CN101054635A - 一种从石煤钒矿中提取五氧化二钒的方法及其专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从石煤钒矿中提取五氧化二钒的方法及其专用设备。本发明通过采用流化床转型酸浸萃取提钒方法，在提高钒的提取率和五氧化二钒质量的同时，积极治理三废，有效促进三废和反应副产物的循环再利用，具有产品质量高、原材料消耗低、能耗低、收率高、环保、经济和全工序自动化等特点，与现存的提钒技术相比，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种从石煤钒矿中提取五氧化二钒的方法及其专用设备。
背景技术
钒为高熔点稀有金属，具有许多优良性能，为重要的工业原料，在冶金、化工等行业广泛应用。随着我国现代化建设的高速发展，对钒及其化合物的需求量越来越大，但我国钒矿资源分散且品位不高，主要包括与铁钛共生的钒钛磁铁矿，以及与碳共生的石煤钒矿。有资料称，我国目前的石煤钒矿中的钒储量几乎与世界已经查明的其他类含钒矿物的钒矿资源储量相当，即中国石煤钒矿的钒储量与世界非石煤钒矿资源总储量相当。但是，我国石煤钒矿的资源能够达到工业开采品位(V2O5％≥0.8％)的比例不大，且其中大部分以低价钒的形式(V2+、V3+)存在于矿物结构当中。
石煤钒矿中的钒主要为低价钒形式，尤其是以酸碱都很难溶的三价钒化合物(V3+)存在于矿石之中。传统的石煤提钒方法，如钠化法(又称钠盐焙烧钒酸钠水浸法)存在收率低和污染环境等缺陷，其使用受到限制。目前，人们采用空白焙烧、钙化焙烧、中间盐法等方法以解决石煤钠化提钒过程中氯气和氯化氢气体所致的环境污染，但存在转化率不高、SO2污染和含氨氮废水的处理困难、工序自动化不足、收率低下等问题，难以在实际生产中推广使用。比如，中国发明专利申请200610031913.5中公开了一种从石煤钒矿中提取五氧化二钒的方法，该工艺使用熟石灰为固硫剂和NH3-N废水吸收剂，以减少SO2和NH3-N废水污染，但存在石煤钒矿提取率不高，石煤钒矿提钒工艺中的三废(废气、废水和废渣)未能加以综合治理和循环利用等缺陷。
因此，研究石煤钒矿提钒的新方法，以及如何有效治理反应副产物和三废，使其易于收集和便于循环利用，降低低价钒的转化成本，成为石煤提钒企业的首要任务。
发明内容
本发明针对石煤钒矿中V3+赋存比例大的特点，采用流化床氧化转型-酸浸萃取提钒方法(又称流化氧化转型酸浸萃取提钒方法、流化沸腾氧化转型酸浸萃取提钒方法、流化床氧化转型酸浸萃取提钒方法或流化床沸腾氧化转型酸浸萃取提钒方法)，从石煤矿中提取五氧化二钒，本方法具有高收率、低成本、环保等特点。
因此，本发明的目的在于提供一种流化床氧化转型-酸浸萃取提钒方法，包括矿石粉碎、矿粉的氧化转型处理、浸出、过滤、滤液的前处理、萃原液的萃取-反萃取、沉钒和V2O5的制备，其特征在于，所述的氧化转型处理为流化床氧化转型处理。
进一步，所述的矿石粉碎是指，粉碎石煤钒矿(又称石煤矿)，控制矿粉粒径不低于60目，优选矿粉粒径为-60目～200目，优选粉碎方式为柱磨。
进一步，所述的流化床氧化转型处理(又称流态化氧化转型处理)，即在高温条件下，优选为600℃-1000℃条件下，更优选为800℃-950℃条件下，粒径为60-200目的矿粉在流化床(又称流态化沸腾反应炉)中进行氧化转化处理，将低价钒转化为V4+或V5+，优选流化床配有超细粉末收集装置，更优选流化床内至少布有一级台阶，优选为多级台阶，最优选多级台阶位于高温氧化区，并从进料口到出料口逐级降低，以延长矿粉在流化床中周期性的沸腾、停留和浮动氧化时间，利于矿粉的充分氧化，提高其氧化转化率和浸出率。
