一種含釩石煤全資源化利用的方法
2023-12-04 16:32:11 2
專利名稱：一種含釩石煤全資源化利用的方法
技術領域：
本發明涉及一種含釩石煤的資源化利用技術，尤其涉及一種將石煤中的三價釩提 升為五價釩產品、將石煤中的能量用於發電、並將其它固體渣料用於生產水泥等建材的全 資源化利用的方法。
背景技術：
石煤是貯藏在古老巖層中的一種煤炭資源，是5億年前地質時期的藻類、菌類等 在淺海環境下形成的一種腐泥煤。石煤大都具有高灰、高硫和低熱值的特點，其成分除含有 機碳外，還有氧化矽、氧化鈣和少量的氧化鐵、氧化鋁和氧化鎂等。典型石煤中含較多C、V、Ca、Al、Si等元素，因此，石煤不僅可以用作動力鍋爐和水 泥窯爐的燃料，燃燒後的爐渣也可作為水泥的原料，還可從石煤中提取釩、鈾、鉬、鎳、銅、鈷
等金屬元素。目前含釩量較高的石煤多採用焙燒一浸出一沉釩一灼燒工序提取V205。氧化焙燒 工序產生的高溫煙氣通常經初步除塵後進入餘熱鍋爐回收餘熱，再經布袋除塵由排煙機排 空。雖然石煤具有化學熱，並且焙燒亦放熱，但是由於餘熱回收熱量沒有返回焙燒爐，因此 焙燒爐不僅不能外供能源，反而需要外加熱源，工業中多採用發生爐煤氣。另外，灼燒完畢 產生的V2O5成為高經濟效益的產品，而剩餘固體渣料多因沒有合理用途，只能露天堆積，不 僅佔用土地，而且渣料中的少量重金屬元素還嚴重汙染環境。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種集燃燒、提釩、發電及渣料固化為一 體的含釩石煤全資源化利用的方法。本發明的技術方案是一種含釩石煤全資源化利用的方法，具體包括以下工藝首先，將V2O5含量為1. 1-3. Owt %的石煤原料中添加含釩石煤原礦12-36wt%的 NaCl, 4. l-13wt%的Na2CO3，然後球磨至0. 1-0. 3mm粉末，送至燃燒-焙燒裝置內進行焙燒， 焙燒產生的800-900°C高溫煙氣通過預熱裝置將所述焙燒原料預熱至600°C 650°C ；將降 至450°C 500°C的高溫煙氣溫度通過高溫風機或者引射去往發電機組發電；焙燒後的熟 料溫度為650-850°C，通過熟料冷卻裝置內將助燃空氣預熱至500°C 550°C ；其次，將剩餘固體渣料、熟料、石膏、鋼渣、礬石和粘土以5 80 4 5 4 2 20 60 4 12 2 2比例混合，球磨為160 180目粒度，通過篩分製成水泥。進一步，還可以所述固體渣料與粘土以1 4的比例混合，加入一定量的水，經攪 拌、成型、晾乾、焙燒、冷卻後得到磚製品。本發明的有益效果是由於採用上述技術方案，本發明在提釩能耗最大的焙燒工 序無需外供熱源，並且將石煤提釩系統中物質最大程度資源化利用，大幅提高了石煤的經 濟價值。
圖1本發明一種石煤全資源化利用的方法的流程圖。圖2為本發明石煤提釩渣料製作水泥工藝流程。圖3為本發明石煤提釩渣料制磚工藝流程。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的技術方案做進一步說明。實施例1 將V2O5含量為1. Iwt %的石煤原料中添加含釩石煤原礦12Wt%&NaCl，4. Iwt % 的Na2CO3，然後球磨至0. 1-0. 3mm，送至燃燒-焙燒裝置內進行石煤脫碳及氧化提釩，產生的 800°C左的高溫煙氣在預熱裝置內將焙燒原料預熱至600°C，將溫度降至500°C的煙氣通過 高溫風機送到發電機組發電。焙燒後的熟料溫度為850°C，在熟料冷卻裝置內將助燃空氣預 熱至550°C，熟料溫度降至150°C，去往後續浸出、沉釩、灼燒等工序，提出V2O5產品，將剩餘 固體渣料與粘土以1 4的比例混合，加入一定量的水，經攪拌、成型、晾乾、焙燒、冷卻後得 到磚製品實施例2:將V2O5含量為3. Owt %的石煤原料中添加含釩石煤原礦36wt %的NaCl ,13wt%的 Na2CO3，然後球磨至0. 3mm，送至燃燒-焙燒裝置內進行石煤脫碳及氧化提釩，產生的900°C 的高溫煙氣在預熱裝置內將焙燒原料預熱至600°C後，將溫度降至500°C的煙氣通過引射 去往發電機組發電。焙燒後的熟料溫度為650°C，在熟料冷卻裝置內將助燃空氣預熱至 5000C，熟料溫度降至150°C，去往後續浸出、沉釩、灼燒等工序，提出V2O5產品，將剩餘固體 渣料、熟料、石膏、鋼渣、礬石和粘土以5 80 4 5 4 2比例混合，球磨為160目粒 度，通過篩分製成水泥。
權利要求
1.一種含釩石煤全資源化利用的方法，其特徵在於，具體包括以下步驟首先，將V2O5含量為1. 1-3. Owt%的石煤原料中添加含釩石煤原礦12-36wt%的NaCl， 4. l-13wt%的Na2CO3，然後球磨至0. 1-0. 3mm粉末，送至燃燒-焙燒裝置內進行焙燒，焙燒 產生的800-90(TC高溫煙氣通過預熱裝置將所述焙燒原料預熱至60(TC 650°C，高溫煙氣 溫度降至450°C 500°C，然後通過高溫風機或者引射去往發電機組發電；焙燒後的熟料溫 度為650-850°C，通過熟料冷卻裝置內將助燃空氣預熱至500°C 550°C ；其次，將剩餘固體渣料、熟料、石膏、鋼渣、礬石和粘土以5 80 4 5 4 2 20 60 4 12 2 2比例混合，球磨為160 180目粒度，通過篩分製成水泥。
2.根據權利要求1所述的含釩石煤全資源化利用的方法，其特徵在於，所述固體渣料 與粘土以1 4的比例混合，加入一定量的水，經攪拌、成型、晾乾、焙燒、冷卻後得到磚制PΡΠ O
全文摘要
本發明涉及一種含釩石煤的利用技術，尤其涉及一種將石煤中的三價釩提升為五價釩產品、將石煤中的能量用於發電、並將其它固體渣料用於生產水泥等建材的全資源化利用的方法。該技術的工藝流程是先將石煤燃燒，採用熱風燒熱煤，產生熱量用於提釩的氧化焙燒，釩氧化為放熱反應，燃燒、焙燒完畢產生的大量高溫煙氣首先預熱石煤原料，然後用於發電，焙燒後的熟料先回收餘熱用於加熱石煤燃燒用的助燃空氣，然後進入工業成熟的提釩浸出、沉釩、灼燒工序提出V2O5，最後剩餘固體渣料用於生產水泥或其它建材。在此過程中，無需向提釩能耗最大的焙燒工序供給外加熱源，並且將石煤提釩系統中物質和能量最大程度資源化利用，顯著提升了石煤的經濟價值。
文檔編號F02B43/08GK102060328SQ20101053657
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者夏德宏, 張豔, 雷曉平 申請人:北京科技大學