[發(fā)明專利]一種石煤一步法制備高純五氧化二釩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610837827.7
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106282538B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張一敏;袁益忠;劉濤;黃晶;包申旭;陳鐵軍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號: C22B1/10
• 分類號: C22B1/10;C22B3/08;C22B3/02;C22B3/22;C22B3/44;C22B34/22;C22B3/38;C22B3/28
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石煤提釩技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種石煤一步法制備高純五氧化二釩的方法。

背景技術(shù)

石煤是我國特有的重要含釩資源，隨著數(shù)十年來科技工作者的深入研究及實踐，石煤提釩已成為我國獲取釩這一重要戰(zhàn)略資源的主要途徑之一。石煤提釩的流程主要有焙燒，浸出，凈化富集，沉釩，煅燒制五氧化二釩。目前，較為成熟且得到實際應(yīng)用的石煤提釩工藝有：

（1）Yi-Min Zhang等（Yi-Min Zhang, Shen-Xu Bao, Tao Liu, Tie-Jun Chen, Jing Huang. The technology of extracting vanadium from stone coal in China: History, current status and future prospects [J]. Hydrometallurgy, 109 (2011): 116–124.）提出雙循環(huán)石煤提釩工藝。該工藝雖能使釩的總回收率達(dá)到74%~80%，產(chǎn)品純度達(dá)到99%，但該工藝需要經(jīng)過兩步焙燒及兩次浸出工藝，流程長；焙燒環(huán)節(jié)需要添加鈉鹽類復(fù)合添加劑，污染嚴(yán)重。

（2）Dongsheng He等（Dongsheng He, Qiming Feng, Guofan Zhang, Leming Ou, Yiping Lu. An environmentally-friendly technology of vanadium extraction from stone coal [J]. Minerals Engineering, 20 (2007): 1184–1186.）提出石煤空白焙燒-NaOH堿浸-浸出液凈化-溶劑萃取-銨鹽沉釩-煅燒制五氧化二釩的提釩工藝。該工藝雖能在一定程度上減小環(huán)境污染，簡化提釩工藝流程，但該工藝中釩的回收率較低，僅為67.39%。

（3）邴桔等（邴桔, 龔勝, 龔竹青. 從石煤中提取五氧化二釩的工藝研究[J]. 稀有金屬, 2007, 31(5): 670-677）提出了氧化焙燒-酸浸-萃取-氨水沉釩-煅燒的提釩工藝。該工藝雖能提高釩的回收率，達(dá)到80%以上，但產(chǎn)品純度只能達(dá)到98%，且氧化焙燒過程中物料在較低溫度850℃下便容易發(fā)生燒結(jié)，同時也存在藥劑用量大，廢水量大，等問題。

（4）Minting Li等（Minting Li, Chang Wei, Gang Fan, Cunxiong Li, Zhigan Deng, Xingbin Li. Extraction of vanadium from black shale using pressure acid leaching [J]. Hydrometallurgy, 98 (2009): 308–313.）提出了石煤直接氧壓酸浸-溶劑萃取提釩工藝。該工藝雖能在較短的時間內(nèi)獲得85%的釩回收率，但該工藝能耗高，設(shè)備要求高，且按該工藝得出的產(chǎn)品純度不高。

綜上所述，現(xiàn)有的石煤提釩工藝依然存在流程長、污染嚴(yán)重、能耗高、藥劑用量大、生產(chǎn)效率低、釩回收率低和產(chǎn)品純度不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝流程短、污染小、能耗低、藥劑用量少、生產(chǎn)效率高、釩回收率高和產(chǎn)品純度高的石煤一步法制備高純五氧化二釩的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟如下：

步驟1、石煤的一步沸騰焙燒

步驟1.1、石煤的一步沸騰焙燒所采用的設(shè)備為“用于石煤一步焙燒的沸騰爐”，具體結(jié)構(gòu)是：

靠近爐體的底部從左向右依次設(shè)置有第一流化床、第二流化床和第三流化床，第一流化床和第二流化床由第一擋火墻隔開，第二流化床和第三流化床由第二擋火墻隔開，第一風(fēng)室和第二風(fēng)室由第一擋火墻隔開，第二風(fēng)室和第三風(fēng)室由第二擋火墻隔開，第一擋火墻與第二擋火墻將爐體左右兩側(cè)墻體內(nèi)壁間的距離等分為三份。第一風(fēng)室、第二風(fēng)室和第三風(fēng)室通過管道依次與第一風(fēng)機、第二風(fēng)機和第三風(fēng)機連通，第一流化床、第二流化床和第三流化床均勻地布有風(fēng)帽。

在爐體的后側(cè)墻體從左向右依次均勻地設(shè)有第一煤氣燒嘴、第二煤氣燒嘴和第三煤氣燒嘴，第一煤氣燒嘴、第二煤氣燒嘴和第三煤氣燒嘴依次位于第一流化床、第二流化床和第三流化床的上方中間位置處，第一煤氣燒嘴、第二煤氣燒嘴和第三煤氣燒嘴通過煤氣管道外接煤氣源。