CN101240373A - 一种含钒石煤氯盐焙烧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含钒石煤氯盐焙烧方法，主要用于石煤提钒。该方法采用氯盐做含钒石煤氧化焙烧添加剂，用石灰做焙烧烟气净化剂，吸收了HCl等酸性气体的石灰加水溶解过滤，滤渣补加一定量的石灰制团作下一批石煤焙烧烟气净化剂；滤液加硫酸钠或碳酸钠转型后二次过滤，二次滤液为氯化钠溶液用作下一批石煤团矿或浸渍，氯元素在石煤提钒氯盐焙烧工序中循环使用。本发明具有环境友好，钒提取率高，生产成本低，工艺适应性强，资源综合利用率高的优点。

Description

一种含钒石煤氯盐焙烧方法
技术领域：
本发明涉及一种氯元素循环利用含钒石煤氯盐焙烧方法。
背景技术：
石煤是一种重要的含钒资源，石煤中的钒主要是低价钒以类质同相的形式存在于云母中，要从石煤中提取钒，必须将钒从云母晶相中解离出来。破坏石煤中含钒云母晶体结构最有效的办法是高温氧化焙烧，目前石煤提钒已开发出氯化钠焙烧、氧化钙焙烧、空焙烧等多种工艺，其中氯化钠焙烧钒的提取率最高并且适合各种类型的石煤矿。然而，含钒石煤加氯化钠焙烧，当温度达500℃以上，放出大量含HCl等酸性气体的烟气，对环境造成严重危害。因此，含钒石煤采用氯化钠焙烧产生的烟气必须净化。净化这种烟气现有的方法是用浓度较高的碱液淋洗，淋洗液中碱的浓度一旦不够，烟气中的HCl等酸性气体就吸收不完全。也就是说，要完全吸收石煤氯化钠焙烧产生的酸性气体，淋洗液中的碱就不能充分利用；要充分利用淋洗液中的碱，就无法完全吸收烟气中的酸性气体。含钒石煤氯化钠焙烧产生的酸性烟气用碱液吸收净化不仅成本高，而且烟气净化产生的废水还要进一步处理。含钒石煤采用空焙烧工艺处理，虽然没有HCl等酸性气体的危害，但这一工艺只适用于少数几种石煤矿。含钒石煤若采用钙化焙烧，试剂耗量大，工艺流程长，生产成本高，且钒的浸出率偏低，一般只有50～60％。
发明内容：
为了提高钒的回收率，降低生产成本，本发明提供一种含钒石煤氯盐焙烧方法，用氯盐做石煤焙烧添加剂，用石灰做焙烧烟气净化剂，使含钒石煤氯盐焙烧产生的HCl等酸性气体被石灰吸收后，经过转型氯元素在石煤氯盐焙烧工艺中循环使用，以取代现有的石煤提钒焙烧工艺，达到节约资源，提高经济效益，减少环境污染等效果。
一种含钒石煤氯盐焙烧方法，包括备料、焙烧、吸收和转型四个步骤，按含钒石煤矿重量的2～20％加入可溶性氯盐备料，备好的矿料在650～850℃的温度下氧化焙烧1～5小时，焙烧产生的高温烟气中的HCl等酸性气体用石灰吸收，石灰一般堆放在石煤矿料的上面或放在高温烟气的通道内，石灰的用量为其与HCl等酸性气体反应化学计量的2～4倍。吸收了HCl等酸性气体的石灰按固液重量比1∶1～2加水溶解过滤，滤渣凉干后继续用作吸附剂，滤液按化学计量加硫酸钠或碳酸钠转型后二次过滤，二次滤液为氯化钠溶液用作下一批石煤团矿或浸渍，洗水做下一批吸附了酸性气体的石灰的溶解液，氯元素在含钒石煤氯盐焙烧工艺中循环使用。
所述的石灰包括块状、粉状及粉状制团的生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)2)及石灰石(CaCO3)。
所述的氯盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁等可溶性氯盐。
所述的备料包括石煤矿氯盐溶液团矿和浸渍。
发生的化学反应主要包括：
C+O2→CO2↑
2NaCl+1/2O2+V2O5→2NaVO3+Cl2↑
CaO+2HCl→CaCl2+H2O↑
CaO+CO2→CaCO3
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O↑
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O↑
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O↑+CO2↑
CaCl2+Na2SO4→CaSO4·2H2O↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl
本发明与已有的技术相比具有以下优点：用石灰吸收石煤氯盐焙烧产生的高温烟气中的HCl等酸性气体，反应速度快，吸收效果好；含钒石煤氯盐焙烧，工艺适应性强，焙烧产生的HCl等酸性气体被石灰吸收，加水溶解转型，氯元素循环利用，不对环境造成危害；吸收了HCl等酸性气体的石灰加水溶解过滤，滤液加硫酸钠转型得到的石膏纯度较高，可用作化工原料；若加入的转型剂是碳酸钠得到的是碳酸钙，可返回作焙烧烟气的净化剂，资源综合利用率高；整个工艺过程石灰和水得到充分利用，废弃物排放少；工艺过程所用试剂，价格低廉，来源丰富。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步描述：
实施例1
500g含钒石煤破碎后加入120ml含Cl 156.8g/L的工业卤水团矿，卤水中含有氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙等多种可溶性氯盐。矿团凉干后装入底部钻有小孔的瓷杯内，石煤矿团上覆盖30g块状石灰石(CaCO3)+30g块状生石灰(CaO)+30g粉状熟石灰(Ca(OH)2)，放进马弗炉，760℃焙烧3小时，焙烧过程烟气取样分析，烟气中HCl的最大浓度为11.2mg/m3，焙烧结束后取出吸附了HCl等酸性气体的石灰加200ml水溶解过滤，滤渣加入27g石灰石粉制团，凉干后做下一批石煤钠化焙烧烟气净化剂；滤液按化学计量加硫酸钠转型后过滤洗涤。二次过滤得到的滤渣和滤液分别是石膏和氯化钠溶液。
实施例2
500g含钒石煤矿破碎后加入实施例1二次过滤得到的氯化钠溶液团矿，矿团凉干后装入底部钻有小孔的瓷杯内，石煤矿团上覆盖实施例1准备好的石灰球，放进马弗炉，830℃焙烧1.5小时，焙烧过程烟气取样分析，烟气中HCl的最大浓度25.7mg/m3，焙烧结束后取出吸附了HCl等酸性气体的石灰加入实施例1二次滤渣的洗水溶解过滤，滤渣加入27g石灰石粉制团，凉干后再做下一批石煤钠化焙烧烟气净化剂；滤液按化学计量加碳酸钠转型后过滤洗涤，按溶液分析结果计算，工艺过程中氯元素的平均循环利用率为85.6％。
实施例3
在实施例2过滤得到的氯化钠溶液中补加10g氯化钠，并将500g块状脱碳含钒石煤矿放在其中浸泡4小时后，取出凉干装入底部钻有小孔的瓷杯内，石煤块表面覆盖实施例2准备好的石灰球，放进马弗炉，700℃焙烧4小时，焙烧过程烟气取样分析，烟气中HCl的最大浓度8.7mg/m3，焙砂破碎按固液比1∶4加水80℃搅拌浸出两小时过滤，V的浸出率73.6％。

