專利名稱：一種酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從含釩石煤中提取釩的方法，具體地說，是涉及一種酸解氧 化轉(zhuǎn)化浸出石煤中釩的方法。
背景技術：
石煤系由菌藻類低等生物在淺海還原環(huán)境下形成的高質(zhì)程度可燃燒礦產(chǎn)， 其特點是高灰份，低熱值，外觀如黑石。石煤大多含有釩、磷、銅、鋁、鈾、 錳等有價金屬，其中含釩的石煤是唯一的釩單一礦物資源，因而，是重要的釩 資源。含釩石煤的物質(zhì)組成復雜，釩的賦存狀態(tài)及賦存狀態(tài)多種多樣，分散細微， 在同一礦體中通常存在五種以上的釩礦物，石煤中的釩大部分以三價釩形態(tài)存 在于云母類及高嶺土等粘土礦物中，部分取代硅氧八面體，"復網(wǎng)層"和鋁氧化八面體"單網(wǎng)層"中的Al3+、 Tl"或F^等，此外，還可形成鈦釩石榴石，鉻 鋇石榴石、砷硫釩銅等礦物，也有以釩啉形態(tài)存在的金屬有機絡合物，也可能 以絡陰離子呈葉子附狀態(tài)存在。多種價態(tài)氧化物賦存，相互摻雜拌生，且嵌布 粒度較細，泥化狀態(tài)嚴重，粒度粗細極不均勻，微細粒石英和粘土含量很高， 釩的存在呈現(xiàn)復雜性，多樣化，多變化等特點。因而，這類礦物的分離和富集相當困難和復雜。為了使煤中復雜多變的釩 礦物提取出來，在化學原理上必須使不可溶解的三價釩轉(zhuǎn)化為可溶解的四價釩 或五價的釩.從礦物加工工藝方面看，必須使復雜多變的釩礦物轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏V 物。目前，常規(guī)技術主要是采用加鹽高溫焙燒的方法，其焙燒反應基本上是一 個表面化學反應，且由于石煤中釩含量低(1%左右)，鹽的添加量有限，鋇礦物行為復雜，金屬回收率低(40%)，有價金屬分散，試劑消耗量大，難以克服 礦物的復雜性，使礦物中釩分離困難，對環(huán)境污染大。即使最近公布的酸浸技 術，也是在高酸、高溫、高壓下完成，設備結構復雜，投資大，成本高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種金屬回收率高，對環(huán) 境污染少，設備簡單，投資較少，生產(chǎn)成本較低的酸解氧化轉(zhuǎn)化浸出石煤中釩的 方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的,其包括以下步驟(i)將石煤粉碎，磨成60-120目粉末；(2)按石煤粉濃硫酸水=100 :15-25(優(yōu)選16-20，更優(yōu)選17) : 6-IO(優(yōu)選7-8，更優(yōu)選7. 65)的重量配比加入水 和濃硫酸,攪拌均勻，敞開堆放16-60天(優(yōu)選20-40天)；(3)再按1 : 1-5(優(yōu) 選1 : 1. 5-2. 5)的固液比加水，攪拌1-4小時；(4)如溶液中含有二價鐵或/和三 價鐵，則還應根據(jù)溶液中含鐵量的多少，加還原劑，使溶液中所含的鐵還原；(5) 調(diào)pH值至2-3(優(yōu)選2. 5)，加溫至30-60。C，過濾，得到藍色的含硫酸釩酰的濾 液。在堆放時間內(nèi)，硫酸與水發(fā)生水化反應，產(chǎn)生熱量，與三價釩發(fā)生氧化還 原反應，生成易溶于水的四價釩，即硫酸釩酰(V203) X+2H2S04+l/202—V202(S04) 2+2H20+X (1) VA(OH)4 +2H2S04+l/202— V202 (S04) 2+4H20 (2) 反應式中的分子氧就是來自空氣中的氧氣。 所述濃硫酸可以使用硫酸含量》9挑的工業(yè)濃硫酸。 所述還原劑可為硫代硫酸鈉或鐵粉或其它類似還原劑。
