專利名稱：一種石煤的聯(lián)合浸取釩的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于釩的濕法冶金領域，更具體地說，涉及一種從含釩石煤中浸取 釩的方法。
背景技術：
石煤屬碳質頁巖，其特點是發(fā)熱量低、灰分高、含有多種金屬元素，是我 國特有的一種釩礦資源，主要蘊藏在煤炭資源貧乏的我國南方諸省及西北地區(qū)，石煤中釩的總儲量為我國釩鈦磁鐵礦中釩總儲量的7倍，超過世界其它各國五 氧化二釩儲量的總和。目前，我國石煤提釩水平與豐富的石煤資源儲量極不相稱，從石煤中提取 釩的企業(yè)多采用鈉化(甸法)焙燒一酸浸、氧化焙燒一酸浸、空白焙燒一酸浸 等工藝流程，通過焙燒把礦石中的三價釩轉化為水溶性或酸溶性的釩酸鹽。焙 燒過程不可避免產(chǎn)生諸如Cl2、 HC1等有害氣體，環(huán)境污染嚴重，釩的回收率也 偏低，僅為40% 60%。因此，這些傳統(tǒng)工藝亟待改進。近年來，釆用全濕法的方法從石煤中提釩得到大量的研究，也有一定的工 業(yè)應用。但這些方法都是釆用常壓浸出的方法，在酸性介質條件下，浸出過程 加入一定量的氧化劑，使礦物中不溶于酸的三價釩氧化轉化至可溶于酸的四價 或五價釩，再從溶液中提取五氧化二釩。但常壓下，由于反應強度不夠，存在 浸出效率低、硫酸耗量大，釩浸出率偏低，資源浪費嚴重等問題，而且因浸出 液酸度過高增加了下一步萃取提釩工序的難度和投資成本。本發(fā)明人在專利申請200610011042.0中提出了在壓力場下從石煤中氧化轉 化浸出釩的技術方案，它提供一種技術工藝簡單、金屬回收率高、釩易分離、 試劑消耗量小、有價金屬集中、低污染的在壓力場下從石煤中氧化轉化浸出釩 的方法。但是由于釆用硫酸體系浸出，且為了實現(xiàn)工業(yè)實踐價值，就必須盡可 能低縮短浸出時間、降低浸出溫度和浸出壓力，從而就要求浸出體系中具備一 定的硫酸濃度。因此應用該法進行壓力場下從石煤中氧化轉化浸出釩時，得到 的浸出液含硫酸35 g/L~150g/L,當浸出液用于萃取提執(zhí)或離子交換提釩時， 首先需將浸出液酸度調節(jié)為PH=2.0~3.0。所以，該技術存在浸出液廢酸含量 高，通常要用大量的堿將其中和,這樣造成了酸和堿的浪費。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供了一種石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，它具有釩浸出率高、 處理量大、對自然環(huán)境友好的特點，并可綜合利用浸出液中的殘酸，大大降低了提釩過程中硫酸的耗量，節(jié)約了成本。 實現(xiàn)本發(fā)明的步驟是(1)將石煤礦與氧壓酸浸工序產(chǎn)生的浸出液按液固比L2 2:l混合調漿后 加入預中和槽中進行中和反應，控制槽內溫度80°C 90°C,中和60 240分鐘， 預中和結東后進行液固分離得到預中和渣和酸度較低的預中和液作下一步提釩 用；(2)將預中和渣與酸度為80g/L 350g/L的硫酸溶液按液固比L2 2:l混 合調漿后用加壓泵連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度8(TC 9(TC,預浸時間 為60 480分鐘；(3)常壓預浸結束后，用計量泵直接把漿料泵入加壓釜，用 蒸汽或自來水控制釜內溫度100°C 300°C、通入壓縮空氣、富氧壓縮空氣或工 業(yè)氧氣維持釜內壓力0.8Mpa 3.0Mpa、浸出60 240分鐘；(4)氧壓酸浸結束 后進行液固分離得到浸出液和浸出渣，浸出液返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級 逆流洗滌后所得渣計浸出率達82%以上，殘酸利用率可達85%以上。在氧壓酸浸過程中，有硫酸和氧氣參與，因硫酸具有一定的腐蝕性，故采 用耐酸加壓釜為內襯瓷磚，或鈥質材料、或管道的加壓釜，加壓條中可分為有 隔室或無隔室容器，容積可為10m3 200m3。所述硫酸溶液是用濃度為93 % 的工業(yè)硫酸配制而得。