[發(fā)明專利]一種碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)混合焙燒提釩的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510016852.4
• 申請(qǐng)日: 2015-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN104561608B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉坤;劉廣強(qiáng);張碩;謝國(guó)威;李強(qiáng)生;戴蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B34/22
• 分類號(hào): C22B34/22;C22B1/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石煤焙燒提釩的方法，特別是一種碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)混合焙燒提釩的方法。

背景技術(shù)

石煤是特有的一種含釩資源，雖然石煤資源豐富，但石煤屬于不可再生的自然資源，而且石煤內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蘊(yùn)藏在石煤中的釩在含量上不同地區(qū)相差很大，釩的含量通常在0.1％-1.2％之間。而石煤分為碳質(zhì)石煤與氧化型石煤，大部分的石煤為處于地表下的碳質(zhì)石煤，釩處于石煤中云母類礦物晶格里，大多是以三價(jià)釩為主，四價(jià)釩為輔。要從碳質(zhì)石煤中提釩，首先要打破云母類礦物晶格使低價(jià)釩脫離晶格的束縛，從而與氧氣反應(yīng)生成高價(jià)釩，再與適當(dāng)?shù)奶砑觿┓磻?yīng)形成穩(wěn)定的含釩化合物，最后提供合理的浸取條件，使含釩化合物從固體形態(tài)中轉(zhuǎn)移到溶液中，與殘?jiān)蛛x。

目前，對(duì)于碳質(zhì)石煤提釩方法大多是鈉化焙燒浸出工藝，此工藝使用大量?jī)?yōu)質(zhì)煤，資源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，而且焙燒過(guò)程中產(chǎn)生大量Cl₂和HCl氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，V₂O₅回收率較低，一般只能達(dá)到50％左右。對(duì)于石煤氧化焙燒提釩工藝，只針對(duì)特定類型的石煤，且后續(xù)的浸出工序和設(shè)備要求較苛刻，釩轉(zhuǎn)化率較低，不能得以普遍應(yīng)用。因此，為有效的節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤，減少在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染，提高五價(jià)釩的轉(zhuǎn)化率，需要一種全新地碳質(zhì)石煤焙燒提釩生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)混合焙燒提釩的方法，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

本發(fā)明提供的一種碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)混合焙燒提釩的方法包括以下步驟：

a.采用釩的質(zhì)量百分比含量為0.1-0.5％的碳質(zhì)石煤，碳質(zhì)石煤經(jīng)人工破礦和密封式粉碎機(jī)磨礦，研磨后粒度≦0.6mm，將粉碎的碳質(zhì)石煤分別按0-0.15mm、0.15-0.3mm和0.3-0.6mm三種不同粒徑進(jìn)行篩分，三種不同粒徑的碳質(zhì)石煤分別放入105℃電熱鼓風(fēng)干燥箱里恒溫保持干燥≦2h，將不同粒度的石煤，按照質(zhì)量百分比的比例混合，混合的比例：0-0.15mm粒度的為25％，0.15-0.3mm粒度的為60％，0.3mm-0.6mm粒度的為15％；

b.選用的生物質(zhì)為玉米稈，剪成段后放進(jìn)105℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥保持2h，再用粉碎機(jī)制粉，制成的粉末粒度≦0.15mm；

c.選用的添加劑為Na₂CO₃和CaCO₃，兩種藥劑分別研磨，研磨的粒度≦0.15mm；

d.按質(zhì)量百分比計(jì)，進(jìn)行配料，其配比如下：碳質(zhì)石煤70％，玉米桿粉末30％；額外加入添加劑，加入的添加劑為Na₂CO₃或CaCO₃，或Na₂CO₃與CaCO₃混合的添加劑，混合的比例為Na₂CO₃60％，CaCO₃40％，添加劑加入量占碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)總質(zhì)量的4％，得到混合物料；

e.開啟高溫電阻爐程序控制裝置，設(shè)定參數(shù)：升溫速率≦8℃/min，終點(diǎn)溫度為750-1000℃，焙燒時(shí)間為1.5-4.0h，將步驟d所配制的混合物料放入石英管中，再將石英管放入高溫電阻爐中，在石英管的一端通入氧氣，流量為≦1.0L/min，反應(yīng)的同時(shí)不停的旋轉(zhuǎn)石英管，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至700℃時(shí)，抽出石英管，使石英管內(nèi)部物料隔絕空氣，并冷卻至室溫；

f.采用硫酸亞鐵銨滴定法測(cè)定熟樣中五價(jià)釩的含量，經(jīng)計(jì)算后得出：五價(jià)釩的轉(zhuǎn)化率為55％-60％。

本發(fā)明與現(xiàn)有的石煤提釩技術(shù)相比，其顯著的有益效果體現(xiàn)在：

1.本發(fā)明利用生物質(zhì)清潔的可再生能源代替優(yōu)質(zhì)煤，在碳質(zhì)石煤焙燒過(guò)程中提供熱量，促進(jìn)石煤的熱解燃燒，而且在節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤資源的同時(shí)，還能充分利用生物質(zhì)資源。

2.在混合物料的焙燒過(guò)程中利用旋轉(zhuǎn)移動(dòng)床的原理讓物料能充分的反應(yīng)，對(duì)石煤試樣進(jìn)行不同的配比，增加物料間的孔隙率，使其反應(yīng)更加充分。

3.通過(guò)選擇合理的添加劑和最佳復(fù)合添加劑的配比，來(lái)幫助釩的轉(zhuǎn)價(jià)與浸取，最終提高釩的回收率。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，節(jié)省處理工藝占地，具有節(jié)能、高效環(huán)保、有效提高五價(jià)釩轉(zhuǎn)化率的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是一種碳質(zhì)石煤與生物質(zhì)混合焙燒提釩的方法工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例采用的實(shí)驗(yàn)室小型焙燒試驗(yàn)裝置示意圖。

具體實(shí)施方式