[發明專利]濃酸二段熟化石煤提釩工藝

無效

• 申請號: 201110051236.4
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102191388A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 胡嘉;楊道印;吳振祥
• 申請（專利權）人: 北京天瑞利達科技發展有限公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B3/08
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種石煤中釩提取工藝，特別是涉及一種采用濃硫酸二段熟化工藝從石煤中提取五氧化二釩。

背景技術

石煤是一種高變質的腐泥煤或藻煤。形成于早元古代和早古生代，大多具有高灰、高硫、低發熱量和硬度大的特點。其成分除含有機碳外，還有氧化硅、氧化鈣和少量的氧化鐵、氧化鋁和氧化鎂等。

石煤有各種不同的分類。按灰分和發熱量，可分為一般石煤和優質石煤：一般石煤的灰分為40％～90％，發熱量在16.7千焦/克以下；優質石煤的灰分為20％～40％，發熱量為16.7～27.1千焦/克。按結構、構造，可分為塊狀石煤、粒狀石煤、鱗片狀石煤和粉狀石煤。按石煤中礦物雜質的主次，分為硅質石煤、鈣質石煤等。

由于含釩石煤資源儲量巨大，從石煤中提取五氧化二釩的工藝是目前石煤提釩產業普遍關注的重點。國內石煤提釩長期采用加鹽焙燒浸出工藝，有價金屬轉化率低(一般不超過55％)，能耗高，環境污染嚴重；上世紀九十年代以來，多家企業探索采用直接酸浸、堿浸工藝，但V₂O₅回收率都不高(一般只有40％～60％)，難浸礦的轉化率更低，資源浪費、環境污染的問題仍然沒有從根本上得到解決。

由此可見，現有的石煤提釩工藝，顯然存在明顯的技術缺陷和環境污染，亟待加以改進。為了解決石煤提釩存在的問題，許多相關企業爭相開發石煤提釩新工藝，但到目前為止未見真正清潔環保、有價金屬轉化率高的石煤提釩新工藝用于工業化生產。因此，開發一種節能環保、有價金屬轉化率高、資源能夠得到充分利用的石煤提釩新工藝，是石煤提釩業界的共同心愿和當務之急。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服石煤提釩傳統工藝存在的技術缺陷，為石煤提釩產業提供一種全新的工藝，新工藝所要解決的技術問題就是保證石煤提釩清潔環保，有價金屬轉化率高，能耗低，資源能夠得到充分利用，并且新工藝應該具有較強的適應性。

本發明的目的及解決其技術問題的途徑是通過采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種濃酸二段熟化石煤提釩工藝，該工藝流程主要包括步驟：a，將濃硫酸加入到含釩石煤中，攪拌均勻；b，將濃硫酸和含釩石煤混合物在至少50℃下一段熟化；c，將一段熟化后的物料置于至少100℃下進行二段熟化。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述的a步驟中還要加入水，控制液固比至少為0.5。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述的a步驟中還包括加入助浸劑。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述助浸劑是強氧化物和銨鹽類物質按1∶1配合而成。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述的強氧化物是高錳酸鉀、氯酸鈉、過氧化氫、重鉻酸鉀、三氟化鈷。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述的銨鹽是硫酸銨、過硫酸銨、硝酸銨、碳酸銨、碘化銨。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述的助浸劑加入量為a步驟所得礦漿重量的0.1％～3％。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述一段熟化的溫度是50-100℃，熟化時間是0.5-10小時。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，其中所述二段熟化的溫度是100-300℃，熟化時間是至少0.5小時。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，還包括將c步驟所得含釩固體溶浸、固液分離，獲得含釩浸出液的步驟。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，所述溶浸步驟是在c步驟所得含釩固體中加入水溶浸，50℃以上攪拌至少1小時。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，還包括將含釩浸出液提純、沉淀步驟。

前述的濃酸二段熟化石煤提釩工藝，還包括將沉淀固體煅燒熱解的步驟。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和顯著效果。借由上述技術方案，本發明至少具有下列優點及效果：

1、一段熟化控制一定溫度和濕度，通過浸蝕和內擴散作用使酸液滲透礦料顆粒深部，讓礦粒完全被酸浸潤，參與氧化反應。

2、二段熟化使體系達到所需要的溫度，強化濃酸的氧化反應，促使低價釩向高價釩轉化并最終被浸出，提高浸出效果，使難處理釩礦石的浸出率達到80％以上。一般礦石的浸出率能達到90％以上，甚至更高。

3、助浸劑的使用能夠降低浸出條件，進一步提高有價金屬的轉化率。

綜上所述，本發明濃酸二段熟化石煤提釩工藝，在技術上有顯著的進步，具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。