專利名稱：：石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于石煤釩礦回轉(zhuǎn)窯焙燒轉(zhuǎn)化、催化、氧化、固化新型環(huán)保復(fù)合添加劑。
背景技術(shù)：
：從石煤中提釩是近三十年的事情，通過對(duì)目前我國(guó)已投產(chǎn)的20余家從以低價(jià)形態(tài)吸附或以類質(zhì)同像的形式賦存于伊利石或其它礦物中，且嵌布粒度很細(xì)，不能直接被酸堿浸出的石煤釩礦提取五氧化二釩生產(chǎn)廠家的考察，生產(chǎn)能力多為年產(chǎn)100300噸，生產(chǎn)工藝流程為平窯鈉化焙燒，該類生產(chǎn)流程的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)穩(wěn)定，投資少。但傳統(tǒng)平窯鈉化焙燒石煤提釩工藝，存在的主要問題是1、產(chǎn)生的氯氣、氯化氫、三氧化硫、三氧化二砷等有害氣體無法集中處理，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。2、食鹽用量大，易在焙燒過程中結(jié)塊而使低價(jià)釩的氧化轉(zhuǎn)化偏低，一般僅4050%，且廢渣和廢水中含鈉成分偏高，對(duì)土壤環(huán)境易造成危害。3、平窯焙燒溫度難控制，生產(chǎn)車間衛(wèi)生極差，作業(yè)環(huán)境惡劣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。4、資源的綜合利用率低，工藝總回收率平均約40%,主要靠犧牲環(huán)境和破壞大量的釩礦資源而獲取經(jīng)濟(jì)效益。5、采用傳統(tǒng)的平窯焙燒方法從石煤釩礦中提釩，廠區(qū)占地面積大，且只能間歇生產(chǎn)，難以形成大產(chǎn)業(yè)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)石煤釩礦含硅高，釩以低價(jià)形態(tài)吸附或以類質(zhì)同像的形式賦存于伊利石(水云母、粘土礦)或其它礦物中，且嵌布粒度很細(xì)，不能直接被酸堿浸出的特點(diǎn)。發(fā)明人從提高該類型石煤釩礦提取五氧化二釩綜合利用率為目的，采用回轉(zhuǎn)窯焙燒、低酸浸出新工藝，研究發(fā)明了一種新型環(huán)保復(fù)合添加劑。1、它具有下述四種功能和效果(1)對(duì)石煤釩礦中以低價(jià)形態(tài)存在的釩具有催化、氧化作用；(2)可以加快釩從低價(jià)轉(zhuǎn)化為高價(jià)的速度，降低焙燒轉(zhuǎn)化溫度；(3)便于形成易溶于水和低濃度硫酸的偏釩酸鈉；(4)對(duì)焙燒產(chǎn)生的廢氣有轉(zhuǎn)化、固化作用，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得工藝總燒失量小于4%，能有效減少廢氣排放量，從源頭控制廢氣污染。2、通過采用石煤釩礦與該新型環(huán)保復(fù)合添加劑按一定比例混合回轉(zhuǎn)窯焙燒、低酸浸出，釩的轉(zhuǎn)化浸出率可達(dá)80%以上，且具有普遍適用性。3、新型環(huán)保復(fù)合添加劑的配制流程，見附圖1:新型環(huán)保復(fù)合添加劑配制流程圖。4、制備操作(1)、取15。/。Na2C03、15。/。Na2SO4和70。/。NaCl干燥磨細(xì)至100目(0.15mm)，混合均勻成釩的轉(zhuǎn)化劑。(2)、取含0.5%V2O5和20%MnO2和79.5%礦渣干燥磨細(xì)至100目(0.15mm)，混合均勻成催化、氧化、固化劑。(3)、將72%釩的轉(zhuǎn)化劑(A)與28%催化、氧化、固化劑(B)混合均勻，制備成石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑。5、配比調(diào)整根據(jù)石煤釩礦性質(zhì)的不同，該類新型環(huán)保復(fù)合添加劑的配比在公布的組分中可做單個(gè)和多個(gè)組分相對(duì)含量的調(diào)整，以達(dá)到最高轉(zhuǎn)化率的效果。6、成分作用與成分比例(1)、轉(zhuǎn)化劑:Na2C03、Na2S04、NaCl組成的混合鈉鹽；(2)、催化劑V205;(3)、氧化劑V205、Mn02;(4)、有害氣體轉(zhuǎn)化、固化劑鐵礦渣、錳礦渣、釩礦渣以及它們的混合物。7、反應(yīng)機(jī)理(1)、轉(zhuǎn)化劑的分解與五氧化二釩的作用，以NaCl為例。2V205+4NaCl=A=4V02Cl+2Na20................(1)4V02C1+02=A=2V205+2C12T................(2)(1)+(2)即得4NaCl+02=A=2Na20+2C12T........(3)2V203+2C12+02=A==4V02C1.....................(4)4V02C1+02==A=V205+2C12T.....................(5)(4)+(5)即得2V203+02=A=V205....................(6)反應(yīng)式(1)—(6):說明V20s在其中起催化、氧化劑作用，能促進(jìn)鈉鹽的分解和低價(jià)釩的氧化。(2)、二氧化錳起氧化劑作用2Mn02+V203==A=2MnO+V2Os..........