[發明專利]一種從石煤中選擇性提取釩的方法

在審

• 申請號: 201510942163.6
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105420518A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 張一敏;黃俊;黃晶;劉濤;陳鐵軍
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B3/08;C22B1/11
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于石煤提釩技術領域。具體涉及一種從石煤中選擇性提取釩的方法。

背景技術

石煤酸浸提釩工藝由于原料適應性強和釩浸出率高，在石煤提釩領域越來越受重視。然而石煤酸浸過程中大量雜質也會隨釩進入浸出液中，當浸出液中雜質離子（尤其是鐵、鋁、磷）含量過高時不僅會造成萃取乳化、有機相飽和容量變小和樹脂中毒，而且會嚴重影響產品質量。因此，優化酸浸工藝實現釩的選擇性提取是當前亟需解決的問題。

徐耀斌等（徐耀斌，王勤輝，施正倫，方夢祥，高翔，駱仲泱．含釩灰渣酸浸液結晶銨明礬的工藝條件[J].過程工程學報，2009，9(5):927~931.）采用體積濃度為6.3mol/L的硫酸、115℃、液固比為3mL/g對石煤灰渣浸出4h，釩浸出率雖可達85.52%，但酸耗較高且酸浸液中離子含量也較高（V為2.35g/L、Al為25.16g/L、Fe為6.51g/L），對此酸浸液進行萃取實驗發現，鋁離子會在萃取過程中水解產生大量絮狀物，嚴重影響萃取過程正常進行，需要向溶液中加入銨鹽以結晶銨明礬除去部分鋁離子。

黃云生等（黃云生，吳海鷹，戴子林，危青，李桂音．陜西某石煤釩礦酸浸液中釩與鐵的分離研究[J].礦冶工程，2013，33(4)：104-107.）對陜西某地石煤釩礦經硫酸5級浸出和6級逆流濃密洗滌的1號濃密池上清液，其主要成分是：V為1.34g/L、Al為5.16g/L、Fe為4.12g/L、P為0.51g/L，酸浸選擇性較差，浸出液中鐵含量較高，需在萃取前預去除部分鐵才能實現后續操作的順利進行，并且浸出液中鐵含量越高，還原所需的Na₂SO₃量更大。

為去除酸浸液中磷，以減少對后續產品純度的影響，“一種酸性釩浸出液中的除磷方法”（CN104480308A）專利技術通過向含磷酸浸液中加入含鐵鹽的復合除磷劑，將浸出液中磷由0.6~1.5g/L降低到0.01~0.02g/L，然而此方法除磷操作較復雜且加入的鐵鹽不僅會增加藥劑成本更會增加浸出液中鐵含量，不利于后續萃取或離子交換。“一種石煤酸浸提釩工藝”（CN101760651A）專利技術通過向石煤酸浸液中加銨鹽以結晶硫酸鋁銨鹽形式去除鋁，不僅增加了藥劑消耗。

綜上所述，現有石煤酸浸提釩技術主要存在浸出選擇性較差的缺陷，沒有一種能夠同時降低浸出液中鐵、鋁、磷含量的浸出方法，導致浸出液中磷、鋁和鐵中的一種以上的濃度過高，給后續處理帶來許多問題。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種能同時降低浸出液中鐵、鋁和磷含量的從石煤中選擇性提取釩的方法，該方法浸出選擇性較好。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

步驟一、先將石煤破碎至粒徑小于3mm，然后在700℃~900℃條件下焙燒1.0~2.0h，冷卻至室溫，細磨，得石煤焙燒料；所述石煤焙燒料中粒徑小于0.074mm占65~85wt%。

步驟二、將所述石煤焙燒料與濃度為0.5~1.0mol/L的稀硫酸溶液按液固比為1.0~2.0L/Kg混合，攪拌0.5~4.0h，固液分離，得石煤脫磷液和石煤脫磷料。

將所述石煤脫磷液直接作廢水處理。

步驟三、按液固比為1.5~3.0L/Kg，將所述石煤脫磷料與步驟五的全部含釩硫酸溶液置于加壓釜中，在0.5~4.5MPa和150℃~250℃條件下攪拌1.0~4.0h，固液分離，得一段浸出液和一段浸出渣。

將所述一段浸出液直接送后續工序作還原和萃取處理。

步驟四、按液固比為1.0~2.0L/Kg，將所述一段浸出渣與濃度為2.2~4.4mol/L的硫酸溶液置于加壓釜中，在0.5~4.5MPa和120℃~250℃條件下攪拌1.0~4.0h，固液分離，得二段浸出渣與二段浸出液。

將所述二段浸出渣作為尾渣排放。

步驟五、向所述二段浸出液中加堿至硫酸濃度為0.5~1.0mol/L，得含釩硫酸溶液，含釩硫酸溶液全部返回步驟三一段加壓浸出過程。

所述石煤中的V₂O₅含量為0.6~1.6wt%，Fe₂O₃含量為3.5~6.5wt%，Al₂O₃含量為5.0~11.0wt%，P₂O₅含量為0.5~1.2wt%。由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：