[發明專利]一種用于石煤提釩工藝的在線循環方法

有效

• 申請號: 200910273252.0
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101709390A
• 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;C22B3/06;C01G31/02
• 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

本發明屬于石煤提釩技術領域。具體涉及一種用于石煤提釩工藝的在線循環方法。

背景技術

石煤是我國獨特的、重要的一種含釩資源。石煤中的釩主要以低價態形式賦存于云母等礦物晶格中，從石煤中提取釩，必須將釩從云母相中解離出來。破壞石煤中含釩云母晶格結構最有效的方法是高溫氧化焙燒，現有的石煤提釩工藝多為“脫碳-鈉化焙燒-水浸-酸浸-離子樹脂交換-酸性銨鹽沉釩-脫氨煅燒”，盡管該提釩工藝操作簡單，但工藝過程中亦產生大量的廢氣、廢水和廢渣：鈉化焙燒產生酸性氣體，其中含有HCl、Cl₂、SO₂；脫氨煅燒和吹脫沉釩母液產生氨氣，這些氣體都需經過處理才能排放；工藝過程中產生的廢水是水浸液經過離子樹脂吸附后形成的吸附下液，以及銨鹽沉釩后的沉釩母液；吸附下液雖可直接排放，但也會浪費寶貴的水資源；沉釩母液pH值為3左右且含有8000～10000mg/L的NH₄⁺，需經處理后才能達到排放標準；酸浸液也需經過處理后才可回收其中的釩。在環保日益重視、倡導節能減排的今天，對工藝過程中產生的廢氣、廢水及相應的渣等都需進行合理的處理，達到相應的排放標準。為此，已引起科技人員的關注：

“鈉化焙燒法生產五氧化二釩的廢氣處理方法”(CN101322907A)專利技術公開了一種鈉化焙燒法生產五氧化二釩的廢氣處理方法，采用由三個多功能塔和多個循環水池組成的循環系統來消除廢氣。

“五氧化二釩生產中的廢氣治理及其綜合利用技術”(CN100998931A)專利技術公開了一種五氧化二釩生產廢氣治理及其綜合利用技術。采用廢氣降溫、石灰乳噴霧中和、生石灰顆粒過濾吸收除濕三步處理，廢氣降溫處理產生的冷凝液和石灰乳噴霧處理后的石灰乳澄清液，通過調節pH值和蒸發、濃縮、結晶、干燥脫水制取氯化鈣。

“一種處理酸性沉釩廢水的工藝”(CN1406882A)專利技術公開了一種處理酸性沉釩廢水的工藝。具體為先除鉻，再除氨，使最后排放的尾水鉻和氨都達到排放標準。

“一種含釩石煤鈉化焙燒煙氣凈化方法”(CN101069807A)專利技術公開了一種含釩石煤鈉化焙燒煙氣凈化方法。該方法用石灰乳或石灰石乳做焙燒煙氣凈化劑，經過吸收HCl等酸性氣體后過濾，濾液加酸或堿調節pH值后，再加硫酸鈉轉型二次過濾，得到石膏和氯化鈉溶液。

但上述這些技術方法均只是針對石煤提釩工藝過程中“三廢”的一種進行處理，且其目的均在于將“三廢”進行無害化后排放，或在處理過程中獲得一些其他工業副產品，而不是將“三廢”中的有效成分進行綜合利用，無法實現將“三廢”轉化為提釩工藝過程中所需的中間產品循環利用。

發明內容

本發明旨在克服已有技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單、流程合理、環境友好、節能減排、可降低生產成本的用于石煤提釩工藝的在線循環方法。

為實現上述目的，本發明在現有的石煤原礦經“脫碳-鈉化焙燒-水浸-酸浸-離子樹脂交換-酸性銨鹽沉釩-脫氨煅燒”的提釩工藝基礎上，采用的技術方案是：

(1)用離子樹脂交換工序中產生的吸附下液對鈉化焙燒工序產生的酸性煙氣進行一級噴淋，經一級噴淋形成的酸性溶液返回酸浸工序。

(2)將酸浸工序所得的酸浸液進行中和處理得富釩渣和處理液；富釩渣返回鈉化焙燒工序，處理液達標外排。

(3)酸性銨鹽沉釩工序產生的沉釩母液經吹脫處理產生氨氣和堿性處理液，吹脫處理所得的氨氣和脫氨煅燒工序產生的氨氣用鹽酸溶液噴淋產生氯化銨，氯化銨返回酸性銨鹽沉釩工序；堿性處理液對經一級噴淋的酸性煙氣進行二級噴淋，二級噴淋后煙氣排放，所形成的噴淋下液返回水浸工序。

所述的石煤原礦的五氧化二釩品位≥0.7％。

所述的中和處理是：先將五氧化二釩濃度為100～300mg/l的酸浸所得的低濃度含釩酸浸液預熱至20～45℃，再按物質的量比為n_V∶n_Fe＝1∶1～1∶3向該酸浸液中加入FeSO₄·7H₂O，然后調節至pH＝4～6，在45～60℃條件下反應10～30min，最后經固液分離得富釩渣和處理液。