CN101913652A - 含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，将含钒石煤原生矿粉碎至一定的目度入流态化沸腾炉主、副床，控制主、副床焙烧时的不同鼓风强度进行两次流态化焙烧脱炭完全，主、副床的脱炭料配入钡盐后入回转窑焙烧。本发明的有益效果在于：工艺流程短，操作简单易行，产量高，生产成本低，且可实现生产自动化控制，钒的转浸率高，可达80%以上，硫酸耗量低，每吨烧渣只需50kg左右的硫酸，本发明是含钒石煤原生矿综合利用的最佳途径，可实现“一矿三厂”即石煤矿、发电厂、钒厂、水泥厂，含钒石煤流态化沸腾焙烧发电，发电烧渣提钒，提钒尾渣是水泥厂的优质填充料，作到资源综合利用，可创造极大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及稀有有色金属冶金行业，具体是涉及一种含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法。
背景技术
含钒石煤提取五氧化钒的焙烧方法目前有钠化、钙化和钡盐配料入平炉和立窑焙烧工艺/氧化矿添加钡盐入回转窑和旋窑焙烧工艺。
但含钒石煤原生矿因其含炭在8-10%，若不经脱炭在添加添加剂（钡盐）的情况下直接用回转窑或旋窑等焙烧，其烧渣产量极低，只有氧化矿的产量的1/8至1/10，而且成本高。目前含钒石煤原生矿无沸腾焙烧和回转窑焙烧工业提钒成功实例。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，所得烧渣产量高，其钒的转浸率大大提高，可达80%以上。
本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于将含钒石煤原生矿粉碎至一定的目度入流态化沸腾炉主、副床，控制主、副床焙烧时的不同鼓风强度进行两次流态化焙烧脱炭完全，主、副床的脱炭料配入钡盐后入回转窑焙烧，所述的流态化沸腾炉包括有主床和副床，主床和副床为等体积并列安装，主床的鼓风强度大于副床的鼓风强度，主床焙烧所得粗渣从主床的底排料口排出，所得的细渣和细灰从主床上排料口排出并进入并列安装的副床再次流态化焙烧，副床所得二次粗渣从副床底排料口排出，副床所得二次细渣和细灰从副床上排料口排出与主、副床的底排料口排出的粗渣合并得脱炭料。
按上述方案，所述的钡盐为碳酸钡或/和硫酸钡，其添加量占含钒石煤原生矿量质量百分比为3-20%。
按上述方案，所述的含钒石煤原生矿粉碎后粒度为0.074-10mm。
按上述方案，所述的含钒石煤原生矿粉碎后粒度为5-8mm。
按上述方案，所述的流态化沸腾炉的主、副床所控制炉温在800-1050℃。
按上述方案，所述的流态化沸腾炉的主、副床所控制炉温在850-900℃。
按上述方案，所述的回转窑所控制炉温在800-1050℃。
按上述方案，所述的回转窑所控制炉温在850-900℃。
若采取单床沸腾炉焙烧脱炭，沸腾炉的焙烧方式是从上进料炉底鼓风进行沸腾焙烧，含钒石煤细渣和细灰在强力鼓风的风选作用下，在炉膛中停留时间极短，细渣和细灰就从上中排料口排出，没有足够的反应时间，细渣和细灰脱炭不完全，钒的转浸率低。
本发明的有益效果在于：
1、本发明含钒石煤原生矿提钒焙烧在同一台流态化沸腾炉主、副床中完成焙烧脱炭，脱炭料经配料（添加剂钡盐）入回转窑焙烧，本发明具有投资小，工艺流程短，操作简单易行，产量高，生产成本低，且可实现生产自动化控制；
2、本发明在流态化焙烧过程中是细渣和细灰以赤热形态从沸腾炉的主床向副床排渣，在流态化沸腾炉副床只需控制一定的风量就可以完成其脱炭焙烧，脱炭量经冷却添加一定量的添加剂，经回转窑控制用煤气焙烧控制炉温800-1050度再次焙烧完成钒的转化；
3、本发明钒的转浸率高，可达80%以上，硫酸耗量低，每吨烧渣只需50kg左右的硫酸，回转窑因采取煤气焙烧，一氧化碳具有还原作用，因而浸取液中全部为低价钒，不需还原五价钒和三价铁，为后续溶剂萃取提钒创造极为有利条件，节约了生产成本，每吨精钒生产成本低于5万元/T；
4、本发明是含钒石煤原生矿综合利用的最佳途径，可实现“一矿三厂”即石煤矿、发电厂、钒厂、水泥厂，含钒石煤流态化沸腾焙烧发电，发电烧渣提钒，提钒尾渣是水泥厂的优质填充料，作到资源综合利用，可创造极大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不能作为对本发明的限定。
实施例1
