一種石煤溼法提釩工藝的製作方法
2023-10-04 10:47:29
專利名稱：一種石煤溼法提釩工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及 一 種石煤溼法提釩工藝。
背景技術：
我國釩礦資源十分豐富，從含釩石煤礦中提取釩，傳統的工藝多 為平窯鈉法焙燒，它的優點是生產流程比較穩定，可操作性強、投資 省，缺點是平窯焙燒時，產生含氯氣體等有害成份，環境汙染嚴重， 為國家明令禁止。同時這種傳統工藝釩轉化率、回收率低，造成資源 嚴重浪費，這也是我國不倡導平窯焙燒的另一原因。目前，我國已著 重於溼法冶金提釩。主要方法有酸法和鹼法兩種，雖然浸出率比焙燒 法有所提高，但效果也不理想，同時存在在浸出時間長等缺點。因 此，提高釩浸出率、縮短浸出時間，是釩溼法冶金的一個重要的課 題。
發明內容
本發明的目的是提供一種通過選擇合適的添加劑和反應條件，顯 著提高釩的浸出率的石煤溼法提釩工藝。釩在粘土礦物中主要以v (ni)質同象形式置換六次配位的三價銘 而存在於雲母體晶格中，分子式為(Ai,v) [sicy (oh) 2，為了使釩能 從雲母結構中溶浸出來，必須破壞雲母結構，並使之氧化才可能被溶 劑浸出，故屬難浸的釩。除了採用鈉化焙燒打破雲母結構並轉化成可 溶性的釩外，也可直接用酸來破壞它的雲母結構，在一定的溫度和酸度下，氫離子進入雲母結構置換Al,使離子半徑發生變化，從而把釩 釋放出來氧化成四價後被酸溶解。其反應式為(V20》.X + 2H肌.1/202 = V202 (S04)2 + 2H20 + X0V202 (0H)4 + 2H2S04 = V202 (S04) + 2H20 得到硫酸釩醯藍色溶液。與類質同相相比，吸。付狀態的釩要易浸得 多，只要釩不是三價態存在，就可被硫酸浸出。本發明的技術方案如下將含釩石煤原礦破碎、球磨至過80目 篩後烘乾(含水量控制在10%以下)，按1-10%的重量比在原礦粉中 加入一種易溶性氟化物(氟化鈉、氟化鉀、氟化銨、氟氫化鈉、氟氫 化鉀或氟氫化銨)添加劑並拌合均勻，將混合好的礦粉計量投入酸浸 池，加入礦粉重量5-30%的無機酸(硫酸、鹽酸、硫酸加鹽酸、硫酸 加硝酸或硫酸加磷酸)，4姿固液比2-5: 1控制水的加入量，不時攪 拌，在加熱條件下(溫度10-10(TC)浸出1-10小時，過濾分離；在酸 浸的釩溶液中加入一定量的氯酸鈉溶液，使四價釩氧化為五價4凡，將 含釩(V )液用強鹼性大孔陰離子交換樹脂吸附，吸附後溶液用10% 的NaOH和5 %NaCl混合液進行解吸。將離子交換富集後的含釩洗脫液 用氯化銨沉釩生成偏釩酸銨沉澱，將沉澱出的偏釩S臾銨再用1-2%氯 化銨水溶液浸洗三次除去雜質，液體經處理後循環使用。將偏釩酸銨 濾餅烘乾後，送入煅燒爐，在400 - 60(TC煅燒分解為桔紅色的五氧 化二釩產品。尾氣用鹽酸回收，生成氯化銨返回沉釩工序使用。本工 藝生產出的產品純度大於98%，釩總回收率大於80%。由於本發明含釩礦石不需經過焙燒直接酸浸，工藝簡單，降低了 能耗和生產成本，消除了鈉化焙燒產生的HC1、 Cl2煙氣對環境的汙染 和設備的腐蝕，屬清潔生產工藝。且大大提高了釩浸出率和總回收 率，資源利用率高。
附圖是本工藝的生產流程圖。
具體實施例方式
