淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法
2023-04-24 20:38:36
專利名稱：淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法
技術領域：
本發明涉及溼法冶金技術領域，具體涉及一種用淋浸法從石煤中回收釩的方法。
背景技術：
在我國用於提釩的原料主要是以攀枝花釩鈦磁鐵礦為主，其次為從石煤釩礦中提取釩，而石煤是我國特有的一種釩礦資源，約佔世界釩儲量的90%以上。石煤中釩的總儲量約為我國釩鈦磁鐵礦中釩的總儲量的7倍，超過了世界其它各國釩儲量的總和，但由於石煤中含釩百分比較低，提取工藝還不成熟，使得回收率較低，提取成本高。在我國的江西、山西、陝西、貴州、湖南、四川等二十餘省區均有著豐富的石煤釩礦資源，富含釩的石煤礦屬一種碳質頁巖，其特點是發熱值低、二氧化矽含量高、且含有多種金屬元素，如鈾、鉬、銀、銅、 鋅等，因此石煤釩礦曾被認為是一種低品位的多金屬礦種。我國目前大多採用以下幾種典型的工藝流程提取釩一是鈉化焙燒一水浸一酸浸一離子交換法；二是無鹽焙燒一酸浸一溶劑萃取法；三是硫酸浸出一溶劑萃取法；四是鈣化焙燒一碳銨浸取一離子交換法；五是酸浸一離子交換法。在以上提釩技術中，各種工藝都有其優點，但也存在一些固有缺陷。為了使石煤釩礦中的低價釩II、釩III、釩IV轉為可溶的釩V，大多採用鈉化焙燒的方法進行，石煤提釩焙燒主要採用氯化鈉、氧化鈣、氯化鈉加氧化鈣的混合添加劑或者不加任何添加劑的焙燒等四種方法。因石煤釩礦原料的成分複雜多變，需要根據具體的原料經過實驗來選擇焙燒添加劑的種類、浸出方法和工藝參數等。不同的原料往往需要採用不同的工藝方法，目前還沒有一種通行的工藝流程來處理含釩的石煤釩礦。一般採用鈉化焙燒後萃取或離子交換法來提取釩可達到50-65%的總收率。但其缺點是焙燒後產生大量的C12、HC1等有害氣體，環境汙染十分嚴重，難於治理，因此該工藝已被國家強制淘汰。
發明內容
本發明所要解決的就是現有釩提取工藝成本高、效率低、對環境危害大的問題，提供一種高效率、低成本、適用於大規模生產、不產生對環境有害氣體的淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法。本發明的淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟 第一步，石煤釩礦石粉碎
將石煤釩礦石粉碎至200目以下，然後均勻布滿在淋洗柱內； 第二步，配製淋洗劑A和淋洗劑B
淋洗劑A由濃度為98%的工 業硫酸、氯酸鈉與水調製而成，每IOOOml水中加入25 37. 5g工業硫酸以及2. 5 5g氯酸鈉，充分攪拌均勻製成；
淋洗劑B由濃度為98%的工業硫酸、氯酸鈉、氟化銨和水調製而成，每IOOOml水中加入 37. 5 75g工業硫酸、5 IOg氯酸鈉以及7. 5 15g氟化銨，充分攪拌均勻製成； 第三步，淋洗第一次淋洗將石煤釩礦粉重量1 3倍的淋洗劑A以每分鐘0. 05 0. 5mL的速度倒入淋洗柱內進行循環淋洗，循環淋洗次數至少為8次，直至淋洗劑A中的五氧化二釩含量的增加量小於0. 02g/L為止，經此處理得到淋洗後液A ；
第二次淋洗將原石煤釩礦粉重量1 2倍的淋洗劑B每分鐘0. 05 0. 255YmL的速度倒入淋洗柱內，進行循環淋洗，循環淋洗次數至少為9次，直至淋洗劑A中的五氧化二釩含量的增加量小於0. 02g/L時為止，經此處理得到淋洗後液B和殘渣； 第四步，石煤釩礦粉洗滌
第二次淋洗完成後，用原石煤釩礦粉重量0. 5 1倍的水對淋洗柱內的殘渣進行淋洗， 直至滴出的淋洗液用PH試紙檢驗接近中性時止； 第五步，淋洗後液處理
淋洗後液A和淋洗後液B混合後測定其中的五氧化二釩含量，當含量大於1.5g/L，採用萃取法來從溶液中提取釩，然後用氨水中和銨-鹽沉澱法來製備五氧化二釩；當五氧化二釩含量小於1. 5g/L，則將混合後的淋洗後液返回到下一批礦粉進行第三步驟中的第二次循環淋洗，直至淋洗後液體內的五氧化二釩含量大於1. 5g/L。淋洗柱採用石英玻璃製備的空心柱狀容器，高度為:3m，內徑為3cm，容積為 2000mL,底部設置有放料閥，淋洗柱的底部與放料閥之間有中部突起的篩板相隔，便於把礦石礦粉及液體分割後放出，並能控制液體的排放速度。篩板上密布有便於液體流出的微孔， 在微孔上面平鋪脫脂棉，避免石煤釩礦粉漏下到淋洗柱下方。上述步驟中的化學反應方程式為
