專利名稱：：一種石煤鈉化焙燒提釩工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種石煤鈉化焙燒提釩工藝。背彔技術(shù)石煤是一種重要的含釩礦物資源。目前，石煤提釩的工藝主要有氧化焙燒一堿浸、氧化焙燒一酸浸、鈣化焙燒一碳銨浸出、鈉化焙燒一水浸等，其中鈉化焙燒一水浸工藝釩的提取率高并且適合各種類型的石煤礦。傳統(tǒng)的石煤鈉化焙燒提釩工藝是以氯化鈉作添加劑，焙砂直接水浸，焙燒過(guò)程產(chǎn)生的大量HC1等有害氣體不加以治理，對(duì)周邊環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染。目前，石煤鈉化焙燒煙氣普遍采用NaOH溶液吸收，煙氣治理成本占石煤提釩總成本的1/2-1/3，為了降低煙氣治理成本，許多提釩廠不得不采用低鈉焙燒。石煤低鈉焙燒，釩的提取率一般只有40-50%，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于避免鈉化焙燒過(guò)程產(chǎn)生HC1等酸性氣體，降低生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，提高石煤資源的利用率，本發(fā)明提供一種石煤鈉化焙燒提釩工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是工藝過(guò)程包括備料、焙燒和浸出；先將氯化鈉和石灰加入石煤礦中混勻磨細(xì)后焙燒，然后將焙燒得到的焙砂在稀酸溶液中浸出釩。焙砂浸出得到的溶液經(jīng)提釩后，NaCl進(jìn)一步回收在焙燒過(guò)程循環(huán)使用，石煤礦中加入的氯化鈉的量為石煤礦質(zhì)量的5%~20%。石煤礦中加入的石灰的量為吸收石煤鈉化焙燒過(guò)程產(chǎn)生的HC1、Cl2等酸性氣體化學(xué)計(jì)量的l-2倍。石煤礦中加入的石灰是CaO、Ca(OH)2、CaC03中的一種或幾種。焙砂浸出加入的礦物酸是硫酸或鹽酸或硝酸，礦物酸的加入量以控制浸出液的pH值在0.1-4.5為準(zhǔn)。備料的過(guò)程包括所需原料混勻磨細(xì)至-100目，所述的焙燒是在650~950°C氧化焙燒0.5~3.5h，所述的焙砂在稀酸溶液中浸出釩是將焙砂先按固液質(zhì)量比1:1.0~5.0加水和礦物酸或加礦物酸溶液攪拌，控制溶液pH為0.1-4.5，25-100°C攪拌浸出0.5>6h.本發(fā)明具體的工藝過(guò)程包括備料、焙燒和浸出；在石煤礦中先加入氯化鈉和石灰混勻磨細(xì)后焙燒，得到的焙砂在稀酸溶液中浸出釩；所述的氯化鈉的加入量為石煤礦質(zhì)量的5%~20%。石灰的加入量為吸收石煤鈉化焙燒過(guò)程產(chǎn)生的HCl等酸性氣體化學(xué)計(jì)量的1-2倍；備好的料混勻磨細(xì)至-100目，65095(fC氧化焙燒0,53,5h，焙砂先按固液質(zhì)量比l:1.05.0加水?dāng)嚢?，然后加入礦物酸控制溶液pH為0.1-4.5，25-100°C攪拌浸出0.5-6h。本發(fā)明通過(guò)在工藝開(kāi)始階段加入NaCl和石灰這一關(guān)健步驟，有效避免了石煤鈉化焙燒過(guò)程HC1等酸性氣體的產(chǎn)生，使得整個(gè)工藝過(guò)程既環(huán)保，又可靠，所需加入原料成本低廉，工藝運(yùn)行成本低。本發(fā)明反應(yīng)原理為Si02+H20+2NaClA一NaSi03+2HC1個(gè)2NaCl+H20+02+(V203)cA一2NaV03+2HC1個(gè)CaO+2HC1^CaCl2+1120個(gè)Ca(OH)2+2HC1_CaCl2+21120個(gè)CaC03+2HC1^CaCl2+H2Ot+(302個(gè)CaCl2+2NaSi03——2NaCl+CaSi03綜上所述，本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果1.本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，使用石灰直接吸收石煤鈉化焙燒過(guò)程產(chǎn)生的HCl等酸性氣體，反應(yīng)速度快，吸收效果好，工藝簡(jiǎn)單，使用方便。2.石灰吸收HC1等酸性氣體后，隨著溫度的升高，CaCl2與2NaSi03反應(yīng)又將NaCl置換出來(lái)，提釩后NaCl可以進(jìn)一步回收在焙燒過(guò)程循環(huán)使用，3.整個(gè)工藝過(guò)程試劑的耗量小，生產(chǎn)成本低，金屬回收率高，環(huán)境友好。