實施例一(1)粉碎球磨過篩將含釩原礦用破碎、球磨至過80目篩，烘乾 (含水量控制在10%以下)。 (2 )配料按添加劑的用量為含釩礦粉重量的3 %配量比值加入氟化鈉並拌合 均勻。(3) 酸浸將混合好的礦粉計量投入酸浸池，加入礦粉重量5 — 30%的無機 酸，按固液比2-5: 1控制水的加入量。不時攪拌，在加熱條件下 (溫度10—10(TC)浸出1-10小時，過濾分離。(4) 氧化在酸浸的釩溶液中加入一定量的氯酸鈉溶液，使四價釩氧化為五 價釩。(5) 離子交換將含釩(V)液用強鹼性大孔陰離子交換樹脂吸附，吸附後溶液用 10 %的NaOH和5 % NaCi '混合液進行解吸。(6) 沉釩將離子交換富集後的含釩洗脫液用氯化銨沉釩生成偏釩酸銨沉 澱。將沉澱出的偏釩酸銨再用1 - 2%氯化銨水溶液浸洗三次除去雜 質，液體經處理後循環使用。(7)煅燒分解將偏釩酸銨濾餅烘乾後，送入煅燒爐，在400 - 600。C煅燒分解 為桔紅色的五氧化二釩。尾氣用鹽酸回收，生成氯化銨返回沉釩工序 使用。用氟化鈉作為添加劑，石煤中釩的浸出率為92%。 實施例二按照上述破碎球磨過篩、配料、酸浸、氧化、離子交換、沉釩、 煅燒等步驟依次操作，其中在配料工序中，石煤礦粉中所加入的添加 劑為氟化鉀，重量為礦粉的5%，石煤中釩的浸出率為96%。實施例三按照上述破碎球磨過篩、配料、酸浸、氧化、離子交換、沉釩、 煅燒等步驟依次操作，其中在配料工序中，石煤礦粉中所加入的添加 劑為氟化銨，重量為礦粉的6%,石煤中釩的浸出率為95°/。。
權利要求
1. 一種石煤溼法提釩工藝，其特徵是將含釩原礦破碎、球磨至過80目篩後烘乾，按1-10％的重量比在原礦粉中加入一種易溶性氟化物添加劑並拌合均勻，將混合好的礦粉計量投入酸浸池，加入礦粉重量5-30％的無機酸，按固液比2-5∶1控制水的加入量，不時攪拌，在10-100℃溫度下浸出1-10小時，過濾分離；在酸浸的釩溶液中加入一定量的氯酸鈉溶液，然後將含釩(V)液用強鹼性大孔陰離子交換樹脂吸附，吸附後溶液用10％的NaOH和5％NaCl混合液進行解吸。將離子交換富集後的含釩洗脫液用氯化銨沉釩生成偏釩酸銨沉澱，將沉澱出的偏釩酸銨再用1-2％氯化銨水溶液浸洗三次除去雜質，液體經處理後循環使用。將偏釩酸銨濾餅烘乾後，送入煅燒爐，在400-600℃煅燒分解為桔紅色的五氧化二釩產品。
2、 根據權利要求1所說的石煤溼法提釩工藝，其特徵在於釩原礦 破碎、球磨烘乾後含水量控制在10%以下。
3、 根據權利要求1所說的石煤溼法提釩工藝，其特徵在於所說易 溶性氟化物添加劑為氟化鈉、氟化鉀、氟化銨、氟氫化鈉、氟氫化鉀 或氟氫化銨。
4、 根據權利要求1所說的石煤溼法提釩工藝，其特徵在於所說的 無機酸為硫酸，鹽酸，硫酸加鹽酸，硫酸加硝酸，或硫酸加磷酸。
全文摘要
本發明公開了一種石煤溼法提釩工藝，它是將石煤經破碎球磨過篩、配料(加入添加劑)、酸浸、氧化、離子交換、沉釩、煅燒等工序生產五氧化二釩產品。其特徵在於所說的添加劑為易溶性氟化物，如氟化鈉、氟化鉀、氟化銨等，添加劑的用量為含釩礦石粉重量的1-10％，釩的浸出率達到95％以上，綜合回收率大於80％，和現有工藝相比，浸出率提高了15-30％。這種工藝省去石煤焙燒過程，消除了HCl、Cl2對環境的汙染，簡化了工藝流程，降低了生產成本，大大提高了釩的回收率。
文檔編號C22B3/06GK101275187SQ20071003464
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月26日 優先權日2007年3月26日
發明者彭清靜, 勇 鍾, 顏文斌, 峰 高 申請人:吉首大學;湘西自治州高新技術創業服務中心