CN106435177A

CN106435177A - 一种从含钒石煤中浸出钒的方法

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Publication number: CN106435177A
Application number: CN201611104967.XA
Authority: CN
Inventors: 张敏; 张一敏; 陈放; 黄晶; 刘涛; 陈铁军
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE; Wuhan University of Science and Technology WHUST
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-02-22

Abstract

本发明涉及一种从含钒石煤中浸出钒的方法。其技术方案是：将含钒石煤破碎，细磨至粒径小于0.074mm占70~90wt%，得到含钒石煤粉料；将体积浓度为15~20%的硫酸溶液与所述含钒石煤粉料按液固比为2000~2500L/吨调浆，得到含钒矿浆；按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.05~0.09)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆，所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.05~0.50)；将所述含钒混合矿浆在85~105℃的条件下搅拌4~6h，得到含钒酸浸浆；将所述含钒酸浸浆进行固液分离，得到含钒酸浸液和浸出渣。本发明具有钒浸出率高、浸出时间短、操作简单和污染小的优点。

Description

一种从含钒石煤中浸出钒的方法

技术领域

本发明属于含钒石煤提钒技术领域。具体涉及一种从含钒石煤中浸出钒的方法。

背景技术

含钒石煤是我国一种独特的钒矿资源，储量巨大，从含钒石煤中提取五氧化二钒是含钒石煤综合利用的重要组成部分。由于含钒石煤中仅有少部分钒以吸附形式存在，大部分钒均以类质同象形式赋存于铝硅酸盐矿物中，提钒难度大，难以得到有效利用。

采用常规的直接浸出处理含钒石煤时，钒的浸出率很低。何东升等(何东升，徐雄依，池汝安，魏党生，张丽敏，骆任，韦祖华.石煤直接酸浸实验研究[J].无机盐工业，2012，44(8):22-24.)对湖南省某含钒石煤采用直接酸浸提钒工艺，在体积浓度为19%的H₂SO₄、90°C、液固比为4mL/g条件下浸出6h，虽省去了焙烧过程，消除了烟气污染，但消耗大量的酸，且钒浸出率仅为63.48%。

在含钒石煤提钒的酸浸过程中加入助浸剂，在一定程度上可以提高钒的浸出率，取得良好的浸出效果。冯雅丽等(冯雅丽，蔡震雷，李浩然，等.循环流态化焙烧-加压浸出从极难浸石煤中提取钒[J].中国有色金属学报，2012，22(7):2052-2060.)采用循环流态化焙烧-加压浸出工艺处理广西某难浸含钒石煤，虽然钒浸出率可达98%，但是焙烧过程能耗高，在高压下浸出，对设备要求高，操作复杂，且浸出过程中二氧化锰的用量较大，氢氟酸易挥发，有腐蚀性，危害身体健康。“一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺”(CN102899487A)专利技术，采用亚硝酸盐作为氧化剂协同硫酸浸钒，浸出时间为1~15h，钒浸出率可达95%。“一种含钒矿石氧化酸浸湿法提钒方法”(CN102146513A)专利技术，采用硝酸盐作氧化剂氧化酸浸，浸出时间为1~12h，钒浸出率可达96%以上。虽然硝酸盐和亚硝酸盐的加入提高了钒的浸出率，但在浸出过程中会产生一氧化氮等有害气体，危害环境。“一种高钙镁型含钒石煤酸浸助浸剂及其应用”(CN104141041A)专利技术，采用无机铵盐和有机钠盐的混合物作助浸剂酸浸提钒，酸耗量大，浸出时间在12h以上，而且钒浸出率仅78%左右。

综上所述，现有的含钒石煤酸浸提钒过程存在钒浸出率低、浸出时间长、操作复杂和环境污染等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种钒浸出率高、浸出时间短、操作简单和污染小的从含钒石煤中浸出钒的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

步骤一、将含钒石煤破碎，再细磨至粒径小于0.074mm占70~90wt%，得到含钒石煤粉料。

步骤二、将硫酸溶液和所述含钒石煤粉料按液固比为2000~2500L/吨调浆，得到含钒矿浆。

步骤三、按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.05~0.09)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆。

所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.05~0.50)。

步骤四、将所述含钒混合矿浆在85~105℃的条件下搅拌4~6h，得到含钒酸浸浆。

步骤五、将所述含钒酸浸浆进行固液分离，得到含钒酸浸液和浸出渣。

所述硫酸溶液的体积浓度为15~20%。

所述氟化物为氟化氢铵、氟化钙和氟化铵中的一种以上。

所述含钒石煤的V₂O₅品位为0.6~1.2 wt %，含钒石煤中CaO含量为2.0~8.0 wt %。

由于采用上述方法，本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、浸出过程中，在氟化物的作用下含钒石煤中的含钒矿物的结构遭到了破坏，增加了含钒矿物的裸露表面，而少量二氧化锰的引入强化了裸露表面上低价钒向高价钒的转化，进一步促进了含钒矿物结构的破坏，增强了钒的释放，提高了钒的转化速率。浸出时间可缩短至4~6h，所制得的含钒酸浸液经测定：钒的浸出率可达78~93%，故钒浸出率高，浸出时间短；

