CN113088681A - 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法 - Google Patents

一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113088681A
CN113088681A CN202110349781.5A CN202110349781A CN113088681A CN 113088681 A CN113088681 A CN 113088681A CN 202110349781 A CN202110349781 A CN 202110349781A CN 113088681 A CN113088681 A CN 113088681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
petroleum coke
nickel
leaching
vanadium
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110349781.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113088681B (zh
Inventor
黄绵延
常耀超
黄明星
葛启明
王为振
李拓夫
徐爽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co ltd
BEIJING PRUDENT CENTURY Tech CO Ltd
Original Assignee
Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co ltd
Prudent Energy Inc
BGRIMM Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co ltd, Prudent Energy Inc, BGRIMM Technology Group Co Ltd filed Critical Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co ltd
Priority to CN202110349781.5A priority Critical patent/CN113088681B/zh
Publication of CN113088681A publication Critical patent/CN113088681A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113088681B publication Critical patent/CN113088681B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0407—Leaching processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
    • C22B34/22—Obtaining vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，包括以下步骤：A)将劣质石油焦球磨，得到粉状石油焦；B)将所述粉状石油焦进行氧化焙烧，得到焙砂；C)将所述焙砂进行熟化，得到熟化料；D)将所述熟化料进行水浸，固液分离，得到含有钒和镍的浸出液。本申请提供的上述方法操作简单，流程短，能耗低，尤其是能够实现石油焦中得钒和镍的高效同步浸出，钒和镍的浸出率均可以达到95％以上。

Description

一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，尤其涉及一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法。
背景技术
石油焦是石油工业中重要的副产品，高品质石油焦可以作为化工原料和冶金工业中的还原剂，如铝电解用炭素电极等。然而随着世界原油重质化、劣质化的加剧及原油深度加工的发展，炼油厂产生的劣质石油焦产量日益增多。
高酸重质原油一般是指酸值、金属含量、胶质沥青质含量较高，密度黏度大的原油，是一种典型的劣质原油，如蓬莱、巴斯洛原油等。高酸重质原油中的金属杂质元素会进入石油焦中，产生劣质石油焦，其中钙的百分含量大于等于5％，镍的百分含量在0.1％～5％，钒的百分含量在0.1％～8％。劣质石油焦中杂质含量较高，无法满足化工和冶金工业的需求。若将劣质石油焦作为燃料使用，高温燃烧后会产生高硫烟气和含有重金属的灰分，会造成设备腐蚀和环境污染。随着环境压力的日益增大，我国对于企业的环保要求也越来越严格，因此劣质石油焦价值很低，甚至只能归于废弃物。
原油中的重金属元素主要是钒和镍，在原油加工过程中，钒和镍会富集在副产品石油焦中。钒和镍均属于重要的战略资源，价值很高，而劣质石油焦中钒和镍的含量可高达数百甚至上千ppm，具有很高的回收价值。因此回收劣质石油焦中的钒和镍不仅能够产生良好的环境效益，而且能够获得显著的经济效益。
然而高酸重质原油产生的劣质石油焦中钙含量较高，常规的钠化焙烧-浸出的方法难以有效提取石油焦中的有价金属，因此目前国内尚无公开报道的能够从此类石油焦中高效地同步回收钒和镍的方法。现有的钒镍浸出工艺主要是针对含钒、镍矿物或冶炼渣。公开号为CN103290223B的专利公开了一种废催化剂多金属综合回收的方法，该方法采用稀硫酸预浸、细磨、硫酸熟化回收钒，提钒后渣采用火法熔炼的方法提取镍等其它金属，该方法工艺复杂，且能耗高，且钒和镍不能同步浸出。公开号为CN106498165A的专利中公开了一种从废FCC催化剂中熔融氯化挥发回收镍、钒的方法，该方法向原料中添加氯化剂、还原剂和造渣剂后熔炼，得到含镍、钒的烟气，然后洗涤烟气得到含钒镍溶液。该方法虽然能够同步回收钒和镍，但需要高达1250～1700℃的熔炼温度，成本较高，且烟气回收和洗涤处理工艺较为复杂。公开号为CN101713029A的专利中公开了一种含钒、钼、镍、钴的废渣综合利用工艺，其中提出了采用加压酸浸的方法浸出钒、钴、镍等。但是加压浸出对设备要求高，实施较困难，成本较高，且具有一定的安全风险。类似的，加拿大的P.B.Queneau提出了一种从石油焦中回收钒和镍的方法，该方法也采用了加压氧化酸浸和加压氧化碱浸工艺浸出石油焦中钒和镍，但该工艺同样存在条件苛刻、不易实施和成本高的问题。
综上所述，现有技术无法实现低成本、短流程、高效率从劣质石油焦中同步回收钒和镍。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，该方法钒镍的浸出率高、工艺流程短。