(1)V203+NaC103 =V2O5 +NaClO ；
(2)4V02+NaC103=2V205 +NaClO ；
(3)V2O5+ 5H2S04=V2 (SO4) 5 +5H20 ；
(4)2NH4F+ H2SO4=(NH4)2SO4 +2HF ；
(5)Si02+4HF=SiF4 +2H20| ；
(6)NaV03+NH3. H2O=NH4.VO3 +NaOH ；
(7)2NH4V03 「 > 2NH3 +H2Of +V2O50其中，步驟三的化學反應過程見式(1) (4)，步驟五的化學反應過程見式(5) (7)。本發明的有益效果是1、回收率較高，對於五氧化二釩含量在0. 40 1. 06%的低品位石煤釩礦，採用本方法進行處理，五氧化二釩的浸出回收率可達到45 75%，釩含量越高，釩的浸出率越高；2、因採用了常溫淋洗浸出，浸出過程中不需要加熱及攪拌，節省了燃料及電耗，因此與常規攪拌加熱浸出相比，生產成本較低；3、不產生恥1丄12等有害氣體，淋洗液及淋洗渣的洗滌水、浸出液萃取後的貧釩液可重複循環使用，不僅節約了部分硫酸、氯酸鈉、氟化銨和水，且還減少了排放量，很少量的廢水可採用石灰中和處理後達標排放，對環境基本無汙染。
具體實施例方式
實施例1 某地石煤釩礦的主要化學成分為
權利要求
1. 一種淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟第一步，石煤釩礦石粉碎將石煤釩礦石粉碎至200目以下，然後均勻布滿在淋洗柱內；第二步，配製淋洗劑A和淋洗劑B 淋洗劑A由濃度為98%的工 業硫酸、氯酸鈉與水調製而成，每IOOOml水中加入25 7. 5g工業硫酸以及2. 5 5g氯酸鈉，充分攪拌均勻製成；淋洗劑B由濃度為98%的工業硫酸、氯酸鈉、氟化銨和水調製而成，每IOOOml水中加入37. 5 75g工業硫酸、5 IOg氯酸鈉以及7. 5 15g氟化銨，充分攪拌均勻製成；第三步，淋洗第一次淋洗將石煤釩礦粉重量1 3倍的淋洗劑A以每分鐘0. 05 0. 5mL的速度倒入淋洗柱內進行循環淋洗，循環淋洗次數至少為8次，直至淋洗劑A中的五氧化二釩含量的增加量小於0. 02g/L為止，經此處理得到淋洗後液A ；第二次淋洗將原石煤釩礦粉重量1 2倍的淋洗劑B每分鐘0. 05 0. 255YmL的速度倒入淋洗柱內，進行循環淋洗，循環淋洗次數至少為9次，直至淋洗劑A中的五氧化二釩含量的增加量小於0. 02g/L時為止，經此處理得到淋洗後液B和殘渣；第四步，石煤釩礦粉洗滌第二次淋洗完成後，用原石煤釩礦粉重量0. 5 1倍的水對淋洗柱內的殘渣進行淋洗，直至滴出的淋洗液用PH試紙檢驗接近中性時止；第五步，淋洗後液處理淋洗後液A和淋洗後液B混合後測定其中的五氧化二釩含量，當含量大於1. 5g/L，採用萃取法來從溶液中提取釩，然後用氨水中和銨-鹽沉澱法來製備五氧化二釩；當五氧化二釩含量小於1. 5g/L，則將混合後的淋洗後液返回到下一批礦粉進行第三步驟中的第二次循環淋洗，直至淋洗後液體內的五氧化二釩含量大於1. 5g/L。
全文摘要
一種淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法，涉及溼法冶金技術領域，具體涉及一種用淋浸法從石煤中回收釩的方法。本發明的淋浸法從石煤釩礦中回收釩的方法，其特徵在於該方法包括以下步驟第一步，石煤釩礦石粉碎；第二步，配製淋洗劑；第三步，淋洗；第四步，石煤釩礦粉洗滌；第五步，淋洗後液處理。本發明的有益效果是1、回收率較高，2、因採用了常溫淋洗浸出，浸出過程中不需要加熱及攪拌，節省了燃料及電耗，生產成本較低；3、不產生HCl、Cl2等有害氣體，且還減少了排放量，很少量的廢水可採用石灰中和處理後達標排放，對環境基本無汙染。
文檔編號C22B34/22GK102560105SQ201210025810
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者普世坤, 李巴克, 葛啟明 申請人:九江佰盾釩技術貿易有限公司