2、本发明对含钒石煤直接酸浸，不需焙烧，方法简单，流程短，易在生产中实现；

3、本发明中的复合助浸剂常规易得，用量少，且浸出过程中无有害气体和物质产生，污染小。

因此，本发明具有钒浸出率高、浸出时间短、操作简单和污染小的优点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式中的含钒石煤统一描述如下，实施例中不再赘述：所述含钒石煤的V₂O₅品位为0.6~1.2 wt %，含钒石煤中CaO含量为2.0~8.0wt%。

实施例1

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。所述方法的具体步骤是：

步骤一、将含钒石煤破碎，再细磨至粒径小于0.074mm占70~80wt%，得到含钒石煤粉料。

步骤二、将硫酸溶液和所述含钒石煤粉料按液固比为2000~2300L/吨调浆，得到含钒矿浆。

步骤三、按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.05~0.07)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆。

所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.05~0.30)。

步骤四、将所述含钒混合矿浆在85~95℃的条件下搅拌4~5h，得到含钒酸浸浆。

所述硫酸溶液的体积浓度为15~18%。

所述氟化物为氟化氢铵。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为80~87%。

实施例2

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。除所述氟化物外，其余同实施例1：

所述氟化物为氟化氢铵和氟化钙的混合物。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为78~85%。

实施例3

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。所述方法的具体步骤是：

步骤一、将含钒石煤破碎，再细磨至粒径小于0.074mm占75~85wt%，得到含钒石煤粉料。

步骤二、将硫酸溶液和所述含钒石煤粉料按液固比为2100~2400L/吨调浆，得到含钒矿浆。

步骤三、按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.06~0.08)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆。

所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.15~0.40)。

步骤四、将所述含钒混合矿浆在90~100℃的条件下搅拌5~6h，得到含钒酸浸浆。

所述硫酸溶液的体积浓度为16~19%。

所述氟化物为氟化钙。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为83~89%。

实施例4

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。除所述氟化物外，其余同实施例3：

所述氟化物为氟化钙和氟化铵的混合物。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为84~90%。

实施例5

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。所述方法的具体步骤是：

步骤一、将含钒石煤破碎，再细磨至粒径小于0.074mm占80~90wt%，得到含钒石煤粉料。

步骤二、将硫酸溶液和所述含钒石煤粉料按液固比为2200~2500L/吨调浆，得到含钒矿浆。

步骤三、按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.07~0.09)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆。

所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.25~0.50)。

步骤四、将所述含钒混合矿浆在95~105℃的条件下搅拌5~6h，得到含钒酸浸浆。

所述硫酸溶液的体积浓度为17~20%。

所述氟化物为氟化铵。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为86~92%。

实施例6

一种从含钒石煤中浸出钒的方法。除所述氟化物外，其余同实施例5：

所述氟化物为氟化氢铵、氟化钙和氟化铵的混合物。

本实施例所制得的含钒酸浸液经测定：钒浸出率为86~93%。

本具体实施方式与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、浸出过程中，在氟化物的作用下含钒石煤中的含钒矿物的结构遭到了破坏，增加了含钒矿物的裸露表面，而少量二氧化锰的引入强化了裸露表面上低价钒向高价钒的转化，进一步促进了含钒矿物结构的破坏，增强了钒的释放，提高了钒的转化速率。浸出时间可缩短至4~6h，本具体实施方式所制得的含钒酸浸液经测定：钒的浸出率可达78~93%，故钒浸出率高，浸出时间短；

2、本具体实施方式对含钒石煤直接酸浸，不需焙烧，方法简单，流程短，易在生产中实现；

3、本具体实施方式中的复合助浸剂常规易得，用量少，且浸出过程中无有害气体和物质产生，污染小。

因此，本具体实施方式具有钒浸出率高、浸出时间短、操作简单和污染小的优点。

Claims

1.一种从含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：

步骤一、将含钒石煤破碎，再细磨至粒径小于0.074mm占70~90wt%，得到含钒石煤粉料；

步骤二、将硫酸溶液和所述含钒石煤粉料按液固比为2000~2500L/吨调浆，得到含钒矿浆；

步骤三、按复合助浸剂∶所述含钒石煤粉料的质量比为(0.05~0.09)∶1，向所述含钒矿浆加入复合助浸剂，得到含钒混合矿浆；

所述复合助浸剂为氟化物与二氧化锰的混合物，所述氟化物与所述二氧化锰的质量比为1∶(0.05~0.50)；

步骤四、将所述含钒混合矿浆在85~105℃的条件下搅拌4~6h，得到含钒酸浸浆；

2.根据权利要求1所述的从含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于所述硫酸溶液的体积浓度为15~20%。

3.根据权利要求1所述的从含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于所述氟化物为氟化氢铵、氟化钙和氟化铵中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的从含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于所述含钒石煤的V₂O₅品位为0.6~1.2wt%，含钒石煤中CaO含量为2.0~8.0wt%。