[發(fā)明專利]一種氯化含釩石煤的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711417400.2
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107881324A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓志彪;馮魯興;唐敬坤;鄭權(quán);張學偉;員曉;劉亮;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C22B1/08
• 分類號: C22B1/08;C22B34/22
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 回旋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提釩工藝領(lǐng)域，更具體地，涉及一種氯化含釩石煤的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

石煤是我國一種重要的含釩資源，在我國儲量豐富，所含釩的儲量以V₂O₅計為1.18億噸，占國內(nèi)總儲量的87％。含釩石煤是一種難處理的原生石煤釩礦，含碳10-25wt％左右，灰分可達70～85％，灰分中SiO₂含量可達60～80％，V₂O₅的含量普遍為0.4～1.0％，而且其中的釩以V(III)為主，V(IV)和V(V)含量較低，所以釩的提取比較困難。

現(xiàn)有的石煤提釩方法包括拌酸熟化-浸出法、直接酸浸-萃取法、氧化/鈣化焙燒浸出法和低鈉焙燒-萃取法。直接酸浸提釩工藝存在耗酸量大、浸出時間長的缺點。傳統(tǒng)的鈉化焙燒-浸出提釩工藝存在焙燒煙氣污染嚴重、能耗高以及釩轉(zhuǎn)化率和回收率低的缺點，而且只適用于處理含鐵和有機質(zhì)少的石煤釩礦。無鹽焙燒-浸出工藝不需要添加劑，因此對礦石結(jié)構(gòu)的破壞程度不如添加劑焙燒，這種工藝對礦石自身結(jié)構(gòu)特點的依賴較大，往往只適合于無定型含硅礦物中釩的提取。另外，不論是直接浸出法還是焙燒浸出法提釩，沉釩后的廢液量大，處理難度較大。

現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種含釩石煤鈣化焙燒-稀酸浸出提釩的方法。所述的含釩石煤礦中釩以低價態(tài)和類質(zhì)同象的形式賦存于云母類礦物中的難處理含釩石煤。首先將含釩石煤和焙燒添加劑按照質(zhì)量比1∶0.045～0.115的比例配料，焙燒1～1.5h，得到焙砂，然后按固液質(zhì)量比為1∶(1.5～2.5)，將所述焙砂加入到稀硫酸中，固液分離，得到浸出液與浸出渣。該技術(shù)的缺陷在于1)添加焙燒添加劑CaF₂焙燒能耗高且容易生成含氟的煙氣，熟料浸出過程中又容易產(chǎn)生含氟廢水，不利環(huán)保；2)焙燒熟料在90～100℃條件下用8～18％的硫酸浸出雖然能夠提高釩的浸出率，但是也會有更多雜質(zhì)進入浸出液，大大增加了釩浸出液的凈化除雜難度。

現(xiàn)有技術(shù)中還公開了一種石煤浸出提釩的方法。將鹽酸溶液與所述石煤粉料混合，常溫下活化。活化后的礦漿和濃硫酸混合均勻，再加入激發(fā)劑和鈣基載體，得到浸出前礦漿。將浸出前礦漿給入高壓釜中浸出，固液分離，得到酸浸液和酸浸渣。該技術(shù)的缺陷在于：1)浸出前礦漿的獲取需要經(jīng)過磨礦、活化，再加入激發(fā)劑和鈣基載體，操作繁瑣；2)浸出前礦漿中硫酸鈣已經(jīng)飽和，并在礦石的縫隙處析出，會阻礙礦石中釩的浸出，難以達到預期的浸出效果。

基于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種氯化含釩石煤的系統(tǒng)及方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種氯化含釩石煤的系統(tǒng)，包含：

混合料倉，該混合料倉包含原料進口以及混合料出口，用于將原料進行混合；

氯化系統(tǒng)，該氯化系統(tǒng)包含螺旋進料機、氯化爐、設(shè)置在氯化爐底部的第一氣體進口、對氯化爐進行加熱的加熱爐、尾渣出口和出料口；螺旋進料機將物料輸送至氯化爐中；出料口設(shè)置在氯化爐的上端；螺旋進料機與混合料倉的混合料出口相連；

冷凝系統(tǒng)，該冷凝系統(tǒng)包含第一冷凝器、第一氣液分離器和第一集液罐；第一冷凝器包含第二氣體進口和第一氣液出口，用于將氣體物料冷凝；第一氣液分離器包含第一氣液進口、第一液體出口和第二氣體出口，第一氣液進口與第一冷凝器的第一氣液出口相連，第一液體出口連接到第一集液罐；第一冷凝器與所述氯化系統(tǒng)的出料口通過收塵器相連。

進一步地，冷凝系統(tǒng)還包含第二冷凝器、第二氣液分離器和第二集液罐；第二冷凝器包含第三氣體進口和第二氣液出口，用于將氣體物料冷凝；第二氣液分離器包含第二氣液進口、第二液體出口和第三氣體出口，第二氣液進口與第二冷凝器的第二氣液出口相連，第二液體出口連接到第二集液罐；第三氣體出口用于排出含有氯氣的廢氣。

進一步地，氯化系統(tǒng)還包含三向旋轉(zhuǎn)閥，三向旋轉(zhuǎn)閥包含第一進口、第二進口和出口；出口連接到氯化爐的第一氣體進口。

進一步地，三向旋轉(zhuǎn)閥的第一進口和第二進口分別地通入氮氣和氯氣；當?shù)谝贿M口打開時時，則關(guān)閉第二進口；當?shù)诙M口打開時，則關(guān)閉第一進口。

進一步地，三向旋轉(zhuǎn)閥的第二進口連接到第二氣液分離器的第三氣體出口，用于向第二進口提供氯氣。

進一步地，該氯化含釩石煤的系統(tǒng)還包含磨礦裝置，用于將進入混合料倉的原料進行磨細處理。

進一步地，氯化裝置中的氯化爐包括但不限于豎爐和流化床。