專利名稱：一種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石煤酸法提釩工藝，具體涉及一種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤
酸法提釩工藝。
背景技術(shù)：
含釩石煤是我國特有的豐富釩資源之一。因此，工業(yè)上用含釩石煤提取V205的工 藝也很多。以往對石煤物質(zhì)組成的研究結(jié)果表明，含釩石煤的物質(zhì)組成比較復(fù)雜，釩的賦存 狀態(tài)和賦存價態(tài)變化多樣、分散細(xì)微。 一般認(rèn)為石煤中的釩大部分是以V"形態(tài)存在于云母 類及高嶺土等粘土礦物中，釩在云母中是以類質(zhì)同象置換硅氧四面體"復(fù)網(wǎng)層"和鋁氧八面 體"單網(wǎng)層"中A1+3而存在于云母晶格中，可用K(Al. V) [AlSi2016] (0H)2表示。為使釩能被 浸出出來，必須破壞云母結(jié)構(gòu)，并使其氧化成V"或V+s才能被酸或水溶浸，故屬難浸釩，除了 采用鈉法焙燒及鈣法焙燒打破云母結(jié)構(gòu)并將釩轉(zhuǎn)化成水溶性或酸溶性的工藝外，也可直接
用酸來破壞云母結(jié)構(gòu)，在一定的酸度和溫度等工藝條件下，氫離子進(jìn)入云母結(jié)構(gòu)置換Ar3，
使離子半徑發(fā)生變化從而把釩釋放出來被Fe+3氧化成V+4后被酸溶解，其反應(yīng)式為
(V203) X+2H2S04+l/202 — V202 (S04) 2+2H20+X
得到藍(lán)色的硫酸釩酰溶液。 另外還有一部分釩可以金屬絡(luò)合物和釩卟啉的形態(tài)存在，有時也以絡(luò)合陰離子呈 吸附狀態(tài)存在，只要其V+4或V+5則可被酸或水溶浸出來，故屬易浸釩。 在不同地區(qū)的石煤中難浸釩和易浸釩的存在比例各不相同。如甘肅方口山釩 礦中，難浸礦即云母礦占74. 9% ;而陜南中村釩礦碳質(zhì)巖難浸礦只占33. 6%，附吸狀態(tài)占 66. 3%。就酸法而言，采用常規(guī)酸浸工藝處理中村釩礦就能獲得較好的工藝指標(biāo)，相反，常 規(guī)酸浸工藝處理難浸礦時，^05浸出率最多50%，甚至20 30%。目前較常見是一種污染 相對較小的石煤酸法提釩工藝，石煤酸法提釩工藝一般包括原礦破磨、酸浸、溶液予處理、 液固分離、萃取與反萃取以及沉釩脫氨等工業(yè)步驟。實際中，石煤的種類很多，特別是特別 難酸浸過濾及沉降性能不佳的石煤在應(yīng)用上述石煤酸法提釩工藝提取V205浸出率非常低， 極大地浪費(fèi)了含釩資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對特別難酸浸、過濾及沉降性能不佳的石煤提供一種對原礦 進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其大大提高V205浸出率，改善酸浸礦漿的過濾及沉 降性能，并綜合利用石煤本身熱能完成熟化步驟的同時產(chǎn)出蒸汽可滿足生產(chǎn)用汽之需要， 達(dá)到"節(jié)能減排"的目的，提高了單位產(chǎn)量且節(jié)約了單位成本，應(yīng)當(dāng)指出的是熟化步驟沒有 添加任何化學(xué)試劑。該步驟是一個利用石煤中所含碳與空氣進(jìn)行反應(yīng)的氧化過程，在一定 的工藝條件下(包括熟化氣氛)以去除礦石中的某些有害成分和改變礦石結(jié)構(gòu)和性能，達(dá) 到破壞難浸礦釩云母的結(jié)構(gòu)、增加礦石空隙率的目的。熟料酸浸時，酸溶液由孔隙中進(jìn)入晶 格，從而提高了 V205浸出率，由溶液中Fe+3將V+3氧化成V+4后被溶浸。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 —種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，主要包括原礦破磨、酸浸、液固 分離、溶液予處理、萃取與反萃取、氧化沉釩以及紅釩脫氨步驟，其特殊之處在于，在所述酸 浸步驟前還包括原礦熟化預(yù)處理步驟，所述原礦熟化預(yù)處理步驟具體包括
1將破碎至1 4mm原礦裝入熟化爐內(nèi)； 2對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制在600 900°C，熟化時間2 4小時；當(dāng)熟化溫度低于60(TC時，由于石煤沒有被充分燃燒，熟化爐爐溫?zé)o法維持而熄滅； 當(dāng)熟化溫度高于85(TC時，V205浸出率有所下降，當(dāng)熟化溫度高于90(TC時，V205浸出率出現(xiàn) 銳減，這是由于熟化溫度高于85(TC時，部分物料被燒結(jié)，釩又一次被包裹影響其浸出；當(dāng) 熟化時間小于2小時時，釩云母晶格的破壞程度達(dá)不到要求，、05浸出率不能滿足要求；當(dāng) 熟化溫度大于4小時時，不僅V205浸出率不再提高，而且降低了熟化爐的礦石處理能力，熟 化溫度的控制會變得非常困難。 