进一步，所述的浸出是指，在经氧化转型处理后的矿粉中加入稀酸溶液，搅拌，将矿粉中的固相钒转化为液相钒，以利于钒的分离提取，得浸出液。优选组成所述酸溶液的物质选自硫酸、盐酸、硝酸的任一种或其组合，更优选为硫酸，如V4+与稀硫酸反应生成硫氧钒酰，V5+与硫酸反应生成(VO2)2SO4；还优选所用的浸出设备为防腐衬里浸出槽。
进一步，所述浸出液的过滤是指采用本领域熟知的过滤手段过滤浸出液，以实现固液分离，优选使用膜过滤技术过滤浸出液，更优选为自动反洗膜过滤技术过滤浸出液，以截留浸出液中粒径≥0.1μm的固体微粒，得清亮的滤液。
进一步，所述滤液的萃取前处理包括如下步骤：①在浸出滤液中加入还原剂，将其中的V5+还原成V4+，以利于有机溶剂的选择性萃取，所述还原剂为本领域常用的金属还原剂，优选还原剂选自硫代硫酸钠或铁屑的任一种或其组合；②加入碱性溶液调整滤液的pH值，使其与有机萃取剂的萃取酸度相适宜，组成所述碱性溶液的物质为本领域常用的碱性物质，优选碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水的任一种或其组合；③滤液进行膜过滤，滤去滤液中粒径≥0.1μm的固体微粒，以防止萃取槽的堵槽现象和乳化第三相的产生，既减少有机溶剂的消耗，又可免除正常生产过程中的清堵整停车，明显延长生产周期；优选所述的膜过滤为自动反洗膜过滤。
浸出滤液经萃取前处理，制得萃取原液(又称萃原液)。
进一步，所述萃原液的萃取过程包括，萃原液置于混合澄清萃取槽中，加入萃取剂和稀释剂进行多级萃取。所用萃取剂为本领域常用的金属萃取剂，优选萃取剂选自磷酸二(1-乙基己基酯)(又称磷酸二异辛酯、磷酸二辛酯或P204)、磷酸三丁酯(又称磷酸三丁酯或TBP)的任一种或其组合；所用稀释剂为本领域常用的有机溶剂稀释剂，优选稀释剂为煤油或磺化煤油的任一种或其组合；优选所述的多级萃取为4-9级，更优选为5-8级，最优选为6-7级。
进一步，所述萃原液的反萃取过程包括，萃取液置于反萃取槽中，加入反萃取剂进行多级反萃取。所用的反萃取剂为本领域常用的金属反萃取剂，优选反萃取剂为酸性溶液，优选组成所述酸溶液的物质选自硫酸、盐酸、硝酸的任一种或其组合，更优选为硫酸，优选酸性溶液的浓度为1N-6N，更优选为2N-5N，最优选为3N-4N；优选所述的多级反萃取为3-7级，更优选为4-6级，最优选为5级反萃取。
进一步，反萃取交换钒离子后的有机相称为贫有机相(又称贫有)，可经洗涤酸化处理后，循环用于提钒工艺。
进一步，洗涤酸化处理贫有机相的过程称为贫有的再生，优选所述的贫有再生包括2级酸化和3级有机再生洗涤，更优选洗涤贫有的溶液为稀酸溶液，优选组成所述酸溶液的物质选自硫酸、盐酸、硝酸的任一种或其组合，更优选为硫酸，优选稀酸溶液的浓度为2％-10％，更优选为4％-8％，最优选为5％-7％。
进一步，贫有机相再生过程中生成的酸性废水用于对萃取有机溶剂的酸化处理后，进入浸出工序配置浸出溶液。
为了清楚表述本发明，将萃取-反萃取工序中交换钒后的萃余项酸性水溶液或酸性废水称为萃余液。
进一步，所述的沉钒过程包括，在反萃取液中加入氧化剂，将其中的V4+氧化成V5+，再加入铵盐调节反萃取液pH值至2.5，搅拌，加热至90℃以上，继续搅拌，过滤，洗涤沉淀物，得红钒(又称多钒酸铵或APV)。优选氧化剂选自NaClO或H2O2的任一种或其组合，更优选为NaClO；优选所述铵盐选自氨水、硫酸铵、硝酸铵或氯化铵的任一种或其组合，更优选为氨水。
