[發明專利]一種含釩石煤灰渣的成球焙燒方法

無效

• 申請號: 201010191029.4
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101857915A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 駱仲泱;施正倫;岑可法;方夢祥;高翔;王勤輝;程樂鳴;周勁松;余春江;王樹榮;倪明江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B34/22
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

(一)技術領域

本發明涉及一種含釩石煤灰渣的成球焙燒方法

(二)背景技術

釩是一種重要的戰略物資。人類在160年前就已經發現了釩元素，但直到20世紀初才開始將其應用于工業生產上。純金屬釩呈銀灰色，具有良好的延展性和抗腐蝕性。釩的產品種類繁多，既有高純金屬釩、釩鐵、釩鋁合金、釩碳化物及釩碳氮化物等冶金產品，也有五氧化二釩，偏釩酸銨，釩酸鉀、釩酸鈉、氫氧化釩以及氯化釩等化工產品。由于釩具有高熔點及容易變形加工的特點，被廣泛用于鋼鐵工業、國防尖端技術、化學工業以及輕紡工業等領域。其中最重要的是做鋼鐵合金中的添加元素，制造化工高效催化劑、觸媒劑。含有釩添加劑的釩鋼具有很高的硬度、耐磨性和承受大沖擊力的荷重，并且具有較高的屈服點和可塑性，是汽車、航空、機器制造以及鐵路運輸的主要原材料。

據報導，國際上釩的消耗鋼鐵占85％，有色金屬占4％，化工與陶瓷占3％，鑄鐵占1％，其它占2％。因此，影響釩的供求與市場價格的因素主要是鋼鐵和釩合金的生產。當鋼鐵生產景氣，特別是合金鋼的生產大幅度增長時。釩的消耗和國際市場價格也逐漸增加。目前，潛在消費大國的中國，釩在鋼中的應用遠低于發達國家，這與中國是生產和消費大國的地位不相稱。最近幾年，這種差距正在縮小。隨著新能源、可再生能源技術的迅猛發展，一種用于蓄能的釩電池技術開發正在欣起，釩電池的應用將給釩帶來巨大需求，可以說釩的應用市場和開發前景將是很好的。

釩是世界上資源豐富、分布廣泛的金屬元素，在地殼中含量為0.015％，但無單獨可供開采的富礦，總是以低品位與其它礦物共生。釩鈦磁鐵礦和石煤是提釩的主要原料，目前世界各國生產釩的主要原材料是釩鈦磁鐵礦在冶煉過程中副產的釩渣和石煤，我國亦然。

在我國的釩鈦磁鐵礦資源中，V₂O₅的總儲量為1741.28萬噸，其中攀枝花地區擁有1600萬噸，占全國釩鈦磁鐵礦中V₂O₅總儲量的90％以上。

石煤是一種含碳質的頁巖，是在還原環境下形成的黑色可燃有機巖，多屬變質程度高的腐泥無煙煤，為淺海相沉積物。其主要特性為灰份高，密度大，發熱量低，結構致密，著火點高，不易燃燒和難以完全燃燒。在我國，石煤主要賦存于下寒武紀的地層中，形成石煤的物質除泥、硅、鈣質等無機鹽成分外，有機質部分主要是藻類等低級生物、海綿及一些分類尚不明確的原始動植物。由于碳質頁巖在沉積過程中陸屑物的來源不同，藻菌類等低級生物的生成條件或腐化的藻菌類產生的腐植質的絡合、吸附作用，以及成巖的熱液浸染等影響，石煤中含有或賦集了較多的伴生元素，如釩、鋁、鐵、鎂、鈣、鎳、鉬、鈾、銅、硒、鎵、鏝及貴金屬等60余種。在某些層位中，一種或幾種伴生元素達到工業單獨開采品位或邊界品位，可作為某種礦物資源單獨開采，并通過冶煉回收有價組分。

我國是在50年代末普查磷礦時意外發現石煤中有釩，并且儲量極為豐富。據《南方石煤資源綜合考察報告》稱：湖南、湖北、浙江、廣東、廣西、貴州、安徽、河南、陜西等10省、自治區石煤資源的總儲量為618.8億噸，其中探明儲量為39.0億噸，綜考儲量為579.8億噸。僅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、貴州、陜西等7省的石煤礦中，V₂O₅的儲量就達11797萬噸。其中W(V₂O₅)＞0.50％的儲量為7705.5萬噸，是我國釩鈦磁鐵礦中V₂O₅總儲量的6.7倍，超過世界其他各國家釩的總儲量。近幾年還在新疆、甘肅等省區發現了儲量較為豐富的含釩石煤。

石煤中釩的品位各地相差懸殊，一般為0.13～1.00％，就全國范圍而言，石煤中釩的品位平均低于0.5％的占60％。石煤中V₂O₅的平均品位及占有率見表1。

表1：石煤中釩的平均品位及占有率