在反應過程中，其它脈石成份成不發(fā)生變化，保留在礦漿中。 得到硫酸釩酰溶液后，再經(jīng)后續(xù)萃取/沉釩等公知成熟工藝處理后，便可得到合格的五氧化二釩產(chǎn)品。本發(fā)明反應條件溫和，故對機械設備只需作一般防腐處理即可。本發(fā)明酸解氧化轉(zhuǎn)化浸出過程是一種強化浸出清潔技術，并且不受礦物組成變化的制約。本發(fā)明具有工藝簡單，對設備要求不高，釩浸出率》8鄉(xiāng)，試劑消耗量小， 污染少等優(yōu)點。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明. 實施例1(l)取石煤(含釩0. 82%) 10噸，粉碎,磨成80目粉末；(2)加水765公斤， 98%工業(yè)硫酸1. 7噸，攪拌均勻，敞開堆放16天；(3)加水15噸,攪拌3小時； (4〉溶液中含有二價鐵和三價鐵4克/升,故加還原劑硫代硫酸鈉240公斤，使溶 液中所含的鐵還原；(5)調(diào)pH值至2. 5，加溫至30-6(TC，過濾，得到藍色的含 硫酸釩酰的濾液。尾渣清洗，化驗，尾渣含釩量為0.095%，釩浸出率為88.41%。實施例2(l)取石煤(含釩0. 82%) 10噸，粉碎，磨成120目粉末；(2)加水900公 斤，98%工業(yè)硫酸2.0噸，攪拌均勻，敞開堆放20天；(3)加水20噸，攪拌3.5 小時；(4)加還原劑硫代硫酸鈉240公斤；(5)調(diào)pH值至2.5，加溫至3(TC，過濾， 得到藍色硫酸釩酰溶液。尾渣清洗，化驗，尾渣含釩量為0.082%，釩浸出率為90.0%。
(l)取石煤(含釩0. 82%) 10噸，粉碎，磨成80目粉末；(2)加水700公斤， 98%工業(yè)硫酸1.6噸,攪拌均勻，敞開堆放30天；(3)加水25噸，攪拌3. 5小 時；(4)加還原劑硫代硫酸鈉240公斤；(5)調(diào)pH值至2.5，加溫至40'C，過濾，得到藍色硫酸釩酰溶液。尾渣清洗，化驗，尾渣含釩量為0.088%，釩浸出率為89.27%。
權利要求
1、一種酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將石煤粉碎，磨成60-120目粉末；(2)按石煤粉∶濃硫酸∶水＝100∶15-25∶6-10的重量配比加入水和濃硫酸，攪拌均勻，敞開堆放16-60天；(3)再按1∶1-5的固液比加水，攪拌1-4小時；(4)如溶液中含有二價鐵或/和三價鐵，則根據(jù)溶液中含鐵量的多少，加還原劑，使溶液中所含的鐵還原；(5)調(diào)pH值至2-3，加溫至30-60℃，過濾，得到藍色的含硫酸釩酰的濾液。
2、 根據(jù)權利要求1所述的酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其特征在于，所述第(2)歩，石煤粉濃硫酸水的重量配比為石煤粉濃硫酸水二ioo :16-20 : 7-8。
3、 根據(jù)權利要求2所述的酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其特征在于，所述石煤粉濃硫酸水的重量配比為石煤粉濃硫酸水=100 :17 : 7.65。
4、 根據(jù)權利要求l-3之一所述的酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其特征在于，所述濃硫酸為硫酸含量》98%工業(yè)濃硫酸。
5、 根據(jù)權利要求1-3之一所述的酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其特 征在于，所述pH值為2.5。
全文摘要
一種酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，其包括以下步驟(1)將石煤粉碎，磨成60-120目粉末；(2)按石煤粉∶濃硫酸∶水＝100∶15-25∶6-10的重量配比加入水和濃硫酸，攪拌均勻，敞開堆放16-60天；(3)再按1∶1-5的固液比加水，攪拌1-4小時；(4)如溶液中含有二價鐵或/和三價鐵，則根據(jù)溶液中含鐵量的多少，加還原劑硫代硫酸鈉，使溶液中所含的鐵還原；(5)調(diào)pH值至2-3，加溫至30-60℃，過濾，得到藍色的含硫酸釩酰的濾液。本發(fā)明具有工藝簡單，對設備要求不高，釩浸出率≥88％，試劑消耗量小，污染少等優(yōu)點。
文檔編號C22B34/00GK101210287SQ200710192700
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權日2007年12月24日
發(fā)明者謝桂文 申請人:謝桂文