进一步，沉矾后的母液经膜过滤后，返回浸出过滤工序用作洗渣的洗涤液。
进一步，所述V2O5的制备包括，红钒在100℃-300℃干燥，脱去表面吸附水分后，经500～550℃热解，即得粉状V2O5。
进一步，可将粉状V2O5加热到800～900℃，融化后，经粒化台制成片状V2O5。
总之，石煤钒矿粉在流化床中动态加热氧化，能够高比例生成的高价态钒，高价态钒与稀酸反应生成钒酸溶液，经过萃取沉钒，即可制得高纯度的钒氧化合物。
本发明的流化床转型酸浸萃取提钒方法具有如下特点：1)采用流化床氧化处理技术处理石煤矿粉，利于将矿粉中的低价钒(如V3+)充分转变成V4+或V5+，提高低价钒的氧化转化速率、转化率、提取率和浸出率，从而提高钒的总收率，如本发明五氧化二钒的总回收率不低于72.1％；2)采用柱磨碾碎方式，控制矿粉的粒度为-60～200目，增加了矿粉的比表面积，以及矿粉与酸的浸出接触面积，加快低价钒在流化床中的氧化转化速度和转化率，提高钒的酸溶出能力，同时减少酸的消耗，显著减少后续废水的处理量。由于矿粉中低价钒的氧化转化率取决于矿粉在高温区的停留时间、矿粉的比表面积、流态化气氛中的氧分压和旋流落体时间比等因素，因此，这种矿粉进入流化床后，经过预热区、高温氧化区、冷却区的氧化转化处理，尤其是在高温氧化区内的周期性的沸腾、悬浮流动和停留，可将矿粉中的V3+大部分转变成V4+或V5+；3)采用膜过滤技术进行浸出液的液固分离，可以允许粉碎工序的矿粉加工到200目以下，既不影响固液分离，又使得流化床内的钒氧化变价处理和钒氧化物的酸浸出反应更充分，有利于提高钒的总收率；采用膜过滤技术捕获萃原液中的悬浮相，可以避免萃取乳化相的产生，减少萃取液的堵槽现象，还可实现废水的清亮化处理，以保证再生水中悬浮物≤20mg。因此，本发明采用膜过滤技术处理浸出滤液和/或萃原液，以截留其中粒径大于0.1μm的固态粒子，既解决了浸出工艺中因增大矿粉比表面积，使得矿粉粒径小于74μm所致的溶液过滤困难问题，又能抑制萃取中间相的生成，还利于提高五氧化二钒的质量和废水的清亮化达标处理，如本发明提取得到的五氧化二钒纯度为99％以上；4)采用稀酸提钒，可有效控制反应副产物，如采用10％-15％稀酸溶液浸出提取钒氧化物中的高价钒，可明显减少因酸度过高所致的三废处理压力，且反应副产物易于收集，且便于治理；5)建立了三废的配套治理工程，既易于进行三废的综合治理，又利于三废的循环利用，显著减少本发明方法对系统外环境的影响，符合国家注重环境保护、实现可持续发展的政策要求。例如，石煤提钒后残留量在92％以上的固体废渣经中性化处理后，可作为生产水泥或陶瓷的原料，加以循环利用，既免去了砌筑尾砂坝长期存放废渣所带来的社会危害，又显著降低生产成本；采用石灰乳中和处理矿石加热工序生成的SO2，生成的硫酸钙作为生产水泥的原料；采取酸碱中和除杂、膜过滤分离和蒸汽提氨处理等技术，既有效处理酸性废水中的残留氨氮，所得稀氨水可返回提钒生产线循环使用，且所得中水质量达到农田灌溉标准，既可作为灌溉用水，还可作为生产用循环用水，有效降低三废的治理成本；6)生产线为全流程自动化物料输送，明显减轻劳动强度。
总之，本发明通过采用流化床转型酸浸萃取提钒方法，在提高钒的提取率和五氧化二钒质量的同时，积极治理三废，有效促进三废和反应副产物的循环再利用，具有产品质量高、原材料消耗低、能耗低、收率高、环保、经济和全工序自动化等特点，与现存的提钒技术相比，具有显著的经济效益和社会效益。
