣干燥并混入脫碳后的石煤礦石中進(jìn)行磨礦。將已得含釩浸出液萃取除雜后加入NH4Cl溶液沉釩，沉淀煅燒即制得V2O5。本發(fā)明專利技術(shù)對含釩0.80％以上的石煤釩礦進(jìn)行處理，所得浸出液中釩回收率達(dá)75％以上。該法在焙燒過程中有害氣體排放少，水耗和酸耗少，生產(chǎn)成本低，固液均循環(huán)使用，應(yīng)用潛力大，是一種經(jīng)濟(jì)有效的提釩方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于礦物加工
，具體地，本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
石煤中的釩絕大部分是以三價(jià)釩離子和四價(jià)釩離子形態(tài)存在于云母類粘土礦物中，由于釩的原子半徑與鋁原子半徑相近，較易進(jìn)入到硅氧四面體與鋁氧八面體晶格中發(fā)生取代，不易脫出，因而石煤提釩過程往往需先通過加酸或焙燒方式破壞礦物晶格，才能進(jìn)而使三價(jià)釩離子和四價(jià)釩離子轉(zhuǎn)化為五價(jià)釩離子，生成釩酸鹽而被提取出來。目前從石煤中提釩的技術(shù)手段主要有鈉化焙燒工藝、鈣化焙燒工藝、直接酸浸工藝等。鈉化焙燒工藝流程簡單，成本低，但采用NaCl作為焙燒劑使得焙燒過程會(huì)產(chǎn)生大量的氯氣和氯化氫氣體，環(huán)境污染十分嚴(yán)重。專利技術(shù)專利CN101215636A提出一種石煤鈉化焙燒提釩方法，石煤加NaCl混勻磨細(xì)，團(tuán)礦焙燒，焙砂加水浸出，浸出液經(jīng)納濾膜截留或用陰離子交換樹脂吸附富集，富釩溶液加銨鹽沉釩后熱解得產(chǎn)品五氧化二釩，提釩后液電滲析脫鹽，濃水用于石煤團(tuán)礦，淡水返回焙砂水浸。該專利技術(shù)具有工藝簡單，金屬回收率高，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但未解決尾氣排放的問題。鈣化焙燒工藝在焙燒過程中能固化酸性氣體，減少了有害氣體排放，但由于生成不溶于水的Ca(VO3)2，浸出過程中酸耗較大，后續(xù)處理復(fù)雜。專利技術(shù)專利CN101857915A提出一種含釩石煤灰渣的成球焙燒方法，采用移動(dòng)床焙燒爐焙燒，以NaCl、CaF2和CaC03組成復(fù)合添加劑，并與含釩石煤和無煙煤混勻細(xì)磨、造球，加入移動(dòng)床焙燒爐焙燒，焙燒料冷卻后得到用于V2O5浸出的熟料。該專利技術(shù)工藝和設(shè)備相對簡單，熱能利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但未對尾氣進(jìn)行處理，且后續(xù)工藝所需耗酸量較大。直接酸浸工藝不產(chǎn)生有害氣體，但浸出時(shí)間長，對設(shè)備腐蝕性較大，廢水排放量大，后續(xù)處理復(fù)雜。專利技術(shù)專利CN102260792A提出一種含釩石煤加濃硫酸及添加劑堆浸提釩的方法。將石煤礦石粉碎，與濃硫酸、添加劑按比例配好后通過機(jī)械攪拌至混合均勻，直至有小球團(tuán)產(chǎn)生，并堆錐反應(yīng)2-5天；在常溫常壓下，將堆浸反應(yīng)完全的石煤礦粉送至攪拌浸出反應(yīng)釜，按一定的固液重量比進(jìn)行機(jī)械攪拌浸出，加入還原劑硫代硫酸鈉還原，加入碳酸鈣調(diào)節(jié)PH值，過濾得到含釩母液；所得母液再經(jīng)溶劑萃取或離子交換、沉釩、干燥煅燒，即得到五氧化二釩。該專利技術(shù)節(jié)省和降低了礦石粉磨成本，減少了粉磨設(shè)備和基建安裝投入，但浸出時(shí)間長，酸耗較尚。綜上所述，目前石煤提釩所面臨的主要是尾氣排放量大及浸出耗水耗酸兩方面問題。對石煤提釩工藝的改進(jìn)也應(yīng)優(yōu)先考慮這兩方面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是在保證釩回收率的基礎(chǔ)上，減少石煤提釩焙燒過程中的尾氣排放，實(shí)現(xiàn)無氯焙燒，同時(shí)減少浸出過程中的水耗及酸耗。本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩方法，包括以下步驟:(I)將石煤礦石焙燒脫碳，獲得焙燒渣；(2)將MgSO4固體加入步驟⑴得到的焙燒澄，混合后細(xì)磨至-100目占80%以上；(3)將步驟(2)磨好的礦樣進(jìn)行流態(tài)化焙燒，獲得焙燒樣；(4)將步驟(3)得到的焙燒樣在60_90°C下水浸后過濾，得到含釩浸出液和水浸渣；(5)將步驟(4)得到的含釩浸出液通過萃取除雜，加入NH4Cl溶液沉釩，將所得沉淀在500-600 °C下煅燒即制得最終產(chǎn)品V2O5。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，步驟(I)所述石煤礦石為本領(lǐng)域公知的石煤釩礦，優(yōu)選使用V2O5品位0.80%以上的干燥石煤礦石。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，優(yōu)選地，步驟(I)中焙燒脫碳的溫度為700-800°C，焙燒脫碳時(shí)間0.5-lh。