[發明專利]一種用于石煤提釩的復合添加劑及其使用方法

有效

• 申請號: 200910272912.3
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN101709389A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 張一敏;黃晶;劉濤;陳鐵軍;包申旭
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本發明屬于含釩石煤提釩技術領域，具體涉及一種用于石煤提釩的復合添 加劑及其使用方法。

背景技術

我國含釩石煤中的釩絕大部分以穩定的三價態存在，以低價態和類質同像 的形式賦存于云母類礦物中，屬難處理含釩石煤，且這種價態的釩既不溶于水 亦不溶于酸，因此從此類含釩石煤中提釩必須先將其中的低價釩氧化至高價(四 價或五價)，然后再用溶液浸出。一般采用焙燒來對含釩石煤中的釩轉價，焙燒 提釩工藝目前分三大類：

1.無添加劑焙燒提釩工藝

該工藝的最大特點是焙燒過程無添加劑，工藝過程簡單，對環境壓力小， 但它缺陷為釩的回收率低，最高也只有40％左右，資源浪費嚴重，且這種工藝對 含釩石煤有很強的選擇性，只適用于很少數氧化程度大、發育不完善的含釩石 煤，且含釩石煤的五氧化二釩品位不小于0.8％，否則總回收率小于20％，甚至小 于10％，這是工業生產中不能接受的。符合這種工藝要求的含釩石煤非常少。

2.鈣化焙燒提釩工藝

該工藝是在石煤焙燒過程中添加鈣的化合物或者以鈣化合物為主的復合 物。鈣化焙燒工藝特點是生產過程中不產生氯氣和氯化氫等氣體，對少數含釩 石煤的五氧化二釩回收率可達到50～65％，對環境污染較小。但該技術也有重大 缺陷：對含釩石煤的選擇性較大，雖不像無添加劑焙燒對含釩石煤那樣的特殊 要求，但適應該法的石煤礦也不多。它同樣要求含釩石煤的氧化程度大、發育 不完善，結構不完整，五氧化二釩的含量不小于0.8％，否則總回收率也相當低。 因此這類添加劑的試驗研究較多，但無法實現工業應用。

3.鈉化焙燒提釩工藝

1)單一的鈉鹽添加劑：

傳統的石煤提釩方法是在含釩石煤中加入25％以上的NaCl，在高溫下焙燒 3-4小時使原礦中低價釩部分轉化為高價釩，以便回收。單一的NaCl作為添加劑， 一是加入量大(25％以上)，二是焙燒時間長(3～4小時)，且回收率也僅為60％ 左右，這對含釩石煤的利用以及降低生產成本均不利。

2)復合鈉鹽添加劑：

“石煤釩礦焙燒新型環保復合添加劑”(CN101177738A)公開了一種新型環 保復合添加劑。它是由15％Na₂CO₃、15％Na₂SO₄和70％NaCl為組分A，0.5V₂O₅和10％MnO₂和89.5％的鐵礦渣、錳礦渣、釩礦渣或它們的混合礦渣為組分B，取 組分A∶B＝72∶28組成復合添加劑。這種復合添加劑制法復雜，且成分較多， 在焙燒過程中添加的量也較多，為18％。

“一種提釩鈉化焙燒復合添加劑”(CN1884597A)公開了一種提釩鈉化焙燒 復合添加劑。它是由氯化鈉∶碳酸鈉＝1∶1～2，且包含0.5～2％(重量)過渡金屬 鹽的氧化物。過渡金屬氧化物可以為錳、鐵、鈷、鎳的氧化物。在石煤提釩鈉 化焙燒時，根據不同的含釩量及性能，在其中加入復合添加劑的重量為10～15％。 這種添加劑的用量也較高，工藝復雜。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種制備工藝簡單、成分較少 的用于石煤提釩的復合添加劑及其使用方法；該復合添加劑用于石煤提釩焙燒 時，能減少添加劑的用量、縮短焙燒時間、保證釩的焙燒轉價率且五氧化二釩 的回收率高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：先將NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄和KMnO₄分別細磨至100目以下，再按質量比將NaCl∶Na₂CO₃∶Na₂SO₄∶KMnO₄＝ (4～6)∶1∶(1～4)∶0.5混勻，即得用于石煤提釩的復合添加劑。

用于石煤提釩的復合添加劑的使用方法是：將五氧化二釩含量≥0.5％的含 釩石煤細磨至100目以下，加入細磨后含釩石煤2～10wt％的用于石煤提釩的復 合添加劑，然后在混料機中混勻后再進行焙燒，焙燒溫度為750～820℃，焙燒時 間為0.8～1.2小時。

其中：五氧化二釩含量≥0.5％的含釩石煤為釩以低價態和類質同像的形式 賦存于云母類礦物中的難處理含釩石煤。