[發明專利]一種含釩頁巖提釩焙燒方法

有效

• 申請號: 201110156048.8
• 申請日: 2011-06-10
• 公開（公告）號: CN102230072A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 張一敏;付利攀;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: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B3/08;C01G31/00;C22B34/22
• 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

本發明屬于含釩頁巖提釩領域，尤其涉及一種含釩頁巖提釩焙燒方法。

背景技術

含釩頁巖是我國獨特的一種釩礦資源，儲量極為豐富；從含釩頁巖中提取V₂O₅是我國獲得釩的重要途徑之一。含釩頁巖中釩的賦存狀態大多是以穩定的三價態存在于云母類礦物中，不溶于水也不溶于酸，從該類型含釩頁巖中提取釩較困難。需采用焙燒將釩由三價轉化為可溶的四價或五價，現有的焙燒提釩方法分以下四種方法：

1、無添加劑焙燒

該工藝特點是焙燒過程中不加任何添加劑，直接在高溫下通過空氣中的氧把三價釩氧化為五價。此工藝過程簡單，產生的有害氣體少，但是該工藝只適合釩是以吸附狀態為主的含釩石煤，且五氧化二釩的回收率不高，而我國大部分含釩頁巖中的釩都是以類質同象的形式賦存在云母結構中，對于此類含釩頁巖若采用無鹽焙燒法，則會造成釩回收率十分低下，資源浪費嚴重。

2、鈣鹽添加劑焙燒

該工藝使用的添加劑一般為CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃，其優點是：生產過程中沒有Cl₂和HCl氣體的污染，對少數含釩頁巖的釩回收率提高到50～65％。但是，該技術的缺點同無鹽焙燒法一樣：對含釩頁巖礦有很大選擇性，回收率較無鹽焙燒法提高了10～20％，由于對礦石的選擇性，不適宜大批量生產。

“一種從石煤中提取五氧化二釩的方法”(CN?101274778A)公開了一種添加5～12％重量比的石灰石(50～150目)焙燒的提釩方法，該方法僅用CaCO₃作添加劑，成分簡單，但焙燒的一段保溫需在600～800℃脫碳1～4h，二段保溫需在800～1100℃焙燒氧化2～6h，浸出時間為2～7h，此法焙燒時間長達3～10h，能耗高，且單獨使用鈣鹽添加劑焙燒對于釩以類質同相賦存的含釩頁巖，其浸出率不高于40％。

3、鈉鹽添加劑焙燒

該焙燒工藝使用NaCl、Na₂SO₄作為添加劑，且添加量多達12～18％，焙燒時產生大量Cl₂、HCl和SO₂氣體，廢氣污染性大，對設備腐蝕嚴重。

“一種提釩鈉化焙燒復合添加劑”(CN?1884597)公開了一種由氯化鈉∶碳酸鈉∶過渡金屬氧化物＝1∶1～2∶0.5～2％，過渡金屬氧化物可以為錳、鐵、鈷、鎳的氧化物。此添加劑中NaCl含量占20～40％，且添加劑加入量占總重量10～15％，因此焙燒時產生含氯廢氣污染性大。

4、其他添加劑焙燒

“釩礦氧化焙燒復合添加劑及釩礦焙燒方法”(CN?101503758A)公開了一種由CaCO₃，MgCO₃，CaO，Na₂SO₄組成混合物為復合添加劑。采用該添加劑焙燒需保溫3～6h，焙燒時間長；其實施方式中焙燒熟樣1～1.2g需用50ml?15％濃度硫酸煮沸浸出。此法浸出所耗酸量大、濃度較高，給后期廢水處理帶來較大困難。

“含釩石煤提取五氧化二釩的焙燒添加劑及其應用方法”(CN101492775A)公開了一種占含釩頁巖礦重0.5％～2％的鋇化合物、金屬鋇粉或者鋇熔劑，或再添加Na₂CO₃和CaCO₃的其中一種，由于鋇是一種有毒性的重金屬，特別是氯化鋇有劇毒，致死劑量為0.8～0.9g，因此含鋇粉塵對工人的健康有嚴重威脅，且浸出后廢水也含有鋇離子，對環境污染性大，處理困難，故不適宜采用鋇或其化合物作為焙燒添加劑。

發明內容

本發明旨在克服已有的技術缺陷，目的是提供一種回收率高、焙燒周期短、浸出速度快和焙燒時污染性小的含釩頁巖提釩焙燒方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：先按質量比將含釩頁巖原礦∶含釩頁巖提釩焙燒添加劑為1∶(0.06～0.1)混勻，置入焙燒爐，以400～500℃/小時的速率升溫至850～1000℃，保溫1～2h；再將焙燒后的焙砂按固液質量比為1∶2加入到體積分數為4～10％的稀硫酸中，在90～100℃條件下攪拌浸出0.5～1h。

含釩頁巖提釩焙燒添加劑的制備方法是：按質量比將Mg的化合物：NaClO₃∶Na₂CO₃∶CaCO₃為1∶1∶(4～8)∶(6～10)配料，混勻，細磨至0.15mm以下。