除非另有说明，本发明所用的百分含量为重量百分含量。
本发明的另一目的在于提供一种用于流化氧化转型酸浸萃取提钒方法的流化床(3)，包括进料口(5)、换热器(1)、旋风除尘器(2)、出料口(7)和收料仓(4)，其特征在于，流化床体内至少布有一级台阶(6)，优选为多级台阶，更优选多级台阶位于高温氧化区，且从预热区到冷却区逐级降低。
本领域技术人员可依据加工矿粉的数量和质量、氧化温度、氧化的完全程度等因素来选择流化床的长度、宽度、体积，以及台阶的长度、宽度、数量及其分布特点等参数，目的在于通过调整矿粉在高温氧化区的停留时间、矿粉的比表面积、流态化气氛中的氧分压和旋流落体时间比等因素来实现矿粉的充分氧化，提高低价矿的氧化转化率，从而提高其提取率和浸出率。
本发明流化床的工作过程为：矿粉由进料口送入流化床内后，经预热区预热后，预热矿粉进入布有多级台阶的高温氧化区，经周期性沸腾、停留和浮动氧化后，低价钒(V3+)充分氧化为高价钒(V4+或V5+)，再经冷却区冷却后，由出料口进入收料仓，得氧化转型处理后矿粉，然后转到浸出工序。
本发明的另一目的在于提供流化床用于流化氧化转型酸浸萃取提钒方法中的应用。
进一步，所述的流化床(3)包括进料口(5)、换热器(1)、旋风除尘器(2)、出料口(7)和收料仓(4)，其特征在于，流化床体内至少布有一级台阶(6)，优选为多级台阶，更优选多级台阶位于高温氧化区，且从预热区到冷却区逐级降低。
本发明的另一目的在于提供一种综合治理石煤提钒方法中三废的方法，其特征在于，1)矿粉浸出渣作为水泥生产原料，优选浸出渣经堆放尾矿场，控制其含水率＜20％后作为水泥或陶瓷的生产原料；或
2)用水或石灰乳吸收SO2尾气，生成的CaSO4用作生产水泥或陶瓷的原料，具有脱除效率高，成本低等特点；或
3)负压水吸收装置吸收NH3废气，生成的稀氨水循环用于提钒工艺，所述NH3废气可来自萃取原液的预处理过程、沉钒过程和粉钒的制备过程；或
4)石灰乳中和萃余液后，过滤除杂，得清亮液体后，再采用蒸汽提氨装置(由中科院过程工程研究所提供)将清亮液体中的氨氮含量降低至25mg/L以下，回收所得稀氨水循环用于提钒工艺；所得中水符合农田灌溉水质标准(GB5094-92)，既可用于农田灌溉，又可循环用作其他生产用水，优选萃余液进行膜过滤，以截留粒径＞0.1μm的微粒，更优选为自动反洗膜过滤；或
5)除萃余液以外步骤的废水用于浸出工序配置浸出液；或
6)反萃取交换钒离子后的贫有机相经洗涤酸化处理再生后，循环用于提钒工艺。
总之，流化氧化转型酸浸萃取提钒方法中的废水经搅拌中和金属离子析出、膜过滤和蒸汽提氨处理后，所得中水质量符合国家农田灌溉水质标准(GB5094-92)中旱作物分类标准，既可用于农田灌溉，还循环用于生产线，基本做到提钒工业废水的循环利用。
本发明的另一目的在于提供蒸汽提氨装置用于处理和回收从石煤矾矿提取五氧化二矾方法中所产生的氨氮废水中的应用。
本发明的另一目的在于提供膜过滤技术用于净化处理从石煤矾矿提取五氧化二矾方法中所产生的矾废水中的应用，优选所述的膜过滤技术为自动反洗过滤膜技术。
附图说明
图1本发明流化床氧化转型-酸浸萃取提钒方法的工艺流程图；
图2本发明流化床的结构示意图；
图3本发明萃余液处理的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例具体说明本发明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明的实质。