有鉴于此，本申请提供了一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，包括以下步骤：
A)将劣质石油焦球磨，得到粉状石油焦；
B)将所述粉状石油焦进行氧化焙烧，得到焙砂；
C)将所述焙砂进行熟化，得到熟化料；
D)将所述熟化料进行水浸，固液分离，得到含有钒和镍的浸出液。
优选的，所述粉状石油焦的粒度为D90＝180～240目。
优选的，所述氧化焙烧的温度为500～900℃，时间为1～4h。
优选的，所述熟化的试剂为浓硫酸，所述浓硫酸和所述焙砂的质量比为(0.5～4.0)：1。
优选的，所述熟化的温度为80～350℃，所述熟化的时间为0.5～2.5h。
优选的，所述水浸的温度为20～100℃，时间为0.5～2.5h。
优选的，所述水浸的浸出剂水与所述焙砂的质量比为(2～10)：1，所述水浸的浸出终点pH＜1。
优选的，所述固液分离的方法为过滤或沉降。
本申请提供了一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，其按照磨矿-氧化焙烧-熟化-水浸的方法，高效率的同步浸出钒镍；在此过程中，首先将石油焦进行磨矿，以使其中的钒镍裸露出来，为后续氧化焙烧和熟化提供基础；再进行的高温氧化焙烧以脱除石油焦中的残余有机物和一部分的碳、硫，同时将原料中含钒、含镍物质氧化、促进矿相重构，以提升含钒含镍物质的反应活性；后续的熟化过程破坏了含钒镍矿物的结构，将钒镍转化为可溶性盐，最后以水为浸出剂，将所得熟化料进行搅拌浸出，将含钒镍的可溶性盐富集在溶液中，固液分离后获得含钒镍浸出液以及浸出渣。实验结果表明，本申请提供的方法石油焦中钒和镍的浸出率可达95％以上。
附图说明
图1为本发明从劣质石油焦中回收钒镍的流程示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于现有技术中劣质石油焦中有价值元素回收方法成本高、过程复杂以及条件苛刻等问题，本申请提供了一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，该方法的具体流程如图1所示，其包括依次进行的磨矿-氧化焙烧-熟化-水浸-固液分离，该方法制备流程简单，成本较低，对设备要求不高，且钒镍浸出率高，具体的，本发明实施例公开了一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，包括以下步骤：
A)将劣质石油焦球磨，得到粉状石油焦；
B)将所述粉状石油焦进行氧化焙烧，得到焙砂；
C)将所述焙砂进行熟化，得到熟化料；
D)将所述熟化料进行水浸，固液分离，得到含有钒和镍的浸出液。
在上述从劣质石油焦中回收钒镍的过程中，本申请首先将劣质石油焦进行球磨，得到粉状石油焦。在劣质石油焦中，钒化合物以复杂硫化物和氧化物存在，其中钒是低价钒，而低价钒不易溶，需要转化为易溶性的高价钒，同时石油焦中有相当含量的镍以复杂硫化物形式存在；从机理的角度，需要进行氧化焙烧将含钒镍矿物结构破坏、氧化。但是经过研究，申请人发现石油焦中的钒镍化合物被包裹在硅酸盐矿物中，直接氧化焙烧钒镍的浸出率不高，因此需要进行前处理，本申请首先进行磨矿可以打开硅酸盐包裹物，使得钒裸露出来，以利于后续氧化、熟化时转化成可溶性硫酸盐。另一方面，石油焦中的硅酸盐化合物含量较高、且结晶度较低，容易在硫酸熟化过程中生成类硅胶状物质聚合在一起，难以固液分离，同时其还会吸附一部分的可溶性硫酸盐，对浸出率产生影响，经过磨矿之后，硅酸盐矿物粒度更细，经过高温焙烧可以显著提高结晶度，经硫酸熟化后仍能以稳定的不溶性硅酸盐存在，进入渣相，易于固液分离。因此，本申请首先进行的磨矿可破坏劣质石油焦中某些矿物结构，即可提高浸出率，又可极大改善矿浆的固液分离性能。本申请球磨为本领域技术人员熟知的球磨，可以采用高能球磨，经过球磨后的粉状石油焦的粒度为D90＝180～240目，更具体地，所述粉状石油焦的粒度为D90＝200～230目。
按照本发明，然后将所述粉状石油焦进行氧化焙烧，以将粉状石油焦表面含碳有机物进行脱除，解构含硫有机物质，同时增加物料反应活性，低价钒被氧化，复杂含镍硫化物分解为镍氧化物。所述氧化焙烧可在本领域技术人员熟知的设备中进行，在具体实施例中，所述氧化焙烧在马弗炉中进行。所述氧化焙烧的温度为500～900℃，时间为1～4h；更具体地，所述氧化焙烧的温度为550～850℃，更具体地，所述氧化焙烧的温度为600～800℃，所述氧化焙烧的时间为1～2h。
本申请然后将氧化焙烧后的焙砂进行熟化，以将键能较大的非极性键断开，使钒离子从中脱离，并转化为可溶性硫酸盐。在本申请中，所述熟化在浓硫酸中进行，所述浓硫酸是强氧化性强酸，可以断开键能较大的非极性键，将含钒镍氧化物转化为硫酸盐，以达到钒镍同步浸出的目的。所述浓硫酸的浓度为本领域技术人员熟知的，93％～98％，其与焙砂的质量比为(0.5～4.0)：1；更具体地，所述浓硫酸与所述焙砂的质量比为1:1、1.5:1、2.0:1、2.5:1、3.0:1或3.5:1。所述熟化的温度为80～350℃，更具体地，所述熟化的温度为100～300℃，更具体地，所述熟化的温度为150～200℃；所述熟化的时间为0.5～2.5h，更具体地，所述熟化的时间为1.0h、1.5h、2.0h或2.5h。
在熟化之后，石油焦中的钒镍转化为可溶性盐，进行水浸，则将其中的可溶性盐富集在溶液中，最后固液分离，即得到含钒镍的浸出液以及浸出渣，使钒镍同步浸出。在上述水浸的过程中，所述水浸自然以水为浸出剂。所述水与所述焙砂的质量比为(2～10)：1，更具体地，所述浸出剂与所述焙砂的质量比为(2～8)：1。所述水浸的浸出终点为pH＜1。上述固液分离为本领域技术人员熟知的固液分离，对此本申请没有特别的限制，示例的，可以采用过滤的方式，分离出浸出液和浸出渣，也可以采用沉降的方式，分离得到上清液和浸出渣。
本发明提供的从劣质石油焦中回收钒镍的方法可以实现高效率的钒镍同步浸出，石油焦中钒和镍浸出率可达到95％以上；浸出渣以石膏为主要物相，废渣无污染，而且经过简单处理可作为产品，具有一定的经济效益；因此，该方法工艺简单，流程短，可以实现同步回收钒和镍，且对设备要求不高，成本较低，容易实施。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的从劣质石油焦中回收钒镍的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
(1)取自某工厂A的石油焦原料若干克，原始物料为不规则颗粒，粒度D90≈0.212mm(70目)，将原料在100℃下烘干后，检测原料的主要成分，结果如表1所示；
表1石油焦(工厂A)主要成分数据表
物质 V Ni S Ca Al Fe
