CN100519780C - 一种从石煤中提取五氧化二钒的方法 - Google Patents

Abstract

一种从石煤中提取五氧化二钒的方法，本发明将石煤原料破碎，最大粒度范围为10-25mm；筛分分级，得到大于筛子尺寸的粗粒级产品和小于筛子尺寸的细粒级产品，小于筛子尺寸的细粒级产品中加入重量比为2%至8%的粘结剂进行制粒，得到粒度范围为2mm至6mm的制粒产品，大于筛子尺寸的粗粒级产品与制粒产品混合均匀成为焙烧原料，或将粗粒级产品与制粒物料分别单独作为焙烧原料；采用沸腾炉+回转窑两段焙烧将焙烧原料进行焙烧或者直接进行回转窑一段焙烧，控制焙烧温度为850℃，焙烧过程的脱炭率达到90%，焙焙烧温度850℃至1050℃，焙烧时间60至150分钟。用本发明五氧化二钒的浸出率可以达到70%以上。

Description

一种从石煤中提取五氧化二钒的方法

技术领域

本发明是一种从石煤中提取五氧化二钒的方法。

背景技术

石煤型钒矿是金属钒提取的重要资源。从石煤中提取五氧化二钒一般都要经过石煤的焙烧、浸出、净化、沉钒等几个步骤，而石煤的焙烧效果好坏被公认为提钒过程的关键步骤，石煤焙烧的目的有两个方面，—是将石煤中的碳脱除，二是使石煤中的低价钒氧化为高价钒。现有的资料和工业应用中，石煤的焙烧方法主要有以下几个方面：按焙烧过程添加剂的加入分为钠盐氧化焙烧，氧化焙烧和钙化焙烧，按焙烧工艺可分为一段焙烧和两段焙烧(一次预脱炭焙烧和二次氧化焙烧)，按焙烧设备可分为平窑焙烧、竖窑焙烧、回转窑焙烧、沸腾炉焙烧等，与之相关的发明专利有：①石煤含钒灰渣精选流化床锅炉(CN1061269A)、②加氢氧化钙的提钒工艺(CN1079259A)、③一种直接制取白钒的焙烧工艺(CN1089237A)、一种从石煤钒矿中提取五氧化二钒的方法(CN1184162A)、④一种低盐掺钙焙烧—常温稀酸浸出—萃取提钒工艺(96118450.7)、⑤一种从含钒矿石中提取五氧化二钒的预处理方法(CN 1254022A)、⑥一种新的提钒工艺(CN 1341759A)、⑦从含钒物料中焙烧的方法及设备(CN 1380428A)。在这些石煤焙烧工艺中，大多在焙烧过程中加入了一定量的焙烧添加剂，如钠盐、钙盐等，或在焙烧过程中需要对石煤原矿进行预先脱炭焙烧或细磨后造球焙烧，其中效果较好的是钠盐焙烧，但都未能从根本上解决石煤氧化焙烧过程要求的两大技术难题：对环境无污染和钒的氧化。

发明内容

本发明从解决石煤氧化焙烧过程的技术难点出发，充分利用先进的焙烧设备实现焙烧过程的控制，利用制粒技术解决了细粒石煤焙烧过程的控制难题，焙烧过程中不添加任何有害的焙烧添加剂，从而形成了无污染的石煤焙烧新技术。

本发明的技术内容主要有：

1焙烧原料的准备

①从矿山开采石煤原料，经两段或三段闭路破碎，得到最大粒度小于Dmax粒度要求的破碎产品物料，破碎产品的最大粒度Dmax与石煤原料的性质有关，最大粒度范围为10—25mm；

②将得到的破碎产品用筛孔尺寸为4—6mm的筛子进行筛分分级，得到大于筛子尺寸的粗粒级产品和小于筛子尺寸的细粒级产品；

③小于筛子尺寸的细粒级产品中加入一定量的粘结剂，粘结剂的用量为细粒产品量的2％至8％，在造球机中进行制粒，得到粒度范围为2mm至6mm的制粒产品；

④实践生产中可以将步骤二得到的大于筛子尺寸的粗粒级产品与步骤三得到的制粒产品混合均匀成为焙烧原料，或也可以将粗粒级产品与制粒物料分别单独作为焙烧原料。

2焙烧

根据石煤的特点，上述得到的焙烧原料可以采用两种不同的焙烧工艺实现焙烧过程。焙烧工艺一：沸腾炉+回转窑两段焙烧工艺；焙烧工艺二：回转窑一段焙烧工艺。

①沸腾炉+回转窑两段焙烧工艺

将上述得到的混合物料先进行沸腾炉焙烧，控制焙烧温度为850℃左右，焙烧过程的脱炭率达到90％左右，焙烧过程的的热能可以用于发电或用于后续石煤焙烧渣提钒的能源；沸腾炉焙烧后得到的焙烧渣直接进入回转窑进行第二段焙烧，焙烧工艺条件为：焙烧温度850℃至1050℃，焙烧时间60至150分钟。