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。實(shí)施例1lOOOg石煤礦加入60gNaCl和30gCaO混勻磨細(xì)至-120目，700°C焙燒4h，焙砂按固液比1:2加入到0.1mol/LHC1的鹽酸溶液中，80°C攪拌浸出2h后過(guò)濾，石煤鈉化焙燒——稀酸浸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2500g石煤礦加入60gNaCl和46gCa(OH)2混勻磨細(xì)至-150目團(tuán)礦，850°C焙燒2h，焙砂按固液比h4加水?dāng)噭?，然后加入硝酸調(diào)pH值至2.0，室溫?cái)嚢杞?,5h后過(guò)濾。石煤鈉化焙燒——稀酸浸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3500g石煤礦加入75gNaCl和66gCaC03混勻磨細(xì)至-200目，930°C焙燒lh,焙砂按固液比l:3加水?dāng)噭?，然后加入硫酸調(diào)pH值至2.5，90°<:攪拌浸出1.5h后過(guò)濾。石煤鈉化焙燒——稀酸浸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例4500g石煤礦加入80gNaCl、20g生石灰和40g石灰石混勻磨細(xì)至-150目，80(fC焙燒2h，焙砂按固液比1:3加水?dāng)噭颍缓蠹尤肓蛩嵴{(diào)pH值至3.5，55°C攪拌浸出3.5h后過(guò)濾。石煤鈉化焙燒——稀酸浸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，工藝過(guò)程包括備料、焙燒和浸出先將氯化鈉和石灰加入石煤礦中混勻磨細(xì)后焙燒，然后將焙燒得到的焙砂在稀酸溶液中浸出釩。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，焙砂浸出得到的溶液，再經(jīng)提釩后，NaCl進(jìn)一步回收在焙燒過(guò)程循環(huán)使用，3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，石煤礦中加入的氯化鈉的量為石煤礦質(zhì)量的5%~20%。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，石煤礦中加入的石灰的量為吸收石煤鈉化焙燒過(guò)程產(chǎn)生的酸性氣體所需化學(xué)計(jì)量的1-2倍。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，所述的酸性氣體為HCl或Cl2。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，石煤礦中加入的石灰是CaO、Ca(OH)2、CaC03中的一種或幾種。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，焙砂浸出加入的礦物酸是硫酸或鹽酸或硝酸，礦物酸的加入量以控制浸出液的pH值在0.14.5為準(zhǔn)。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，備料的過(guò)程包括所需原料混勻磨細(xì)至-100目，所述的焙燒是在650950°<:氧化焙燒0.5~3.5h,9、根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，其特征在于，所述的焙砂在稀酸溶液中浸出釩是將焙砂先按固液質(zhì)量比1:L05.0加水和礦物酸或加礦物酸溶液攪拌，控制溶液pH為0.1-4.5，25-100°C攪拌浸出0.5-6h。全文摘要本發(fā)明系一種石煤鈉化焙燒提釩工藝，工藝過(guò)程包括備料、焙燒、浸出三個(gè)主要步驟，先將氯化鈉和石灰加入石煤礦中混勻磨細(xì)后焙燒，然后將焙燒得到的焙砂在稀酸溶液中浸出釩，具有工藝簡(jiǎn)單，金屬回收率高，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C22B1/02GK101363084SQ200810143288公開(kāi)日2009年2月11日申請(qǐng)日期2008年9月25日優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日發(fā)明者王學(xué)文,王明玉,肖彩霞申請(qǐng)人:中南大學(xué)