含量(％) 3.94 1.19 1.40 15.34 10.96 3.02
(2)将烘干料球磨2min，获得粉状石油焦，其粒度达到D90＝0.075mm(200目)；
(3)将步骤(2)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(4)取步骤(3)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为3：1，浓硫酸质量为150g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(5)向步骤(4)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为95℃，浸出时间为2h；
(6)采用过滤的方法，将步骤(5)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣，测试浸出液pH＝0.13；
(7)将浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，计算钒镍浸出率；
XRD结果显示渣中主要物相为CaSO4；基于渣中钒镍含量，计算得出实施例1中钒镍浸出率分别为98.3％和97.4％。
实施例2
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将未烘干的原料直接球磨2min，获得粉状石油焦，其粒度达到D90＝0.075mm；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为1.5：1，浓硫酸质量为75g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为150℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(4)向步骤(3)所得熟化料取出后，加入300ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为98℃，浸出时间为2h；
(5)采用过滤的方法，将步骤(4)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣，测试浸出液pH＝0.65；
(6)将浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
XRD结果显示，浸出渣主要为CaSO4；基于渣中钒镍含量，计算得出实施例2中钒镍浸出率分别为96.4％和97.2％。
实施例3
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将未烘干的原料直接球磨2min，获得粉状石油焦，其粒度达到D90＝0.075mm；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为750℃，焙烧时间为1h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g拌入93％的浓硫酸，酸料比为1.5：1，浓硫酸质量为75g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为150℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(4)向步骤(3)所得熟化料取出后，加入300ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为98℃，浸出时间为2h；
(5)采用沉降的方法，将步骤(4)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得含钒镍上清液和浸出渣，测试浸出液pH＝0.68；
(6)将浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
XRD结果显示，浸出渣主要为CaSO4；基于渣中钒镍含量，计算得出实施例3中钒镍浸出率分别为95.9％和95.2％。
实施例4
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将原料球磨2min，其粒度达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为550℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为2：1，浓硫酸质量为100g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(4)向步骤(3)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为60℃，浸出时间为2h；
(5)采用沉降的方法，将步骤(4)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得上清液和浸出渣，测试上清液pH＝0.33；
(6)将步骤(5)所得的浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量浸出渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出实施例4中钒镍浸出率分别为95.5％和95.0％。
实施例5
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将原料球磨2min，其粒度达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为2：1，浓硫酸质量为100g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为100℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(4)向步骤(3)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为60℃，浸出时间为2h；
(5)采用沉降的方法，将步骤(4)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得上清液和浸出渣，测试上清液pH＝0.33；
(6)将步骤(5)所得的浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量浸出渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出实施例5中钒镍浸出率分别为95.8％和95.4％。
