[發明專利]含釩石煤礦和螢石聯合制取五氧化二釩的方法

無效

• 申請號: 200810058171.4
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101239740A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 魏昶;吳惠玲;李存兄;樊剛;李旻廷;鄧志敢
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 趙云

技術領域

本發明屬于釩的濕法冶金技術，特別是對含釩石煤礦直接濕法浸出分離釩的冶煉技術。

背景技術

石煤是由菌藻類低等生物在淺海還原環境下形成高度質的可燃礦產，其特點是高灰份，低熱值、外觀如黑石，故又稱黑色頁巖。石煤中含有釩、磷、銅、鈾等有價金屬，其中含釩的石煤是唯一的釩單一礦物資源，因而，也就成為重要的釩資源。

含釩石煤的礦物組成復雜，釩的賦存狀態通常認為有三種形式：(1)V(III)呈類質同象形式存在于粘土礦物二八面體夾心層中，部分取代Al(III)，這種硅鋁酸鹽結構較為穩定。通常石煤中V(III)難以被水、酸或堿溶解，除非破壞粘土礦物晶體結構；(2)以單礦物形式存在，如釩鈦礦、釩鐵礦、鈦釩石榴石、釩云母等。(3)呈金屬有機絡合物，石煤中有少部分釩呈釩卟啉形式存在，該有機化合物十分穩定。為了使釩從不同組成的礦物中釋放出來就必須破壞其結構，并使不溶于酸的三價釩氧化成可溶于酸的四價或五價釩。

目前，在現有技術中，為了使石煤中的低價釩轉變為可溶的高價釩，采用焙燒的方法，因而石煤焙燒的目的是使石煤中的低價不溶性釩盡可能多的轉化為五價釩，并與鈉鹽結合生成水溶性釩酸鹽，或者與鈣鹽結合生成可溶于硫酸溶液或碳酸鹽溶液的釩酸鈣。石煤提釩使用的添加劑主要有鈉鹽(以NaCl為主，極少使用Na₂CO₃和Na₂SO₄)、鈣鹽(如CaO、CaCO₃等)、鈣鹽+食鹽的混合添加劑和不加任何添加劑焙燒四種。由于石煤原料的成分和物相復雜多變，需要根據具體的原料經過試驗選擇焙燒添加劑的種類、浸出方法和技術參數。因此，不同的原料往往需要采用不同的工藝。相對而言，以NaCl為添加劑進行氧化鈉化焙燒再經水浸或酸浸提釩的工藝對石煤原料的適應性較強，其缺點是焙燒煙氣含有Cl₂、HCl等有害氣體，污染治理相對困難，嚴重污染大氣環境。目前石煤提釩廠的焙燒設備基本上都是平窯、回轉窯和沸騰爐。典型的石煤提釩工藝流程有如下幾種：(1)鈉鹽氧化焙燒—水浸—酸沉粗釩—堿溶銨鹽沉釩，(2)鈉化焙燒—水浸—渣酸浸—離子交換，(3)無鹽焙燒—酸浸—溶劑萃取法，(4)酸浸—中間鹽法，(5)鈣化焙燒—硫酸浸出—溶劑萃取，(6)鈣化焙燒—碳銨浸取—離子交換，(7)分段溶解法—氧化—離子交換，(8)酸浸—萃取。各種工藝都有其優點，也存在一些固有的缺陷。