②回转窑一段焙烧工艺

将上述得到的混合物料或单独的粗粒级产品或制粒产品，直接进行回转窑一段焙烧，焙烧条件为：焙烧温度850℃至1050℃，焙烧时间120至240分钟。

上述方法得到的焙烧物料用于碱法浸出提钒，焙烧渣中五氧化二钒的浸出率可以达到70％以上。

具体实施方式

实例1：

湖南某地石煤500kg，五氧化二钒含量1.06％，全部破碎至小于10mm粒级后，用4mm筛子筛分成4—10和0—4两个级别样品，其中4—10mm粒级重量320kg，0—4mm粒级180kg，将0—4mm粒级产品中加入4％的粘结剂，在选球中进行制粒，然后烘干，得到粒度范围为2至6mm的制粒产品187kg。将320kg4—10mm粒级产品和制粒产品187kg混合均匀，得到507kg焙烧原料。

焙烧采用间歇式回转窑一段焙烧，规格Φ400 x 900，将507kg原料按每批次10kg进行焙烧，控制焙烧温度为950±50℃，焙烧时间150分钟，焙烧时气流速度180m³/h，回转窑一段焙烧转速1.8转/分。全部原料焙烧后得到焙烧渣406kg，渣中五氧化二钒的含量为1.24％，焙烧过程五氧化二钒的烧损为5.01％。将焙烧渣破碎至小于3mm混匀，取其中500g，磨至—0.075mm，80％，用2M氢氧化钠溶液浸出，浸出液固比3，固液分离后，浸出渣重398g，渣中五氧化二钒的含量为0.28％，五氧化二钒的浸出率为82.03％。

实例2：

湖南某地石煤100000kg，五氧化二钒含量0.81％，全部破碎至小于10mm粒级后，用4mm筛子筛分成4—10和0—4两个级别样品，得到4—10mm粒级重量64000kg。将得到的4—10粒级物料进行两段焙烧

焙烧采用工业沸腾炉+间歇式回转窑两段焙烧，间歇式回转窑规格Φ400x 900，工业沸腾炉80m²，将4—10mm粒级物料选用沸腾炉焙烧，焙烧过程中控制焙烧温度为850—900℃，焙烧后，从沸腾炉渣中取100kg进行回转窑进行二段焙烧，按每批次10kg进行焙烧，控制焙烧温度为950±50℃，焙烧时间90分钟，焙烧时气流速度180m³/h，回转窑转速1.8转/分。全部原料焙烧后得到焙烧渣97.5kg，渣中五氧化二钒的含量为0.93％。将焙烧渣破碎至小于3mm混匀，取其中500g，磨至—0.075mm，80％，用2M氢氧化钠溶液浸出，浸出液固比3，固液分离后，浸出渣重389g，渣中五氧化二钒的含量为0.22％，五氧化二钒的浸出率为81.60％。

Claims (2)

1.一种从石煤中提取五氧化二钒的方法，其特征在于包括以下步骤：

a.焙烧原料的准备

①将石煤原料破碎，破碎产品最大粒度范围为10-25mm；

②将破碎产品用筛孔尺寸为4-6mm的筛子进行筛分分级，得到大于筛子尺寸的粗粒级产品和小于筛子尺寸的细粒级产品；

③小于筛子尺寸的细粒级产品中加入粘结剂，粘结剂的用量为细粒级产品重量的2％-8％，进行制粒，得到粒度范围为2mm-6mm的制粒产品；

④将步骤②得到的大于筛子尺寸的粗粒级产品与步骤③得到的制粒产品混合均匀成为焙烧原料，或将粗粒级产品与制粒产品分别单独作为焙烧原料；

b.焙烧

采用沸腾炉+回转窑两段焙烧原料进行焙烧：

将焙烧原料先进行沸腾炉焙烧，控制焙烧温度为800—900℃，焙烧过程的脱碳率为90％，焙烧过程的热能用于发电或用于后续石煤焙烧渣提钒的能源；沸腾炉焙烧后得到的焙烧渣直接进入回转窑进行第二段焙烧，焙烧工艺条件为：焙烧温度850至1050℃，焙烧时间60分钟至150分钟。

2.一种从石煤中提取五氧化二钒的方法，其特征在于包括以下步骤：

按权利要求1所述的a步骤进行焙烧原料的准备，再按下述步骤进行焙烧：采用回转窑一段焙烧，将焙烧原料直接进行回转窑一段焙烧，焙烧温度为850至1050℃，焙烧时间为120分钟至240分钟。