CN101586196B - 空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺。为了克服现有提钒工艺存有氯气等废气排放污染、对设备腐蚀性大,耗水多,尤其对吸附于粘土矿中的钒的提取率低,质量等级低等不足之处,本发明采取对含钒石煤块进行破碎、调节其含炭量、空白焙烧、磨浆加碱浸取、加镁盐净化、加硫酸转型,用树脂吸附等工艺步骤提取五氧化二钒成品。本发明可用于所有含钒石煤的提钒,能消除氯气污染和对设备的腐蚀,节水三分之二以上,尤其适用于提取吸附于粘土矿物中的钒,提取率可达70%以上,提取的钒的质量可达冶金级99%以上,具有较高的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种从自然含钒矿物中提取钒的工艺,具体为一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺。
背景技术
钒是冶金、化工和航空航天的重要原料。钒的资源贮量有限,许多国家将其作为战略物资予以储备,近年来价格一直上涨。
现有提钒工艺的不足之处是,废气(氯气等)污染大,对设备的腐蚀性大,耗水多,提取的钒的质量等级低,只达到化学纯,尤其是对于吸附于粘土矿中的钒的提取率低,一般仅能提取其中的30-50%左右,资源利用率低,提取成本高,一般每吨提取成本为7-8万元。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述不足,提供一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺,这种工艺无氯气等废气排放污染,能有效防止设备的腐蚀,水可循环使用,提钒综合效益高,尤其对吸附于粘土矿中的钒的提取率高,质量等级高。
为达到上述目的,本发明的技术方案是,该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤:
(1)将石煤块进行破碎处理;
(2)调节破碎石煤的含炭量,使其发热量达到400-450大卡/公斤;
(3)磨细石煤并制成石煤球入炉焙烧2-3小时,炉温800-850℃;
(4)将焙烧的石煤磨成矿浆,加入碱4-6%,常压浸出3小时,温度90℃;
(5)过滤浸出物,在滤液中加入0.6%镁盐净化处理0.5小时,温度70-90℃;
(6)在净化液中加入硫酸,使其pH值为8-9,再进行离子交换处理(可用D301树脂吸附),解吸(可用NaOH),从解吸溶液中提取五氯化二钒。
所述步骤(1)的破碎处理为将石煤块破碎成直径15-18mm。
所述步骤(4)的加入碱为加入烧碱(NaOH)。
所述步骤(5)的在滤液中加入镁盐为加入氯化镁或硫酸镁。
本发明与现有提钒工艺比较,将含钒石煤调节成含有适宜含炭量的原料,进行空白焙烧,因而没有氯气等有害废气排放污染;改酸浸出为碱浸出,继而用树脂吸附等工艺步骤,实验检测结果表明,钒的提取率可以达到70%以上,提取的钒的质量达到了冶金级(纯度99%),现价每吨比现有工艺高1万元;其提钒尾水可以循环使用,每提取1吨钒节约水费200-300元;每提一吨钒产生的白炭黑(2.5-3吨)、钒渣等,可作为橡、塑和水泥生产的原料,可增益2万元,这样,本发明每提一吨钒的综合效益比现有工艺高2万元以上;该工艺适用性广,可用于所有含钒石煤矿提钒,尤其适用于提取吸附于粘土矿中的钒。
具体实施方式
实施例1
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤:
(1)将石煤块破碎成直径16mm碎料;
(2)调节石煤破碎料的含炭量(将破碎料入沸腾炉常规脱炭,配原石煤细料至合适含炭量),使其发热量为420大卡/公斤(达到热值);
(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2.5小时,炉温820℃;
(4)将焙烧的石煤磨成矿浆,加入烧碱5%进行浸出3小时,常压,温度90℃;
(5)过滤浸出物,在滤液中加入0.6%氯化镁净化处理0.5小时,温度70-90℃;
(6)按常规方法,在净化液中加入硫酸,使其pH值为8-9,再进行离子交换处理(可用D301树脂吸附)、解吸(可用NaOH洗树脂),采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
实施例2
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤:
(1)将石煤块破碎成直径18mm碎料;
(2)调节石煤破碎料的含炭量,使其发热量达到450大卡/公斤;
(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2小时,炉温850℃;
(4)将焙烧的石煤磨成矿浆,加入烧碱6%进行浸出3小时,常压,温度90℃;
(5)过滤浸出物,在滤液中加入0.6%硫酸镁净化处理0.5小时,温度70-90℃;
(6)按常规方法,在净化液中加入硫酸,使其pH值为8-9,进行离子交换处理、解吸,采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
实施例3
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤:
(1)将石煤块破碎成直径15mm的破碎料;
(2)调节石煤破碎料的含炭量,使其发热量为400大卡/公斤;
(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧3小时,炉温800℃;
(4)将焙烧的石煤磨成矿浆,加入烧碱4%进行浸出3小时,常压,温度90℃;
(5)过滤浸出物,在滤液中加入0.6%氯化镁净化处理0.5小时,温度70-90℃;
(6)按常规方法,在净化液中加入硫酸,使其pH值为8-9,进行离子交换处理、解吸,采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
Claims (1)
1.一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺,其特征是,它包括如下步骤:
(1)将石煤块进行破碎处理,将石煤块破碎成直径15-18mm;
(2)调节破碎石煤的含炭量,使其发热量达到400-450大卡/公斤;
(3)磨细石煤并制成石煤球入炉焙烧2-3小时,炉温800-850℃;
(4)将焙烧的石煤磨成矿浆,加入烧碱4-6%,常压浸出3小时,温度90℃;
(5)过滤浸出物,在滤液中加入0.6%氯化镁或硫酸镁净化处理0.5小时,温度70-90℃;
(6)在净化液中加入硫酸,使其pH值为8-9,再进行离子交换处理,解吸,从解吸溶液中提取五氯化二钒。
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