一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法
2023-10-05 16:28:39 1
專利名稱:一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法
技術領域:
本發明涉及一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法。
背景技術:
含釩石煤和含釩粘土是我國作為釩的單獨礦床開採的主要含釩資源。含釩石煤中 釩的品位較低,以V2O5表示一般為1.0%左右。含釩粘土中釩的品位通常比石煤中釩的品 位略高,以V2O5表示一般為1.0% 3.0%。含釩石煤和粘土中的釩以V(III)為主,有部 ^V(IV)jV(V)很少。由於V(III)的離子半徑(74pm)與Fe(II)的離子半徑(74pm)相等, 與Fe(III)的離子半徑(64pm)也很接近,因此,V(III)幾乎不生成本身的礦物,而是以類 質同象存在於含釩雲母、高嶺石等礦物的矽氧四面體結構中。我國從20世紀60年代開始 對含釩石煤與含釩粘土提釩進行研究,70年代開始工業生產,所使用的工藝均為鈉化焙燒 (NaCl)-水浸或酸浸工藝。這種工藝存在兩個嚴重缺陷,一是因為焙燒過程生成Cl2、HC1、 SO2混合氣體而造成環境汙染,二是釩回收率普遍為45% 55%,使50%左右的釩礦資源 得不到有效利用而浪費。為改變和取代鈉化焙燒工藝,科技工作者進行了鈣法焙燒、空白焙燒、溼法酸浸等 新工藝的研究。鈣法焙燒雖然解決了大氣汙染問題,但焙燒過程受礦石性質影響外,焙燒氣 氛、時間、溫度和鈣鹽用量等的影響也非常敏感,控制不當,容易形成難溶的矽酸鹽使得部 分釩被「矽氧」裹絡,或者礦樣中的部分釩與鐵、鈣等元素生成釩酸鐵、釩酸鈣鈉、釩酸鈣等 難溶性化合物。空白焙燒主要是想解決石煤脫碳和低價釩的氧化問題,但焙燒設備還是傳 統的立窯、平窯和沸騰爐,不僅生產規模有限,而且產生高溫廢氣與廢氣處理問題。溼法酸 浸工藝不需焙燒,礦石可以溼磨,適合大規模生產。然而,溼法酸浸提釩工藝還存在一些需 要解決的問題。一是為得到較高V2O5浸出率,不得不消耗大量H2SO4,生產中H2SO4用量一般 為礦石質量的25 % 40 %,V2O5浸出率一般在65 % 75 %左右,超過80 %的很少,V2O5回 收率一般不超過70% ;二是酸性浸出液的淨化除雜、Fe (III)還原和pH值調整等工序需要 消耗大量藥劑,特別是氨水,從而導致氨氮廢水的產生及處理問題。因此,含釩石煤和含釩 粘土酸浸提釩要解決的關鍵問題是在提高V2O5浸出率和回收率的前提下,如何降低消耗和 避免環境汙染。
發明內容
本發明的目的是提供一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法。本發明的目的是通過如下方式實現的一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法1)第一段浸出將含釩礦石破碎、溼式磨礦,磨礦細度為65%以上礦石粒度小於 0. 15mm,磨礦得到的礦漿中含釩礦石與水的質量百分比為50% 150%,將氫氟酸加入礦 漿中,常溫下進行釩的浸出,氫氟酸用量與含釩礦石的質量百分比為 10%,浸出時間 0. 3h 4h ;2)第二段浸出第一段浸出完成後,將硫酸加入到礦漿中,硫酸與含釩礦石的質量百分比為5% 20%,並將礦漿加熱至65°C 100°C,進行釩的第二段加溫浸出,浸出時 間2h 12h ;兩段浸出完成後,對礦漿進行過濾和洗滌,濾液和洗滌液合併為含釩浸出液。所述的含釩礦石是指V2O5含量大於0. 8%的含釩石煤或含釩粘土。