(7)(3)、V205的鈉化反應(yīng)，生成易溶于水的偏釩酸鈉，有利于低濃度硫酸的浸出。V205+Na20=2NaV03.......................(8)(4)、有害氣體的轉(zhuǎn)化、固化作用因石煤釩礦和添加劑的原因，在焙燒的過程中，會(huì)產(chǎn)生S(X、Cl2和HC1等有害氣體。由于添加劑中配有一定量的礦渣，在高溫作用下，這些物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生相變，在Na2C03和V20s的作用下，硫轉(zhuǎn)化成SO/'與某些金屬氧化物生成硫酸鹽，HC1和Cb與某些金屬氧化物生成氯化物，而對(duì)有害氣體實(shí)現(xiàn)部分轉(zhuǎn)化與固化。S02+02=V205=S03T……(9)MeO+S03=MeS04......(10)2MeO+2C12=MeCl2+Me(C10)2......(11)MeO+2HC1=MeCl2+H20.......(12)生成的次氯酸鹽易放出原子氧，具有很強(qiáng)的氧化性，可以將低價(jià)釩氧化成高價(jià)釩。Me(C10)2=MeCl2+2「O」……(13)V203+2「O」=V205......(14)(13)+(14)即得Me(C10)2+V203=V205+MeCl2……(15)所以，SOx、Cb和HCl在焙燒過程中，大部分被轉(zhuǎn)化、固化成硫酸鹽和氯化物保留在釩渣中。具體實(shí)施例方式添加劑的配制與實(shí)施(l)2。/。Na2C03、2%Na2S04、9°/。NaCl，計(jì)13°/。(按物料總質(zhì)量計(jì))；(l)0.025%V2O5、l%Mn02、3.975%礦渣，計(jì)5%;(3)石煤釩礦82%和添加劑(1)+(2)18%細(xì)磨至100目(0.15mm)充分混合均勻。一份樣品不加含V205、Mn02礦渣，其它樣品均加含V205、MiiO:的礦渣。在80(TC條件下，恒溫焙燒2小時(shí)，結(jié)果家表l:表l不同添加劑焙燒結(jié)果表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由實(shí)例可知添加劑中配加含V20s、Mn02的鐵礦渣、釩礦渣和錳礦渣，對(duì)石煤釩礦焙燒轉(zhuǎn)化浸出率比未加礦渣的轉(zhuǎn)化浸出率明顯提高，充分說明本發(fā)明的新型環(huán)保復(fù)合添加劑的效能，且具有對(duì)以低價(jià)形態(tài)釩吸附或以類質(zhì)同像的形式賦存于伊利石或其它礦物中石煤釩礦的焙燒轉(zhuǎn)化具有普遍的適用性。權(quán)利要求1、一種石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑，包括有對(duì)釩的轉(zhuǎn)化和低酸浸出有決定作用的混合鈉鹽組分(A)，對(duì)以低價(jià)形態(tài)吸附或以類質(zhì)同像的形式賦存于伊利石或其它礦物中石煤釩礦中的低價(jià)釩有催化、氧化作用和對(duì)石煤釩礦焙燒中產(chǎn)生的有害氣體有轉(zhuǎn)化和固化作用的混合礦渣組分(B)。組分(A)為15％Na2CO3、15％Na2SO4和70％NaCl；組分(B)為含0.5％V2O5和10％MnO2和89.5％的鐵礦渣、錳礦渣、釩礦渣或它們的混合礦渣。其特征是該新型環(huán)保復(fù)合添加劑，可根據(jù)石煤釩礦的性質(zhì)，對(duì)添加劑中的某個(gè)單一組分或多個(gè)組分的相對(duì)含量做相應(yīng)的調(diào)整，使石煤釩礦焙燒轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑，其中組分(A)與組分(B)的比例為A:B=72:28。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑中某個(gè)單一組分或多個(gè)組分的相對(duì)含量做相應(yīng)調(diào)整后用做石煤添加劑。全文摘要本發(fā)明的石煤釩礦焙燒新型環(huán)保復(fù)合添加劑中包含有能將釩生成為易被低濃度硫酸浸出的轉(zhuǎn)化劑，能促進(jìn)低價(jià)釩催化、氧化作用的催化劑和氧化劑，能對(duì)石煤焙燒產(chǎn)生的有害氣體有轉(zhuǎn)化和固化作用的礦渣組成。將轉(zhuǎn)化劑、催化劑、氧化劑、礦渣按一定的比例混合烘干后，細(xì)磨至100目(0.15mm)即得。將該添加劑與石煤釩礦按一定比例混合均勻后，在恒溫回轉(zhuǎn)窯焙燒2h以上，石煤釩礦中釩的轉(zhuǎn)化率可達(dá)80％以上，且該添加劑自身燒失量低，故產(chǎn)生廢氣少，屬新型環(huán)保復(fù)合添加劑。它對(duì)以低價(jià)形態(tài)吸附或以類質(zhì)同像的形式賦存于伊利石或其它礦物中石煤釩礦中釩的焙燒轉(zhuǎn)化具有普遍的適用性。文檔編號(hào)C22B34/22GK101177738SQ200610124999公開日2008年5月14日申請(qǐng)日期2006年11月10日優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日發(fā)明者劉紹書,夏建華,平熊,田宗平,肖新望申請(qǐng)人:湖北漢海礦業(yè)投資有限公司