CN101260464A - 一种石煤提钒矿石分解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明系一种石煤提钒矿石分解方法，先将含钒石煤矿磨碎，再加入硫酸拌匀，然后在较低温度下焙烧，确保硫酸及硫酸盐在焙烧过程不挥发和分解，焙烧得到的焙砂加水浸出，具有作业周期短，钒的浸出率高，生产环境好等优点。

Description

一种石煤提钒矿石分解方法
技术领域
本发明涉及一种石煤提钒矿石分解方法。
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。目前石煤矿石分解大致分为全湿法工艺、火法-湿法联合工艺两大类。含钒石煤矿石分解全湿法工艺主要有硫酸常压浸出和高压浸出两种。采用常压浸出工艺，石煤先磨细至粒径0.106-0.071mm，再按石煤矿质量的15～30％加入硫酸，80～90℃浸出36～48小时，钒的浸出率一般为60～70％。石煤常压硫酸浸出，作业时间长，加工成本高。采用高压浸出，石煤也是先磨细至粒径0.106-0.071mm，再加入硫酸并通入氧气或空气150～180℃压煮4～8小时，硫酸用量与常压浸出大致相同，钒的浸出率一般为70～80％。石煤高压浸出工艺存在作业不连续，能耗高等缺陷。现已开发的石煤分解火法-湿法联合工艺有钠化焙烧-水浸、空焙烧-酸浸、钙化焙烧-酸浸、钙化焙烧-低温硫酸化焙烧-水浸等，其中空焙烧-酸浸工艺只适用于少数含钒石煤矿，而钙化焙烧-酸浸工艺，酸耗量大成本高，钒的浸出率一般只有50～60％。钠化焙烧-水浸工艺虽然钒的浸出率可达到70％以上，且适合各种类型的石煤矿，但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。含钒石煤采用钠化焙烧提钒受到环保部门的严格限制。钙化焙烧-低温硫酸化焙烧-水浸工艺作业环境好，钒的浸出率可达到70～80％，但两次焙烧工艺烦琐。
发明内容
本发明的目的在于为了加快石煤提钒矿石分解速度，缩短作业周期，提高生产效率，本发明提供一种石煤提钒矿石分解方法。
本发明的技术方案是：
含钒石煤矿的分解步骤包括(1)矿石破碎，先将含钒石煤矿破碎至粒径小于0.154mm，(2)低温硫酸化焙烧，将破碎的含钒石煤矿按石煤质量的10％～40％加入浓度为95％～98％的浓硫酸拌匀，在150～350℃的温度下进行焙烧，焙烧时间为1～4小时，(3)水浸：将焙烧得到的焙砂按固液重量比1∶0.8～1.5加水，50～100℃搅拌浸出0.5～4小时。
先将含钒石煤矿磨碎，再加入浓硫酸拌匀，然后在较低温度下焙烧，确保硫酸及硫酸盐在焙烧过程不挥发和分解，焙烧得到的焙砂加水浸出，以取代现有的石煤提钒矿石分解方法，达到提高钒的分解率，降低加工成本等效果。
本发明实施的具体工艺过程为：
先将含钒石煤矿磨碎至粒径小于0.154mm，再按其质量的10～30％加入硫酸拌匀后，在150～350℃的温度下进行焙烧，焙烧时间为1～4小时，焙烧得到的焙砂按固液重量比1∶0.8～2.2加水50～100℃搅拌浸出0.5～4小时后过滤。
(V2O3)c+3H2SO4→V2(SO4)3+3H2O
(Al2O3)c+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2O
(Fe2O3)c+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O
(FeO)c+H2SO4→FeSO4+3H2O
(K2O)c+H2SO4→K2SO4+H2O
本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：
1.含钒石煤低温硫酸化焙烧，可避免硫酸及硫酸盐的分解和挥发，硫酸利用率高，试剂用量少，作业环境好。
2.含钒石煤低温硫酸化焙烧，可有效破坏其云母晶相结构，使钒能顺利地从云母中解理出来。
3.含钒石煤低温硫酸化焙烧得到的焙砂加水搅拌钒容易浸出，作业周期短，生产效率高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
100g石煤矿磨细至粒径小于0.125mm，加入7ml浓硫酸拌匀后，放进马弗炉，200℃焙烧3小时，焙砂冷却后按液固重量比1∶1加水，80℃搅拌浸出2小时过滤，取样分析滤液和滤渣中钒含量，实验结果(g/L)如下：
实施例2
100g石煤矿磨细至粒径小于0.106mm，加入20ml浓硫酸拌匀后，放进马弗炉，250℃焙烧2小时，焙砂冷却后按液固重量比1.2∶1加水，100℃搅拌浸出2小时过滤，取样分析滤液和滤渣中钒含量，实验结果(g/L)如下：
Figure A20081003105000052
实施例3
100g石煤矿磨细至粒径小于0.071mm，加入15ml浓硫酸拌匀后，放进马弗炉，300℃焙烧1小时，焙砂冷却后按液固重量比1.5∶1加水，60℃搅拌浸出3小时过滤，取样分析滤液和滤渣中钒含量，实验结果(g/L)如下：

Claims (2)

1、一种石煤提钒矿石分解方法，其特征在于，含钒石煤矿的分解步骤包括(1)矿石破碎，先将含钒石煤矿破碎至粒径小于0.154mm，(2)低温硫酸化焙烧，将破碎的含钒石煤矿按石煤质量的10％～40％加入硫酸拌匀，在150～350℃的温度下进行焙烧，焙烧时间为1～4小时，(3)水浸：将焙烧得到的焙砂按固液重量比1∶0.8～1.5加水，50～100℃搅拌浸出0.5～4小时。
2、根据权利要求1所述的一种石煤提钒矿石分解方法，其特征在于，步骤(2)加入的硫酸为浓度为95％～98％的浓硫酸。
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