本發明具有如下的有益效果1、採用兩段浸出方法對含釩礦石中的釩進行浸出, 第一段用氫氟酸進行常溫浸出,第二段用硫酸進行加溫浸出,與傳統加溫酸浸工藝相比,兩 段浸出工藝可縮短浸出時間,降低用於加溫的能耗;2、採用兩段浸出工藝對含釩礦石中的 釩進行浸出,與單獨使用硫酸浸出的工藝比較,可以節約硫酸用量5% 25% ;3、含釩礦石 中釩的浸出率可達85%以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步說明實施例1含釩石煤礦樣取自湖南益陽某石煤礦,V2O5品位為1. 05%,取礦樣lOOOg, 破碎、溼式磨礦,磨礦細度為75%的礦石粒度小於0. 15mm,磨礦得到的礦漿中含釩石煤礦 與水的質量百分比為100 %,加入質量濃度為50 %的工業氫氟酸溶液80g (氫氟酸質量為 40g),常溫下浸出Ih後,加入質量濃度為98 %的工業硫酸125g,將礦漿加熱至95°C,浸出 4h,對礦漿進行過濾和洗滌,濾液和洗滌液合併為含釩浸出液,用浸出液中V2O5的質量與礦 樣中V2O5的質量之百分比表示浸出率,V2O5浸出率為91. 5%。實施例2含釩粘土礦樣取自湖南懷化某釩土礦,V2O5品位為1. 53%,取礦樣lOOOg, 破碎、溼式磨礦,磨礦細度為80%的礦石粒度小於0. 15mm,磨礦得到的礦漿中含釩粘土礦 與水的質量百分比為75%,加入質量濃度為50%的工業氫氟酸溶液100g(氫氟酸質量為 50g),常溫下浸出2h後,加入質量濃度為98 %的工業硫酸125g,將礦漿加熱至95°C,浸出 6h,對礦漿進行過濾和洗滌,濾液和洗滌液合併為含釩浸出液,用浸出液中V2O5的質量與礦 樣中V2O5的質量之百分比表示浸出率,V2O5浸出率為88. 0%。實施例3含釩石煤礦樣取自浙江衢州某石煤礦,V2O5品位為1.02%,取含釩石煤礦 樣200kg,破碎、溼式磨礦,磨礦細度為75%的礦石粒度小於0. 15mm,磨礦得到的礦漿中含 釩石煤礦與水的質量百分比為125 %,加入質量濃度為35 %的工業氫氟酸溶液20kg (氫氟 酸質量為7kg),常溫下浸出1. 5h後,加入質量濃度為98%的工業硫酸30kg,將礦漿加熱至 90°C,浸出6h,對礦漿進行過濾和洗滌,濾液和洗滌液合併為含釩浸出液,用浸出液中V2O5 的質量與礦樣中V2O5的質量之百分比表示浸出率,V2O5浸出率為93. 5%。
權利要求
一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法,其特徵在於1)第一段浸出將含釩礦石破碎、溼式磨礦,磨礦細度為65%以上礦石粒度小於0.15mm,磨礦得到的礦漿中含釩礦石與水的質量百分比為50%~150%,將氫氟酸加入礦漿中,常溫下進行釩的浸出,氫氟酸用量與含釩礦石的質量百分比為1%~10%,浸出時間0.3h~4h;2)第二段浸出第一段浸出完成後,將硫酸加入到礦漿中,硫酸與含釩礦石的質量百分比為5%~20%,並將礦漿加熱至65℃~100℃,進行釩的第二段加溫浸出,浸出時間2h~12h;兩段浸出完成後,對礦漿進行過濾和洗滌,濾液和洗滌液合併為含釩浸出液。
2.根據權利要求1所述的一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法,其特徵在於所述的含 釩礦石是指V2O5含量大於0. 8%的含釩石煤或含釩粘土。
全文摘要
本發明公開了一種含釩礦石中釩的兩段浸出方法,第一段用氫氟酸進行釩的常溫浸出,第二段用硫酸進行釩的加溫浸出。本發明具有如下的有益效果1、與傳統加溫酸浸工藝相比,兩段浸出工藝可縮短浸出時間,降低用於加溫的能耗;2、採用兩段浸出工藝對含釩礦石中的釩進行浸出,與單獨使用硫酸浸出的工藝比較,可以節約硫酸用量5%~25%;3、含釩礦石中釩的浸出率可達85%以上。
文檔編號C22B34/22GK101935755SQ20101028201
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者張小雲, 田學達, 田路源 申請人:長沙達華礦業技術開發有限公司