3熟化后的熟料從熟化爐中溢出，融水制漿后進(jìn)入球磨機(jī)。 4再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度。 上述熟化加熱的溫度控制在650 85(TC較佳。 上述熟化時間2. 5 3. 5小時較佳。 上述將原礦破碎的粒徑大小為2 3mm較佳。 上述熟化加熱的溫度控制在700 80(TC較佳。 上述熟化加熱的溫度控制在75(TC最佳。 上述熟化時間3小時最佳。 本發(fā)明可以破壞釩的類質(zhì)同象，明顯提高V205浸出率，能把V205浸出率從30 % 50%提高到65% 75%，溶液中鐵含量降低了二分之一至三分之一，改善酸浸礦漿的過濾 及沉降性能，由于熟化步驟沒有添加任何化學(xué)試劑，故不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，同時綜合利用 石煤本身熱能達(dá)到"節(jié)能減排"的目的。具體表現(xiàn)在
1去除有機(jī)碳 釩常被石煤中有機(jī)碳所吸附，有機(jī)碳的存在會給過濾、沉降、洗滌乃至溶劑萃取帶 來困難，當(dāng)熟化溫度高于450°C ，就可去除有機(jī)碳。
2將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變成難溶狀態(tài) 石煤中含有氧化鋁(A1203)、氧化鐵(Fe203)、氧化亞鐵(FeO)以及二氧化硅(Si02)，
這些雜質(zhì)經(jīng)熟化后對酸的反應(yīng)變得更加穩(wěn)定，特別是氧化亞鐵(FeO)，經(jīng)經(jīng)熟化后變成氧化
鐵(F^O》，鐵的浸出率明顯下降。 3將石煤中"氧化成壙4 即將釩從難溶狀態(tài)轉(zhuǎn)化為酸溶狀態(tài)。 4改變石煤的物理性能 石煤中混雜的粘土，經(jīng)熟化后去除粘土的化合水，可以克服礦漿難于沉降和過濾 的困難。


圖l為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式
參見圖l，一種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，主要包括原礦破磨、
酸浸、液固分離、溶液予處理、萃取與反萃取、氧化沉釩以及紅釩脫氨步驟，在所述酸浸步驟
前還包括原礦熟化預(yù)處理步驟，具體包括 1將破碎至1 4mm原礦裝入熟化爐內(nèi)； 2對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制在600 900°C ，熟化時間2 4小時；當(dāng)熟化溫度低于60(TC時，由于石煤沒有被充分燃燒，熟化爐爐溫?zé)o法維持而熄滅； 當(dāng)熟化溫度高于85(TC時，V205浸出率有所下降，當(dāng)熟化溫度高于90(TC時，V205浸出率出現(xiàn) 銳減，這是由于熟化溫度高于85(TC時，部分物料被燒結(jié)，釩又一次被包裹影響其浸出；當(dāng) 熟化時間小于2小時時，釩云母晶格的破壞程度達(dá)不到要求，、05浸出率不能滿足要求；當(dāng) 熟化溫度大于4小時時，不僅V205浸出率不再提高，而且降低了熟化爐的礦石處理能力，熟 化溫度的控制會變得非常困難。本發(fā)明熟化加熱的溫度控制在650 85(TC較佳。熟化時 間2. 5 3. 5小時較佳。熟化加熱的溫度控制在700 80(TC較佳。熟化加熱的溫度控制 在75(TC最佳。熟化時間3小時最佳。本發(fā)明將原礦破碎的粒徑大小為2 3mm較佳。
3連續(xù)進(jìn)料以保持熟化爐爐溫，熟料從熟化爐中溢出后，融水制漿進(jìn)球磨機(jī)；
4再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度。
實施例1 : 將破碎至lmm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在60(TC，熟化時間2小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 65%。
實施例2 : 將破碎至4mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在90(TC，熟化時間4小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 66%。 實施例3 : 將破碎至2mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在65(TC，熟化時間2. 5小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨 適宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 68%。 實施例4: 將破碎至3mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在70(TC，熟化時間3. 5小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨 適宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 69%。 實施例5 : 將破碎至3mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制在75(TC，熟化時間3小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 75%。
