[發明專利]一種對原礦進行熟化預處理的石煤酸法提釩工藝

無效

• 申請號: 200910218485.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101696473A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 杜懷亭
• 申請（專利權）人: 陜西正道投資有限公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 康凱

技術領域

本發明涉及一種石煤酸法提釩工藝，具體涉及一種對原礦進行熟化預處理的石煤酸法提釩工藝。

背景技術

含釩石煤是我國特有的豐富釩資源之一。因此，工業上用含釩石煤提取V₂O₅的工藝也很多。以往對石煤物質組成的研究結果表明，含釩石煤的物質組成比較復雜，釩的賦存狀態和賦存價態變化多樣、分散細微。一般認為石煤中的釩大部分是以V⁺³形態存在于云母類及高嶺土等粘土礦物中，釩在云母中是以類質同象置換硅氧四面體“復網層”和鋁氧八面體“單網層”中Al⁺³而存在于云母晶格中，可用K(Al.V)[AlSi₂O₁₆](OH)₂表示。為使釩能被浸出出來，必須破壞云母結構，并使其氧化成V⁺⁴或V⁺⁵才能被酸或水溶浸，故屬難浸釩，除了采用鈉法焙燒及鈣法焙燒打破云母結構并將釩轉化成水溶性或酸溶性的工藝外，也可直接用酸來破壞云母結構，在一定的酸度和溫度等工藝條件下，氫離子進入云母結構置換Al⁺³，使離子半徑發生變化從而把釩釋放出來被Fe⁺³氧化成V⁺⁴后被酸溶解，其反應式為：

(V₂O₃)X+2H₂SO₄+1/2O₂→V₂O₂(SO₄)₂+2H₂O+X

得到藍色的硫酸釩酰溶液。

另外還有一部分釩可以金屬絡合物和釩卟啉的形態存在，有時也以絡合陰離子呈吸附狀態存在，只要其V⁺⁴或V⁺⁵則可被酸或水溶浸出來，故屬易浸釩。

在不同地區的石煤中難浸釩和易浸釩的存在比例各不相同。如：甘肅方口山釩礦中，難浸礦即云母礦占74.9％；而陜南中村釩礦碳質巖難浸礦只占33.6％，附吸狀態占66.3％。就酸法而言，采用常規酸浸工藝處理中村釩礦就能獲得較好的工藝指標，相反，常規酸浸工藝處理難浸礦時，V₂O₅浸出率最多50％，甚至20～30％。目前較常見是一種污染相對較小的石煤酸法提釩工藝，石煤酸法提釩工藝一般包括原礦破磨、酸浸、溶液予處理、液固分離、萃取與反萃取以及沉釩脫氨等工業步驟。實際中，石煤的種類很多，特別是特別難酸浸過濾及沉降性能不佳的石煤在應用上述石煤酸法提釩工藝提取V₂O₅浸出率非常低，極大地浪費了含釩資源。

發明內容

本發明的目的在于針對特別難酸浸、過濾及沉降性能不佳的石煤提供一種對原礦進行熟化預處理的石煤酸法提釩工藝，其大大提高V₂O₅浸出率，改善酸浸礦漿的過濾及沉降性能，并綜合利用石煤本身熱能完成熟化步驟的同時產出蒸汽可滿足生產用汽之需要，達到“節能減排”的目的，提高了單位產量且節約了單位成本，應當指出的是熟化步驟沒有添加任何化學試劑。該步驟是一個利用石煤中所含碳與空氣進行反應的氧化過程，在一定的工藝條件下(包括熟化氣氛)以去除礦石中的某些有害成分和改變礦石結構和性能，達到破壞難浸礦釩云母的結構、增加礦石空隙率的目的。熟料酸浸時，酸溶液由孔隙中進入晶格，從而提高了V₂O₅浸出率，由溶液中Fe⁺³將V⁺³氧化成V⁺⁴后被溶浸。

本發明的技術解決方案是：

一種對原礦進行熟化預處理的石煤酸法提釩工藝，主要包括原礦破磨、酸浸、液固分離、溶液予處理、萃取與反萃取、氧化沉釩以及紅釩脫氨步驟，其特殊之處在于，在所述酸浸步驟前還包括原礦熟化預處理步驟，所述原礦熟化預處理步驟具體包括：

1】將破碎至1～4mm原礦裝入熟化爐內；