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，其中，步驟(2)中]\%504固體加入的量為焙燒澄的8wt % -20wt %。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，優(yōu)選地，步驟(3)中流態(tài)化焙燒的焙燒溫度700-800 °C，焙燒時(shí)間2-6h。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，步驟(I)與(3)所涉及的焙燒，優(yōu)選使用循環(huán)流化床進(jìn)行焙燒。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，優(yōu)選地，步驟⑷中水浸的液固比10-20mL/g，浸出時(shí)間需2-4h。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，步驟(5)涉及的萃取選用P204或N235等常規(guī)釩離子萃取劑即可。步驟(5)所述煅燒可以在本領(lǐng)域任一類型的煅燒裝置中進(jìn)行，例如馬弗爐等。步驟(5)所述NH4Cl溶液的添加量按銨鹽與含釩浸出液中V2O5的質(zhì)量比為1_3的量加入沉釩。本專利技術(shù)對NH4Cl溶液的具體濃度沒有特殊要求，只要依據(jù)NH4Cl溶液濃度，控制溶液添加量使?jié)M足上述銨鹽與含釩浸出液中V2O5的質(zhì)量關(guān)系即可。根據(jù)本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，優(yōu)選地，將步驟(4)的水浸渣用一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸進(jìn)行酸浸，酸浸渣用水洗滌獲得洗滌渣，將酸浸液及洗滌液混合后用于步驟(4)的浸出劑，浸出時(shí)，除使用上述酸浸液及洗滌液的混合液替換水以外，其它浸出條件與步驟(4)中水浸條件相同。所述洗滌渣經(jīng)過干燥后混入步驟(2)中焙燒渣中進(jìn)行磨礦。優(yōu)選地，上述酸浸溫度為60_90°C，硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%，浸出時(shí)間需2_4h，酸浸渣洗滌次數(shù)為3-5次，所述洗滌渣混入焙燒渣的比例不大于焙燒渣重量的20% ;本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩的方法，對含釩0.80%以上的石煤釩礦進(jìn)行處理，所得浸出液中釩回收率達(dá)75%以上。與現(xiàn)有石煤提釩技術(shù)相比，本專利技術(shù)采用MgSO4代替NaCl等含氯焙燒劑，減少了石煤焙燒過程中有害氣體的排放，且采用循環(huán)浸出的方法，減少了浸出過程中的水耗和酸耗，所得含釩浸出液中雜質(zhì)離子較少，生產(chǎn)成本低，是一種經(jīng)濟(jì)有效的提釩方法。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的石煤鎂化焙燒提釩方法的原則流程圖。【具體實(shí)施方式】本說明書中公開得任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或者類似特征中的一個(gè)例子而已。所述僅僅是為了幫助理解本專利技術(shù)，不應(yīng)該視為對本專利技術(shù)的具體限制。實(shí)施例1將含釩1.57%的湖南某石煤礦石置于流化床中，在750°C下通入空氣焙燒脫碳lh，獲取焙燒渣；將焙燒渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的MgSO4加入脫碳后的焙燒渣混磨至-100目占80%，并將礦樣置于循環(huán)流化床中進(jìn)行流態(tài)化焙燒，焙燒溫度800°C，焙燒時(shí)間3h ;得到的焙燒樣在常壓下當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種石煤鎂化焙燒提釩的方法，包括以下步驟：(1)將石煤礦石焙燒脫碳，獲得焙燒渣；(2)將MgSO4固體加入步驟(1)得到的焙燒渣，混合后細(xì)磨至?100目占80％以上；(3)將步驟(2)磨好的礦樣進(jìn)行流態(tài)化焙燒，獲得焙燒樣；(4)將步驟(3)得到的焙燒樣在60?90℃下水浸后過濾，得到含釩浸出液和水浸渣；(5)將步驟(4)得到的含釩浸出液通過萃取除雜，加入NH4Cl溶液沉釩，將所得沉淀在500?600℃下煅燒即制得最終產(chǎn)品V2O5。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李浩然，楊鑫龍，劉鵬偉，杜竹瑋，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院過程工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11