实施例6
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将原料球磨2min，其粒度达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为2：1，浓硫酸质量为100g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(4)向步骤(3)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为20℃，浸出时间为2h；
(5)采用沉降的方法，将步骤(4)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得上清液和浸出渣，测试上清液pH＝0.33；
(6)将步骤(5)所得的浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量浸出渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出实施例6中钒镍浸出率分别为95.1％和96.1％。
实施例7
(1)取自某工厂B的石油焦原料若干克，原始物料为不规则颗粒，粒度D90≈0.300mm(50目)，将原料烘干后，检测原料的主要成分，结果如表1所示；
表2石油焦(工厂B)主要成分数据表
物质 V Ni S Ca Al Fe
含量(％) 1.56 0.93 4.91 23.27 7.12 1.96
(2)将烘干球磨2min，获得粉状石油焦，其粒度达到D90＝0.075mm(200目)；
(3)将步骤(2)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(4)取步骤(3)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为3：1，浓硫酸质量为150g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(5)向步骤(4)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为95℃，浸出时间为2h；
(6)采用过滤的方法，将步骤(5)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣，测试浸出液pH＝0.15；
(7)将浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，计算钒镍浸出率；
XRD结果显示渣中主要物相为CaSO4；基于渣中钒镍含量，计算得出实施例1中钒镍浸出率分别为97.5％和96.9％。
实施例8
(1)取自某工厂C的石油焦原料若干克，原始物料为不规则颗粒，粒度D90≈0.300mm(50目)，将原料烘干后，检测原料的主要成分，结果如表1所示；
表3石油焦(工厂C)主要成分数据表
物质 V Ni S Ca Al Fe
含量(％) 2.35 1.17 2.09 5.27 8.31 2.97
(2)将烘干球磨2min，获得粉状石油焦，其粒度达到D90＝0.075mm(200目)；
(3)将步骤(2)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(4)取步骤(3)所得焙砂中的50g拌入98％的浓硫酸，酸料比为3：1，浓硫酸质量为150g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(5)向步骤(4)所得熟化料中加入400ml的水，在水浴加热的条件下进行水浸，水浸温度为95℃，浸出时间为2h；
(6)采用过滤的方法，将步骤(5)所得的水浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣，测试浸出液pH＝0.15；
(7)将浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量渣的质量，采用XRD检测渣的物相，采用ICP-AES检测渣中钒、镍含量，计算钒镍浸出率；
XRD结果显示渣中主要物相为CaSO4；基于渣中钒镍含量，计算得出实施例1中钒镍浸出率分别为98.1％和97.2％。
对比例1
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将其球磨2min，达到D90＝0.075mm；
(2)取步骤(1)所得粉料中的50g拌入98％浓硫酸，酸料比取2：1，浓硫酸质量为100g，搅拌均匀后放入马弗炉中进行高温熟化，熟化温度为200℃，熟化时间为2h，获得熟化料；
(3)将步骤(2)所得熟化料加入烧杯中，加400ml水，放入60℃的水浴锅中，水浸2h；
(4)采用沉降的方法，将步骤(3)所得固液混合物进行固液分离，分离浸出液和浸出渣；将所述浸出渣用清水洗涤2次后，将渣烘干，计量渣的质量，检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出对比例1中钒镍浸出率分别为73.1％和50.3％。
本对比例钒镍浸出率降低的原因在于在熟化前没有进行氧化焙烧，因此含钒矿物的反应活性不足。
对比例2
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将原料球磨2min，其粒度达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)取步骤(1)所得粉状石油焦50g加入烧杯，加水300ml，加98％浓硫酸75g，放入98℃的水浴锅中搅拌酸浸2h；
(3)采用过滤的方法，将步骤(2)所得的酸浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣；将所述浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量浸出渣的质量，检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出对比例2中钒镍浸出率分别为62.5％和43.1％。结果表明，采用石油焦原料直接酸浸的方案不能够有效浸出石油焦中的钒和镍。
对比例3
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，将原料球磨2min，其粒度达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦放入马弗炉中进行高温氧化焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为2h，获得焙砂；