实施例1 五氧化二钒的提取和制备
采用流化床氧化转型酸浸萃取提钒方法提取和制备高纯度的五氧化二钒，包括如下步骤：
1、石煤矿6940kg(其中钒含量0.545％，相当于V2O5平均含量为0.97％)，经柱磨后，筛取粒径为-60目的矿粉，其中粒径-200目的矿粉不少于30％；
2、矿粉由进料口导入流化床内后，在600℃预热后，进入900℃的高温氧化区，所述高温氧化区布有多级台阶，经流化氧化转型处理后，进入冷却区冷却后，由出料口进入收料仓，得氧化转型处理后的矿粉，浸出率为78％，比未经流化床氧化处理的钒转化率提高了52％。
3、浸出：在氧化转型处理后的矿粉中加入浓度为12％的硫酸溶液，搅拌，置换和释放晶格中V4+和V5+，得含矾浸出液；
4、浸出液用自动反洗膜过滤器进行膜过滤，截留其中粒径≥0.1μm的固体微粒，得清亮的浸出滤液；
5、浸出滤液的前处理：①在浸出滤液中加入硫代硫酸钠和/或铁屑，将其中的V5+还原成V4+，以利于有机溶剂的选择性；②加入氨水溶液，调整浸出滤液的PH值2.5，使其与有机萃取剂的萃取酸度相适宜；③用自动反洗膜过滤器处理浸出溶液，滤去其中粒径≥0.1μm的中和析出物，得萃原液；
6、萃原液的萃取：萃原液置于混合澄清萃取槽中，以P204、TBP为萃取剂和磺化煤油为稀释剂进行7级萃取，得萃取液；
7、萃取液置于5级混合澄清反萃取槽中，以3N稀硫酸溶液为反萃取剂，进行反萃取，得反萃取液；
8、用5％H2SO4水溶液对反萃取交换钒离子后的有机相(又称贫有机相)进行3级有机再生洗涤和2级酸化，洗涤和去除其中的杂质，完成贫有机相的再生，经洗涤酸化处理后的再生贫有机相循环用于提钒工艺。
贫有机相再生过程中产生的酸性废水用于对萃取有机溶剂的酸化处理后，进入浸出工序配置浸出溶液。
石灰乳中和萃余液后，进行自动反洗膜过滤除杂，以截留粒径＞0.1μm的微粒，所得中水符合农田灌溉水质标准(GB5094-92)，既可用于农田灌溉，又可循环用作其他生产用水。
8、以NaClO3作为氧化剂，用氨水调节反萃取液pH值至2.5，搅拌0.5h后，加热至90℃以上，继续搅拌3h，过滤，洗涤沉淀物，得红钒。
9、红钒在300℃干燥，脱去表面的吸附水分后，再加热到500～550℃热解，得到粉状的五氧化二钒，再加热至800～900℃融化，经粒化台制成片状V2O5，其含水量＜0.05％。
本发明方法五氧化二钒的总直收率为68.01％，总回收率为72.10％，所得五氧化二钒的纯度为99.50％，其他测试结果参见表2。
表1 石煤矿中不同价态钒在流化床氧化转型处理前后所占比例
| 钒品位(％) | ∑V2+V3+％ | V4+％ | V5+％ | |||||
| 处理前 | 处理后 | 处理前 | 处理后 | 处理前 | 处理后 | 处理前 | 处理后 | |
| 实施例1 | 0.545 | 0.58 | 余量 | 余量 | 21 | 58 | 10 | 26 |
| 实施例2 | 0.46 | 0.5 | 余量 | 余量 | 10 | 55 | 19 | |
说明：1、钒品位(％)表示石煤矿中的钒含量。
2、∑V2+V3+％、V4+％、V5+％分别表示全矾中各种价态钒所占比例。
表2 五氧化二钒产品的测试结果
| 实施例编号 | 化学成分(％) | ||||||
| V2O5 | Si | Fe | P | S | As | Na2O+K2O | |
| 1 | 99.50 | 0.05 | 0.05 | 0.005 | 0.001 | ＜0.001 | 0.01 |
| 2 | 99.35 | 0.05 | 0.10 | 0.001 | 0.002 | ＜0.001 | 0.01 |
| 3 | 99.46 | 0.05 | 0.05 | 0.001 | 0.001 | ＜0.001 | 0.01 |
| 4 | 99.62 | 0.05 | 0.05 | 0.001 | 0.001 | ＜0.001 | 0.01 |
说明：1、4个样中的As均小于仪器分析最小灵敏度值；
2、4个样品中的自由水％均＜0.05％。
实施例2 流化床转型酸浸萃取提钒方法
石煤钒矿石6940kg(其中钒含量0.46％相当于V2O5平均含量为0.82％)，制备方法同实施例1。
石煤矿中不同价态钒在流化床氧化转型处理前后所占比例参见表1，其收得率为69％，比未经流化床氧化处理的浸出率提高61％，五氧化二钒的总直收率为60.16％，总回收率为63.78％，所得五氧化二钒的纯度为99.35％，其他测试结果参见表2。
实施例3 五氧化二钒的制备
石煤钒矿石6940kg(其中钒含量0.48％)，制备方法同实施例1，所得五氧化二钒产品的测试结果参见表2。
实施例4 五氧化二钒产品的制备
石煤钒矿石6940kg(其中钒含量0.562％)，制备方法同实施例1，所得五氧化二钒产品的测试结果参见表2。
实施例5 石煤矿经流化氧化转型处理前后的浸出率比较
为了验证流化氧化转型处理对石煤矿中钒浸出率的影响，采用本发明的流态化氧化转型处理方法处理五种石煤矿，并比较石煤矿经流态化氧化转型处理前后的浸出率。
四种不同来源的石煤矿经柱磨后，筛取粒径为-60目的矿粉，并控制其中粒径-200目的矿粉不少于30％；矿粉由进料口导入流化床内后，在600℃预热后，进入900℃的高温氧化区进行氧化转型处理，所述高温氧化区布有多级台阶，充分氧化后进入冷却区冷却后，由出料口进入收料仓，得氧化转型处理后的矿粉。
有关石煤矿经过流化氧化转型处理前后的浸出率比较，参见表3。
表3 石煤矿经流化氧化转型处理前后的浸出率比较
说明：1、钒品位(％)表示石煤矿中的钒含量。
2、∑V2+V3+％、V4+％、V5+％表示全矾中各种价态钒所占比例。
实施例6 萃余液的综合治理
萃余液中加入石灰乳，搅拌，金属离子杂质以沉淀形式析出，进行自动反洗膜过滤除杂，以截留粒径＞0.1μm的微粒，得清亮液体后，再采用蒸汽提氨装置(由中科院过程工程研究所提供)将清亮液体中的氨氮含量降低至25mg/L以下，回收所得稀氨水循环用于提钒工艺，所得中水符合农田灌溉水质标准(GB5094-92)，既可用于农田灌溉，又可循环用作其他生产用水。
萃余液治理前后的化学成分参见表4和表5。比较表4和表5结果得知，萃余液经搅拌中和、膜过滤和蒸汽提氨处理后的中水质量基本符合国家农田灌溉水质标准(GB5094-92)中旱作物分类标准，既可用于农田灌溉，又可循环用作其他生产用水。
表4 萃余液的化学成分(单位为mg/L)
| 成分 | V2O5 | U | NH4 + | Fe | SiO2 | 碳化物 |
| 含量 | 11.20 | ＜0.01 | 4550 | 480 | 42.34 | 0.02 |
| 成分 | Pb | Cr | Cd | Al | As | 硫化物 |
| 含量 | 0.054 | 97.86 | 2.06 | 4700 | 0.022 | 0.278 |
| 成分 | Ni | Cu | Zn | SO4 2- | Na | pH |