选取含钒石煤原生矿，其固定炭10.56%（若固定炭含量低于8%，必须配煤使其固定炭达到8%以上，才能达到沸腾焙烧的要求），粉碎至过5mm，入主、副床3平方米流态化沸腾炉，主床和副床为等体积并列安装，主床的鼓风强度大于副床的鼓风强度，主床用煤气点火，进行流态化沸腾焙烧，沸腾炉内安装冷却管与余热锅炉相连，所产蒸汽用于加温浸取，控制流态化沸腾炉主、副床的焙烧炉温850-900℃，主床焙烧所得粗渣自主床的底排料口排出，细渣和细灰从主床上排料口排出并进入并列安装的副床再次流态化焙烧，副床所得二次粗渣从副床底排料口排出，副床所得二次细渣和细灰从副床上排料口排出与主、副床的底排料口排出的粗渣合并进水套冷却器冷却，用螺旋输送至料仓用皮带电子称添加3%的碳酸钡配料入回转窑用煤气焙烧，控制回转窑炉温850-870度，所得烧渣日平均产量480吨，其烧渣平均品位1.028%，酸溶钒8.72kg/T，转浸率84.82%，所产烧渣用7-8%（质量百分比）稀硫酸用前述余热锅炉的蒸汽加温搅拌浸取，用带式真空过滤机过滤固液分离，浸取液调pH值至2.0，用体积比：P204+TBP+磺化煤油=25：5：70作有机相七级逆流萃取钒，负载有机相用12%（质量）稀硫酸溶液七级逆流反萃钒，反萃液用碳铵中和调pH值2.3用氯酸钠氧化钒，加温沉钒得多钒酸铵，热解得五氧化二钒。
实施例2
选取含钒石煤原生矿，其固定炭9.6%（若固定炭含量低于8%，必须配煤使其固定炭达到8%以上，才能达到沸腾焙烧的要求），粉碎至过7mm，入主、副床3平方米流态化沸腾炉，主床和副床为等体积并列安装，主床的鼓风强度大于副床的鼓风强度，主床用煤气点火，进行流态化沸腾焙烧，沸腾炉内安装冷却管与余热锅炉相连，所产蒸汽用于加温浸取，控制流态化沸腾炉主、副床的焙烧炉温850-900℃，主床焙烧所得粗渣自主床的底排料口排出，细渣和细灰从主床上排料口排出并进入并列安装的副床再次流态化焙烧，副床所得二次粗渣从副床底排料口排出，副床所得二次细渣和细灰从副床上排料口排出与主、副床的底排料口排出的粗渣合并进水套冷却器冷却，用螺旋输送至料仓用皮带电子称添加15%的硫酸钡配料入回转窑用煤气焙烧，控制回转窑炉温870度，所得烧渣日平均产量480吨，其烧渣平均品位1.284%，酸溶钒11.11kg/T，转浸率86.50%，所产烧渣用7-8%（质量百分比）稀硫酸用前述余热锅炉的蒸汽加温搅拌浸取，用带式真空过滤机过滤固液分离，浸取液调pH值至2.0，用体积比：P204+TBP+磺化煤油=25：5：70作有机相七级逆流萃取钒，负载有机相用12%（质量）稀硫酸溶液七级逆流反萃钒，反萃液用碳铵中和调pH值2.3用氯酸钠氧化钒，加温沉钒得多钒酸铵，热解得五氧化二钒。
Claims (8)
1.含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于将含钒石煤原生矿粉碎至一定的目度入流态化沸腾炉主、副床，控制主、副床焙烧时的不同鼓风强度进行两次流态化焙烧脱炭完全，主、副床的脱炭料配入钡盐后入回转窑焙烧，所述的流态化沸腾炉包括有主床和副床，主床和副床为等体积并列安装，主床的鼓风强度大于副床的鼓风强度，主床焙烧所得粗渣从主床的底排料口排出，所得的细渣和细灰从主床上排料口排出并进入并列安装的副床再次流态化焙烧，副床所得二次粗渣从副床底排料口排出，副床所得二次细渣和细灰从副床上排料口排出与主、副床的底排料口排出的粗渣合并得脱炭料。
2.按权利要求1所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的钡盐为碳酸钡或/和硫酸钡，其添加量占含钒石煤原生矿量质量百分比为3-20%。
3.按权利要求1或2所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的含钒石煤原生矿粉碎后粒度为0.074-10mm。
4.按权利要求3所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的含钒石煤原生矿粉碎后粒度为5-8mm。
5.按权利要求1或2所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的流态化沸腾炉的主、副床所控制炉温在800-1050℃。
6.按权利要求5所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的流态化沸腾炉的主、副床所控制炉温在850-900℃。
7.按权利要求1或2所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的回转窑所控制炉温在800-1050℃。
8.按权利要求7所述的含钒石煤原生矿提取五氧化二钒的焙烧方法，其特征在于所述的回转窑所控制炉温在850-900℃。
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