(3)取步骤(2)所得焙砂中的50g加入烧杯，加水300ml，加98％浓硫酸75g，放入98℃的水浴锅中搅拌酸浸2h；
(4)采用过滤的方法，将步骤(3)所得的酸浸固液混合物进行固液分离，获得浸出液和浸出渣；将所述浸出渣用清水洗涤2次后烘干，计量浸出渣的质量，检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出对比例3中钒镍浸出率分别为70.1％和59.3％。结果表明，采用焙砂直接酸浸的方案不能够有效同步浸出石油焦中的钒和镍。
对比例4
(1)取与实施例1相同的石油焦原料若干克，球磨2min，达到D90＝0.075mm，获得粉状石油焦；
(2)将步骤(1)所得粉状石油焦50g与100g的Na2CO3混合均匀，获得混合物料；
(3)将步骤(2)所得混合物料加入马弗炉中高温焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为2h，获得钠化熟料；
(4)将步骤(3)所得粉状钠化熟料放入烧杯中，加入400ml水，放入恒温98℃的水浴锅中水浸时间为2h；
(5)将步骤(4)所得固液混合物过滤，分离浸出液和浸出渣；将所述浸出渣用清水洗涤2次后，将渣烘干，计量渣的质量，检测渣中钒、镍含量，并计算钒镍的浸出率。
基于渣中钒镍含量，计算得出对比例4中钒镍浸出率分别为77.2％和32.5％。结果表明，钠化焙烧的方法不适用于提取石油焦中的钒和镍。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法，包括以下步骤：
A)将劣质石油焦球磨，得到粉状石油焦；
B)将所述粉状石油焦进行氧化焙烧，得到焙砂；
C)将所述焙砂进行熟化，得到熟化料；
D)将所述熟化料进行水浸，固液分离，得到含有钒和镍的浸出液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉状石油焦的粒度为D90＝180～240目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化焙烧的温度为500～900℃，时间为1～4h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熟化的试剂为浓硫酸，所述浓硫酸和所述焙砂的质量比为(0.5～4.0)：1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熟化的温度为80～350℃，所述熟化的时间为0.5～2.5h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水浸的温度为20～100℃，时间为0.5～2.5h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水浸的浸出剂水与所述焙砂的质量比为(2～10)：1，所述水浸的浸出终点pH＜1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固液分离的方法为过滤或沉降。
CN202110349781.5A 2021-03-31 2021-03-31 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法 Active CN113088681B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110349781.5A CN113088681B (zh) 2021-03-31 2021-03-31 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110349781.5A CN113088681B (zh) 2021-03-31 2021-03-31 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113088681A true CN113088681A (zh) 2021-07-09
CN113088681B CN113088681B (zh) 2022-11-08

Family

ID=76672197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110349781.5A Active CN113088681B (zh) 2021-03-31 2021-03-31 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113088681B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113564345A (zh) * 2021-07-14 2021-10-29 中国恩菲工程技术有限公司 含钒石油渣资源化、无害化处理的方法
CN114058859A (zh) * 2021-11-25 2022-02-18 苏州博萃循环科技有限公司 一种用石油pox渣制备钒酸镍的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4276083A (en) * 1979-11-01 1981-06-30 Uop Inc. Recovery of metal values from a metal bearing source of nickel and vanadium
US4443415A (en) * 1982-06-22 1984-04-17 Amax Inc. Recovery of V2 O5 and nickel values from petroleum coke
CN101067169A (zh) * 2007-06-12 2007-11-07 中南大学 一种钼钒多金属冶金物料分解方法
CN102392126A (zh) * 2011-11-17 2012-03-28 森松(江苏)海油工程装备有限公司 一种石煤提钒的活化酸浸方法
CN111235384A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 中南大学 一种从废催化剂中分离提取钒镍的方法
CN111304464A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 东北大学 一种石煤钒矿多段焙烧强化拌酸熟化提钒的方法