| 含量 | 42.30 | 87.04 | 177.8 | 52000 | 23000 | 2.5 |
表5 处理后中水的主要指标(单位为mg/L)
说明：nd表示检测数值小于分析灵敏度，即未检测出其数值。
Claims (10)
1、一种流化床氧化转型酸浸萃取提钒方法，包括矿石粉碎、矿粉的氧化转型处理、浸出、过滤、滤液的前处理、萃原液的萃取-反萃取、沉钒和V2O5的制备步骤，其特征在于，所述的氧化转型处理为流化床氧化转型处理。
2、根据权利要求1所述的方法，所述的矿石粉碎是指，粉碎石煤钒矿，控制矿粉粒径不低于60目，优选矿粉粒径为-60目～200目，优选粉碎方式为柱磨。
3、根据权利要求1所述的方法，所述的流化床氧化转型处理即在高温条件下，优选为600℃-1000℃条件下，更优选为800℃-950℃条件下，粒径为60-200目的矿粉在流化床中进行氧化转化处理，将低价钒转化为V4+或V5+，优选流化床配有超细粉末收集装置，更优选流化床内至少布有一级台阶，还优选为多级台阶，最优选多级台阶位于高温氧化区，并从进料口到出料口逐级降低。
4、根据权利要求1所述的方法，所述的浸出是指，在经氧化转型处理后的矿粉中加入稀酸溶液，搅拌，将矿粉中的固相钒转化为液相钒，以利于钒的分离提取，得浸出液；优选组成所述酸溶液的物质选自硫酸、盐酸、硝酸的任一种或其组合，更优选为硫酸；还优选所用的浸出设备为防腐衬里浸出槽。
5、根据权利要求1所述的方法，所述过滤是指采用本领域熟知的过滤手段过滤浸出液，优选使用膜过滤技术过滤浸出液，更优选为自动反洗膜过滤技术过滤浸出液。
6、根据权利要求1所述的方法，所述滤液的萃取前处理包括如下步骤：①在浸出滤液中加入还原剂，将其中的V5+还原成V4+，以利于有机溶剂的选择性萃取，所述还原剂为本领域常用的金属还原剂，优选还原剂选自硫代硫酸钠或铁屑的任一种或其组合；②加入碱性溶液调整滤液的pH值，使其与有机萃取剂的萃取酸度相适宜，组成所述碱性溶液的物质为本领域常用的碱性物质，优选碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水的任一种或其组合；③滤液进行膜过滤，滤去滤液中粒径≥0.1μm的固体微粒，优选所述的膜过滤为自动反洗膜过滤。
7、根据权利要求1所述的方法，所述萃原液的萃取过程包括，萃原液置于混合澄清萃取槽中，加入萃取剂和稀释剂进行多级萃取，所用萃取剂为本领域常用的金属萃取剂，优选萃取剂选自磷酸二(1-乙基己基酯)、磷酸三丁酯的任一种或其组合；所用稀释剂为本领域常用的有机溶剂稀释剂，优选稀释剂为煤油或磺化煤油的任一种或其组合；优选所述的多级萃取为4-9级，更优选为5-8级，最优选为6-7级。
8、一种用于流化氧化转型酸浸萃取提钒方法的流化床(3)，包括进料口(5)、换热器(1)、旋风除尘器(2)、出料口(7)和收料仓(4)，其特征在于，流化床体内至少布有一级台阶(6)，优选为多级台阶，更优选多级台阶位于高温氧化区，且从预热区到冷却区逐级降低。
9、流化床用于流化氧化转型酸浸萃取提钒方法中的应用。
10、根据权利要求17所述的应用，所述的流化床(3)包括进料口(5)、换热器(1)、旋风除尘器(2)、出料口(7)和收料仓(4)，其特征在于，流化床体内至少布有一级台阶(6)，优选为多级台阶，更优选多级台阶位于高温氧化区，且从预热区到冷却区逐级降低。
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