Claims (6)

1. 一种含钒石煤氯盐焙烧方法，其特征在于：包括备料、焙烧、吸收和转型四个步骤，按含钒石煤矿重量的2～20％加入可溶性氯盐备料，备好的矿料在650～850℃的温度下氧化焙烧1～5小时，焙烧产生的高温烟气中的HCl及其它酸性气体用石灰吸收，石灰堆放在石煤矿料的上面，石灰的用量为其与HCl及其它酸性气体反应化学计量的2～4倍；吸收了HCl及其它酸性气体的石灰按固液重量比1∶1～2加水溶解过滤，滤渣凉干后继续用作吸附剂，滤液按化学计量加硫酸钠或碳酸钠转型后二次过滤，二次滤液为氯化钠溶液用作下一批石煤团矿或浸渍，洗水做下一批吸附了酸性气体的石灰的溶解液。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在用石灰吸收酸性气体时，石灰还可以放在高温烟气的通道内。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的石灰包括块状、粉状及粉状制团的生石灰、熟石灰及石灰石。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氯盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁等可溶性氯盐。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的备料包括石煤矿氯盐溶液团矿和浸渍。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的吸收了HCl等酸性气体的石灰加水溶解得到的溶液转型所加入的钠盐包括硫酸钠和碳酸钠。
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CN103215440A (zh) * 2013-05-17 2013-07-24 尹小林 提钒石煤脱硫焙烧方法

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