CN111321296A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 有研工程技术研究院有限公司 一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4276083A (en) * 1979-11-01 1981-06-30 Uop Inc. Recovery of metal values from a metal bearing source of nickel and vanadium
US4443415A (en) * 1982-06-22 1984-04-17 Amax Inc. Recovery of V2 O5 and nickel values from petroleum coke
CN101067169A (zh) * 2007-06-12 2007-11-07 中南大学 一种钼钒多金属冶金物料分解方法
CN102392126A (zh) * 2011-11-17 2012-03-28 森松(江苏)海油工程装备有限公司 一种石煤提钒的活化酸浸方法
CN111321296A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 有研工程技术研究院有限公司 一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法
CN111304464A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 东北大学 一种石煤钒矿多段焙烧强化拌酸熟化提钒的方法
CN111235384A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 中南大学 一种从废催化剂中分离提取钒镍的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113564345A (zh) * 2021-07-14 2021-10-29 中国恩菲工程技术有限公司 含钒石油渣资源化、无害化处理的方法
CN114058859A (zh) * 2021-11-25 2022-02-18 苏州博萃循环科技有限公司 一种用石油pox渣制备钒酸镍的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113088681B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113088681B (zh) 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法
CN103290223B (zh) 一种废催化剂多金属综合回收的方法
CN109811132B (zh) 一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、铝、锌、铅的方法
CN110093502B (zh) 一种铜冶炼渣与锰铁矿协同利用的方法
CN110551902B (zh) 一种铁橄榄石型炉渣资源回收方法
CN109957657B (zh) 一种从赤泥中同时资源化利用铁、钠、铝的方法
CN110863219B (zh) 一种含锌转炉尘泥资源化利用的方法
CN104946903A (zh) 一种锌焙砂还原焙烧-浸出-沉锌回收金属资源的方法
CN113637840A (zh) 利用钙化球磨焙烧-碱浸法从铁酸锌资源中回收锌的方法
CN113122720A (zh) 一种从赤泥中同步提取铝、钛、铁和钠的方法
CN101906538B (zh) 一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法
CN101831542A (zh) 一种从钼选矿尾矿中提取金属元素铁、镁、钙的方法
CN111235392A (zh) 亚硫酸锌渣深度氧化及无害化综合回收有价金属的方法
CN112593074A (zh) 黄钠铁矾低温焙烧浸出循环除铁工艺
CN113564371B (zh) 一种焙烧氰化尾渣的资源综合回收利用方法
CN114558440B (zh) 一种高氯锌灰氨-硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺
CN115744991A (zh) 一种含钨废料制备氧化钨的方法
CN112981122B (zh) 一种钠化提钒尾渣中钠和钒的回收方法
CN110629043B (zh) 一种基于硫化铋矿相转化的提铋方法
CN112111647B (zh) 一种金矿焙砂或焙烧氰化尾渣预处理浸金的方法
CN113136488A (zh) 一种湿法炼锌中铁矾渣的湿法处理工艺
CN116516180B (zh) 石煤高效直接浸出提钒的方法
CN115092957B (zh) 一种锑精矿火法冶炼协同处置砷碱渣浸出渣的方法
CN110550664A (zh) 用含砷焙烧氰化尾渣制备铁红的方法
CN112251603B (zh) 一种解离氰化尾渣并同步回收其中铁、金、银的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220113

Address after: Room 305-24, third floor, building a, No. 1, yard 2, Yongcheng North Road, Haidian District, Beijing

Applicant after: BEIJING PRUDENT CENTURY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant after: Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co.,Ltd.

Address before: 100094 room 305-24, 3rd floor, block a, building 1, yard 2, Yongcheng North Road, Haidian District, Beijing

Applicant before: BEIJING PRUDENT CENTURY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant before: Mining and Metallurgical Technology Group Co.,Ltd.

Applicant before: Vietnam Yangxing Tungsten Industry Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant