一種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法
2023-06-14 01:26:26
專利名稱：一種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法
技術領域：
本發明屬於化工冶金技術，特別涉及含釩石煤的分解方法。
背景技術：
石煤中的釩主要以穩定的不能溶出的三價態賦存於含釩雲母、釩鉻石榴石、鈣釩 柘榴石、含釩高嶺土、含釩有機質等礦物中，因此分離和富集石煤中的釩相當困難和複雜。 如果以石煤為原料提釩，首先必須分解石煤，將釩從賦存礦物中解離出來，同時把解離出來 的釩從不溶的三價氧化轉化為可溶的高價。目前常用的石煤分解方法分為溼法方法和火法 方法兩大類，近幾年針對石煤提釩分解方法存在的問題，出現了兩種石煤硫酸化分解技術。
1、一種石煤提釩礦石分解方法，專利公開號CN101260464A，先將粒徑小於0. 154 毫米的石煤粉按石煤質量的10 40%加入硫酸拌勻，然後在150 35(TC溫度下進行焙 燒，焙燒時間1 4小時，最後按固液比=1 : 0.8 1.5加水，50 10(TC攪拌浸出0. 4 4小時。該方法優點是縮短了分解時間、提高了分解轉化率，缺點是要產生大量有害煙氣、增 加了能耗、加大了設備投資。 2、一種酸解氧化轉化提取石煤中釩的方法，專利公開號CN101210287A，先將磨成
60 120目的按石煤粉濃硫酸水=ioo : 15 25 : 6 io的重量配比加入水和濃
硫酸攪拌均勻，敞開堆放16 60天，按1 : 1 5的固液比加水攪拌1 4小時，按溶液中
二價鐵/三價鐵含量加入硫代硫酸鈉，使溶液中所含的鐵還原，調ra = 2 3，加溫至30
6(TC過濾，得到藍色含硫酸釩醯的濾液。該方法優點是能耗低、轉化率高，缺點是分解時間 長、佔用場地大、不適合大規模工業生產。
發明內容
為了提高含釩石煤分解轉化率，縮短分解時間，減少汙染，減少投資，降低成本，提 出如下技術方案。
—種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特殊之處是包括以下步驟 (1)將60 120目的含釩石煤粉與濃度為93. 5 98 %的濃硫酸按石煤粉濃硫
酸=ioo : 8 25的質量比混合均勻，加入料倉，按礦粉蒸汽含氧氣體=ioo : 2
10 : 0. 02 0. 1的質量比通入壓力為0. 3 0. 8MPa的蒸汽和壓力為0. 3 0. 8MPa的含
氧氣體，含氧氣體的氧含量為20 100%，酸解與氧化12 72小時； (2)將酸解與氧化後的石煤粉按固液比=100 : 75 200加水浸出0. 5 2. 5小
時，浸出溫度50 80°C ，過濾得ra = 1. 5 3. 5的含釩溶液，經後續公知成熟方法處理後
得到合格的五氧化二釩。 本發明的優選方案是酸解與氧化時間為16 36小時。
本發明的最佳方案是酸解與氧化時間為24小時。
本發明實施的具體方法過程為 將60 120目的含釩石煤粉與工業濃硫酸混勻，加入料倉，通入蒸汽及含氧氣體，反應產生的熱量使酸解物料始終維持在100 14(TC，在釩解離出來的同時，氧氣與濃硫酸 共同作用使三價釩氧化轉化為可溶的高價釩。分解後的物料加水將可溶釩溶出得到酸性含 釩溶液，經後續公知成熟方法處理後得到合格的五氧化二釩。提釩後石煤粉熱值與石煤原 礦相比提高8%以上，用於石煤鍋爐等的燃料，做到浸渣再利用，符合我國提倡的循環經濟。
由於本發明採用幹法免焙燒分解方法，因此與已有技術相比，具有流程短、酸耗 低、能耗低、無汙染、加工成本低、分解效率高、生產效率高、適於大規模生產等優點。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明做進一步描述。實施例僅用於說明本發明，而不以任何 方式限制本發明。 實施例l :採用120目、含、050 . 68%、平均熱值1822千卡/公斤的石煤粉20噸，與 濃度為93. 5%的工業濃硫酸5噸混勻，加入封閉料倉，從料倉底部連續通入壓力為0. 4MPa 的蒸汽、壓力為0. 5MPa的工業氧氣，經計算通入的蒸汽總重量為1噸，通入的工業氧氣總 重量為0.01噸，酸解與氧化72小時；按礦粉水=100 : 75加水浸出l小時，浸出溫度 5(TC，過濾、反洗，濾渣含V2050. 09%、平均熱值2016千卡/公斤，平均浸出率86. 7%。
實施例2 :採用80目、含V兆0.87%，平均熱值1672千卡/公斤的石煤粉12噸，與 濃度為95%的工業硫酸1. 8噸混勻，加入封閉料倉，從石煤粉底部通入大約壓力為0. 4MPa 的蒸汽30 451113、壓力為0. 5MPa的工業氧氣0. 5 lm3，以後每隔1. 5小時通入壓力為 0. 4MPa的蒸汽15 25i^、壓力為0. 5MPa的工業氧氣0. 3 0. 8m3， 8次共通入壓力為0. 4MPa 的蒸汽1. 2噸、壓力為0. 5MPa的工業氧氣0. 005噸左右，酸解與氧化12小時後，按石煤粉 水=100 : 200加水浸出2. 5小時，浸出溫度80"，濾渣含、05 0. 13%、平均熱值1836千 卡/公斤，平均浸出率85%。 實施例3 :採用60目、含V205 1. 33%、平均熱值1529千卡/公斤的石煤粉15噸， 與濃度為98%的工業硫酸1. 5噸混勻，加入封閉料倉，連續從底部通入壓力為0. 4MPa的蒸 汽、壓力為0. 5MPa的壓縮空氣，經計算通入的蒸汽總重量為1. 5噸，通入的壓縮空氣總重量 為0.012噸，酸解與氧化24小時後，按礦粉水=100 : IOO加水浸出1. 5小時，浸出溫度 60 701:，過濾、反洗，濾渣含、05 0. 15%，平均熱值1705千卡/公斤，平均浸出率88. 7%。
實施例4 :採用80目，含V205 1. 03%、平均熱值1676千卡/公斤的石煤粉10噸， 與濃度為93. 5%的工業硫酸2噸混勻，加入封閉料倉，連續從底部通入壓力為0. 3MPa蒸汽、 壓力為0. 5MPa的壓縮空氣，經計算通入的蒸汽總重量為0. 2噸，通入的壓縮空氣總重量為
o.oi噸，酸解與氧化36小時後，按礦粉水=ioo : iso加水浸出i小時，浸出溫度70°c，
過濾、反洗，濾渣含V205 0. 14%，平均熱值1810千卡/公斤，平均浸出率85. 5%。
實施例5:採用120目、含、05 0.95%、平均熱值1562千卡/公斤的石煤粉15噸， 與濃度為98%的工業硫酸1. 2噸混勻，加入料倉，連續從底部通入壓力為0. 8MPa蒸汽、壓力 為0. 8MPa的工業氧氣，經計算通入的蒸汽總重量為0. 2噸，通入的工業氧氣總重量為0. 003
噸，酸解與氧化20小時後，按礦粉水=ioo : 200加水浸出o. 5小時，浸出溫度65t:，過
濾、反洗，濾渣含V205 0. 13%，平均熱值1707千卡/公斤，平均浸出率86. 3%。
權利要求
一種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特徵是包括以下步驟(1)將60～120目的含釩石煤粉與濃度為93.5～98％的濃硫酸按石煤粉∶濃硫酸＝100∶8～25的質量比混合均勻、加入料倉，按礦粉∶蒸汽∶含氧氣體＝100∶2～10∶0.02～0.1的質量比通入壓力為0.3～0.8MPa的蒸汽和壓力為0.3～0.8MPa的含氧氣體，含氧氣體的氧含量為20～100％，酸解與氧化時間為12～72小時；(2)將酸解與氧化好的石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小時，浸出溫度50～80℃，過濾得PH＝1.5～3.5的含釩溶液。
2. 根據權利要求1所說的一種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特徵是所述的酸解 與氧化時間為16 36小時。
3. 根據權利要求1或2所說的一種幹法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特徵是所述的 酸解與氧化時間為24小時。
全文摘要
一種幹法免焙燒分解含釩石煤方法，將60～120目的含釩石煤粉與濃硫酸按石煤粉∶濃硫酸＝100∶8～25的質量比混合均勻、加入料倉中，按礦粉∶蒸汽∶含氧氣體＝100∶2～10∶0.02～0.1的質量比通入壓力為0.3～0.8MPa的蒸汽和含氧氣體，酸解與氧化12～72小時；將石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小時，浸出溫度50～80℃，過濾得pH＝1.5～3.5的含釩溶液，經後續公知成熟方法處理後得到合格的五氧化二釩。提釩後的石煤粉用於石煤鍋爐等的燃料，做到浸渣再利用。本方法具有流程短、酸耗低、能耗低、無汙染、加工成本低、分解效率高、生產效率高、適於大規模生產等優點。
文檔編號C22B3/08GK101705357SQ20091022011
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者興長策, 劉良傑, 張清 申請人:錦州金業化工冶金技術諮詢有限公司