[發明專利]一種提高石煤釩礦中釩浸出率的方法

無效

• 申請號: 201210025809.0
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102560104A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李巴克;葛啟明;普世坤
• 申請（專利權）人: 九江佰盾釩技術貿易有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B34/22
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

技術領域

本發明涉及濕法冶金技術領域，具體地說是一種提高石煤釩礦中釩的浸出率的方法。

背景技術

釩金屬由于質地堅硬，熔點高，無磁性，韌性較好，因而其用途十分廣泛。釩金屬最大用途在于煉制高強度合金鋼，含釩合金鋼，具有強度大，韌性好，耐磨耐腐蝕等特點，其產量在日益擴大，目前約占到了釩用量的80%以上。此外釩金屬還是多種合金的重要組成部分，如釩（80）鉻（15）鈦（5）合金、鈦6鋁4釩合金等等，都有著十分優異的理化性能，含釩的超導材料也有著優異的性能，V₃Ga合金被作為高效的超導材料。除此外，含釩化合物V₂O₅、NH₄VO₃、NaVO₃及KVO₃在化學工業及冶金工業中也有廣泛的用途，可作為生產合成氨的作催化劑、陶瓷的著色劑、顯影劑、干燥劑及生產高純氧化釩或釩鐵的原料。釩的礦石主要是釩鈦磁鐵礦，國外主要從釩鈦磁鐵礦、釩土礦、含釩鈾礦、瀝青頁巖、石油等礦物中提取釩，國內主要是從攀枝花的釩鈦磁鐵礦和石煤中來提取釩。另外從石煤釩礦中來提取也是釩的一個重要來源。在我國有著十分豐富的石煤釩礦資源，含碳量少、發熱值低的劣質無煙煤，又是一種低品位多金屬共生礦，其儲量占到了國內釩儲量的90%以上，但由于提取技術及提取成本的限制，產量較低。?

石煤釩礦一般采用加食鹽焙燒—水浸取或酸浸—沉淀粗釩—粗釩堿溶—沉偏釩酸銨—熱分解的工藝來提取五氧化二釩。該工藝流程簡短，操作簡單，成本較低，但會產出大量的HCl、Cl₂等污染環境的廢氣，存在回收率低于45%，已被國家列入淘汰的生產工藝。此外，還有無鹽焙燒法、鈣鹽焙燒法、酸浸法、堿浸法等提取方法，但大都存在轉化率低、回收成本高等問題。

發明內容

本發明采用氫氟酸作為助浸劑來提高釩的浸出率，由于此類石煤釩礦為高硅高碳型的礦體，二氧化硅的含量占到70%左右，且因石煤釩礦的硬度大和各礦物間排列致密，大量的二氧化硅及碳包裹吸附了釩，因二氧化硅、碳與硫酸、氯酸鈉等都不反應，使得被包裹的釩無法釋放出來與硫酸反應，導致了浸出率偏低，因此本發明采用加入氫氟酸，利用氫氟酸中氟化氫的強穿透性和與釩的優先絡合性，能與二氧化硅反應而破壞包裹釩的硅的性質，使被二氧化硅包裹的釩的氧化物能夠與氫氟酸反應，形成氟絡離子而進入到溶液中，而得到較好的浸出效果，因而能大大提高此類石煤釩礦中釩的浸出率。

本發明一種提高石煤釩礦中釩浸出率的方法，該方法是通過將石煤釩礦粉碎，用酸浸出后將浸出液凈化，經萃取、反萃、沉釩后制得五氧化二釩的，其特征在于該方法具體是通過以下的工藝步驟實現的：

第一步，將石煤釩礦石破碎至粒度小于10mm后，再粉碎至粒度小于0.075mm的石煤釩礦粉；

第二步，在石煤釩礦粉中其重量的15～30%的質量百分含量為98%的工業硫酸和2～5%的質量百分含量為40%的氫氟酸，然后再加入釩礦粉重量1～2倍的水，攪拌均勻后靜置陳化反應4～6h，使硫酸、氫氟酸與石煤釩礦充分接觸反應；

第三步，陳化完成以后升溫至95～100℃，以110～120轉/分鐘的速度攪拌浸出6～8小時，浸出過程中補充水以保持液固比恒定，浸出完后采用真空泵過濾，得到浸出液和浸出渣，；

第四步，浸出液凈化后經萃取、反萃、沉釩后制得五氧化二釩。

上述第三步所得的浸出渣中再加入石煤釩礦粉重量0.5倍的水，升溫至沸騰后，攪拌洗滌15min，靜止2h，抽取出上清液后，重復洗滌2～3次，直至洗水的pH值為6～7，然后再用真空泵過濾，得到的濾液作為第二步中的浸出用水，浸渣則作為生產建筑用磚及水泥的原料。

本發明工藝中主要涉及的化學反應方程式如下：

（1）V₂O₅+10HF=2VF₅+5H₂O；

（2）VO₂+4HF=VF₄+2H₂O；

（3）V₂O₃+6HF=2VF₃+3H₂O；

（4）V₂O₃+NaClO_3?=V₂O₅?+NaClO；