在整個聯(lián)合浸取的工藝流程中，進料、出料過程是釆用 連續(xù)進料、出料。石煤礦中含釩品位在0.2% 3.0%，預中和液終酸酸度控制 為4g/L 15g/L。本發(fā)明的有益效果為石煤預中和一常壓預浸一氧壓酸浸聯(lián)合浸取釩的新 方法是首先利用加壓浸出液中的殘酸預中和石煤礦中的耗酸雜質，預中和渣經(jīng) 常壓浸出結束后，直接泵入加壓釜進行氧壓強化浸出，釩的氧化轉化速率和浸 出率得以大幅度提高，實現(xiàn)石煤中釩的高效浸出。和現(xiàn)有的濕法提釩技術相比， 該方法實現(xiàn)了釩的強化浸出，提高了釩的浸出速度和浸出率，釩浸出率達82% 以上，綜合利用了浸出液中的殘酸，殘酸利用率可達85%以上，大大降低了提 釩過程中硫酸的耗量，大幅度降低了酸和堿的浪費，節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。 具體實施例實施例一石煤含釩0.51%。①將石煤礦與浸出液按液固比1.2:1調槳后加入預中和槽中進行中和反應， 控制槽內溫度85'C,中和120分鐘。預中和結東后進行液固分離得到預中和渣 和酸度合格的預中和液作下一步提釩用。②將預中和渣與酸度為300g/L的硫酸 溶液按液固比1.2:1混合調漿后，連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度85'C， 預浸240分鐘。③常壓預浸結束后，用計量泵直接把漿料泵入內襯瓷磚的加壓釜，用蒸汽或自來水控制釜內溫度120°C，通入工業(yè)氧氣維持釜內壓力1.2Mpa、 浸出180分鐘。④氧壓酸浸結束后進行液固分離得到浸出液和浸出渣，浸出液 返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌工序。釩浸出率為89.4%,殘酸利用率為90.1%。實施例二石煤含釩1.84%。①將石煤礦與浸出液按液固比1.5:1調漿后加入預中和槽中進行中和反應， 控制槽內溫度90。C,中和210分鐘。預中和結束后進行液固分離得到預中和渣 和酸度合格的預中和液作下一步提釩用。②將預中和渣與酸度為350g/L的硫酸 溶液按液固比1.5:1混合調漿后用連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度90。C, 預浸360分鐘。③常壓預浸結東后，用計量泵直接把漿料泵入內襯瓷磚的加壓 釜中，用蒸汽或自來水控制釜內溫度150°C,通入壓縮空氣維持釜內壓力 1.5Mpa、浸出240分鐘。④氧壓酸浸結東后進行液固分離得到浸出液和浸出渣， 浸出液返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌工序。釩浸出率為96.3%,殘酸利用率為94.8%。實施例三石煤含釩0.21%。①將石煤礦與浸出液按液固比1.2:1調漿后加入預中和槽中進行中和反應， 控制槽內溫度9(TC,中和60分鐘。預中和結東后進行液固分離得到預中和渣 和酸度合格的預中和液作下一步提釩用。②將預中和渣與酸度為30g/L的硫酸 溶液按液固比1.2:1混合調漿后用連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度90。C， 預浸60分鐘。③常壓預浸結東后，用計量泵直接把漿料泵入內襯鈦質材料的加 壓釜中，用蒸汽或自來水控制釜內溫度20(TC，通入富氧壓縮空氣維持釜內壓 力3.0Mpa、浸出120分鐘。④氧壓酸浸結東后進行液固分離得到浸出液和浸出 渣，浸出液返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌工序。釩浸出率為82.5%，殘酸利用率為85.6%。實施例四石煤含釩1.2%。①將石煤礦與浸出液按液固比2:1調漿后加入預中和槽中進行中和反應， 控制槽內溫度8(TC，中和240分鐘。預中和結東后進行液固分離得到預中和渣 和酸度合格的預中和液作下一步提釩用。②將預中和渣與酸度為250g/L的硫酸 溶液按液固比2:1混合調漿后用連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度8(TC,預 浸480分鐘。