[發(fā)明專利]一種下行流石煤預富集釩的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104911336B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 馮雅麗;楊鑫龍;李浩然;孫銘;劉鵬偉
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22B1/10
• 分類號: C22B1/10;C22B34/22
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發(fā)明屬于石煤提釩技術領域，涉及一種下行流石煤預富集釩的方法及裝置。

背景技術

石煤是我國特有的一種礦產資源，屬低品位含釩礦石。石煤中釩主要以多價形式存在，因與鋁離子半徑接近，往往以類質同相形式存在與云母類礦石的硅氧四面體及鋁氧八面體中。石煤提釩的關鍵在于用高溫或強酸將礦物晶格破壞，使得賦存于其中的多價釩離子游離出來，進而被氧化成四價及五價釩離子，與金屬氧化物結合生成各類釩酸鹽，從而能通過浸出被提取出來。

碳質在石煤焙燒中會消耗氧氣，阻礙低價釩的氧化，改變焙燒溫度，從而影響焙燒效果。在浸出時則會阻礙浸出劑向礦物內部的擴散。同時，石煤中的碳質某種程度上會吸附浸出的釩離子，使浸出率降低。因此提釩前對石煤進行脫碳是必要的。另外，石煤中含有的硫和砷元素在焙燒過程中易以氧化物形式揮發(fā)到煙氣中，污染空氣，需通過預富集方式加以脫除。

目前石煤普遍通過浮選或馬弗爐焙燒的方法進行預富集。浮選法預富集效果較好，但主要用于脫碳，且可能將部分含釩礦石浮選出來，使得礦石釩品位降低，同時過程中會消耗水和浮選藥劑，成本較高；用馬弗爐對礦石進行焙燒方法簡便，但往往需要較長時間的焙燒才能達到較好的預富集釩的目的。采用流化床對礦石進行焙燒效果較好。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種下行流石煤預富集釩的方法及裝置，通過循環(huán)焙燒使礦石中的碳質和砷硫充分脫除，揮發(fā)到煙氣中使之便于處理，物料在較低氣流流速下輸送且被分級選礦，實現石煤礦石中釩的預富集，為后續(xù)提釩過程提供便利。

本發(fā)明的具體實施方案包括如下步驟：將空氣自鼓風管內鼓入預富集裝置，再將石煤物料磨礦后從進料管加入流化床中使物料保持流態(tài)化狀態(tài)焙燒，脫除其中的碳質、硫和砷，之后物料在氣流帶動下進入煙氣管中，并依次通過多級旋風分離器完成分級選礦。較粗粒級的物料自沉砂口排出進入返料管并返回流化床中循環(huán)焙燒，較細粒級的物料自溢流口隨氣流流出，進入下一級分離器中。通過多級旋風分離器后，氣流通過布袋集塵器，其中的微細顆粒經過預富集，碳質及砷硫脫除完全，從而被集塵器收集并由出料口排出。煙氣接入煙氣處理裝置進行處理，避免了煙塵的直接排放。

所述石煤預富集裝置包括流化床1，粗粒級旋風分離器2，中粒級旋風分離器3，細粒級旋風分離器4，抽風機5，布袋集塵器6，進料管,7，鼓風管8，煙氣管道9，排氣管10。流化床物料入口連接進料管，氣流入口連接鼓風管，出口連接煙氣管道，煙氣管道向下延伸與粗粒級，中粒級和細粒級旋風分離器相連，粗粒級旋風分離器溢流口與中粒級旋風分離器進料口相連，中粒級旋風分離器溢流口與細粒級旋風分離器進料口相連，多級旋風分離器沉砂口均連接返料管，并連至進料管，細粒級旋風分離器溢流口通過煙氣管道與布袋集塵器進氣口相連，布袋集塵器出風口連接抽風機，抽風機與排氣管相連，排氣管后接煙氣處理裝置。

所述石煤預富集裝置氣流流向與物料流向均為下行流，使物料在較低氣流流速下實現輸送與分級選礦。

所述裝置中流化床可為單層或多層流化床，流化床溫度控制在400℃‐700℃范圍內。

所述裝置中石煤物料進料粒徑區(qū)間為0.15mm‐0.019mm。氣流流速依據物料粒度分布情況計算確定。

所述裝置中的旋風分離器可根據需要進行更換，以適應不同石煤的粒度分布情況。

所述裝置中旋風分離器級數可在2‐5級間改變。其中粗粒級旋風分離器0‐1級，中粒級旋風分離器1‐2級，細粒級旋風分離器1‐2級。根據粒徑大小，脫除難易程度要求設置級數。

本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點：

下行流裝置同步實現輸送與分級選礦，裝置結構簡單，適應性強，采用循環(huán)焙燒方法使礦石中的碳質和砷硫充分脫除，到煙氣中使之便于處理，下行流布置耗能較低，且不易產生粉塵，釩的預富集效果較好，為后續(xù)流程石煤礦石中釩的提取提供了便利。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述裝置示意圖。

具體實施方式

實施例1

湖北某石煤礦石的主要成分如下(％)：