③常壓預浸結束后，用計量泵直接把漿料泵入內襯管道的加壓釜 中，用蒸汽或自來水控制釜內溫度30(TC,通入工業(yè)氧氣維持釜內壓力l.OMpa、 浸出180分鐘。④氧壓酸浸結東后進行液固分離得到浸出液和浸出渣，浸出液 返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌工序。釩浸出率為95.5%，殘酸利用率為93.8%。實施例五石煤含釩1.0%。①將石煤礦與浸出液按液固比1.5:1調漿后加入預中和槽中進行中和反應，控制槽內溫度9(TC,中和90分鐘。預中和結東后進行液固分離得到預中和渣 和酸度合格的預中和液作下一步提釩用。②將預中和渣與酸度為280g/L的硫酸 溶液按液固比1.5:1混合調漿后用連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度90'C， 預浸180分鐘。③常壓預浸結東后，用計量泵直接把漿料泵入內襯鈦質材料的 加壓釜中，用蒸汽或自來水控制釜內溫度IO(TC，通入富氧壓縮空氣維持釜內 壓力0.8Mpa、浸出240分鐘。④氧壓酸浸結束后進行液固分離得到浸出液和浸 出渣，浸出液返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌工序。 釩浸出率為91.2%,殘酸利用率為90.1%。
權利要求
1、一種石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，其步驟是(1)將石煤礦與氧壓酸浸工序產(chǎn)生的浸出液按液固比1.2～2∶1混合調漿后加入預中和槽中進行中和反應，控制槽內溫度80℃～90℃，中和60～240分鐘，預中和結束后進行液固分離得到預中和渣和低酸度的預中和液作下一步提釩用；(2)將預中和渣與酸度為80g/L～350g/L的硫酸溶液按液固比1.2～2∶1混合調漿后用泵連續(xù)泵入常壓預浸槽，控制槽內溫度80℃～90℃，預浸時間為60～480分鐘；(3)常壓預浸結束后，用泵直接把漿料泵入加壓釜，用蒸汽或自來水控制釜內溫度100℃～300℃、通入壓縮空氣、富氧壓縮空氣或工業(yè)氧氣維持釜內壓力0.8Mpa～3.0Mpa、浸出60～240分鐘；(4)氧壓酸浸結束后進行液固分離得到浸出液和浸出渣，浸出液返回預中和工序，浸出渣經(jīng)兩級逆流洗滌。
2、 根據(jù)權利要求l所述的石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，其特征是所述的石 煤礦中含執(zhí)品位在0.2 % 3.0 % 。
3、 根據(jù)權利要求l所述的石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，其特征是所述硫酸 溶液是用濃度為93%的工業(yè)硫酸按所需酸度配制而得。
4、 根據(jù)權利要求l所述的石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，其特征是整個聯(lián)合 浸取的進料、出料過程是連續(xù)進料、出料。
5、根據(jù)權利要求1所述的石煤的聯(lián)合浸取釩的方法，其特征是所述預中 和液終酸酸度控制為4g/L 15g/L。
全文摘要
本發(fā)明是一種石煤預中和—常壓預浸—氧壓浸出聯(lián)合浸取釩的新方法。本聯(lián)合浸取釩的方法是首先利用加壓浸出液中的殘酸預中和石煤礦中的耗酸雜質，預中和渣經(jīng)常壓浸出結束后，直接泵入加壓釜進行氧壓強化浸出，釩的氧化轉化速率和浸出率得以大幅度提高，釩浸出率達82％以上，實現(xiàn)了石煤中釩的高效浸出。綜合利用了浸出液中的殘酸，殘酸利用率可達85％以上，大大降低了提釩過程中硫酸的耗量，節(jié)約了生產(chǎn)成。
文檔編號C22B34/00GK101225480SQ20071006642
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權日2007年12月6日
發(fā)明者李存兄, 剛 樊, 鄧志敢, 昶 魏 申請人:昆明理工大學