實施例6 : 將破碎至3mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在80(TC，熟化時間3小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 71%。
實施例7 : 將破碎至3mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在85(TC，熟化時間3小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 70%。
實施例8 : 將破碎至2mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在90(TC，熟化時間3小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適 宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 67%。 實施例9: 將破碎至2mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在75(TC，熟化時間3. 5小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨 適宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 68%。
實施例10 : 將破碎至2mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制 在75(TC，熟化時間2. 5小時；停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨 適宜溫度；再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度；之后進(jìn)行其余程序，、05浸出率為 66%。
權(quán)利要求
一種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，主要包括原礦破磨、酸浸、液固分離、溶液予處理、萃取與反萃取、氧化沉釩以及紅釩脫氨步驟，其特征在于，在所述酸浸步驟前還包括原礦熟化預(yù)處理步驟，所述原礦熟化預(yù)處理步驟具體包括1將破碎至1～4mm原礦裝入熟化爐內(nèi)；2對熟化爐進(jìn)行熟化加熱，熟化加熱的溫度控制在600～900℃，熟化時間2～4小時；3停止加熱，將熟化后熟料從熟化爐中取出，靜置降溫到濕磨適宜溫度；4再將熟化后熟料濕磨至酸浸工藝要求的粒度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于所 述熟化加熱的溫度控制在650 850°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于所 述熟化時間2. 5 3. 5小時。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于 所述將原礦破碎的粒徑大小為2 3mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于所 述熟化加熱的溫度控制在700 800°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于所 述熟化加熱的溫度控制在750°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，其特征在于所 述熟化時間3小時。
全文摘要
一種對原礦進(jìn)行熟化預(yù)處理的石煤酸法提釩工藝，主要包括原礦破磨、酸浸、液固分離、溶液預(yù)處理、萃取與反萃取、氧化沉釩以及紅釩脫氨步驟，在所述酸浸步驟前還包括原礦熟化預(yù)處理步驟，具體包括將破碎裝爐、熟化加熱、熟料取出、熟料濕磨幾個步驟。本發(fā)明可以破壞釩的類質(zhì)同象，明顯提高V2O5浸出率，能把V2O5浸出率從30％～50％提高到65％～75％，溶液中鐵含量降低了二分之一至三分之一，改善酸浸礦漿的過濾及沉降性能，由于熟化步驟沒有添加任何化學(xué)試劑，故不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，同時綜合利用石煤本身熱能達(dá)到“節(jié)能減排”的目的。
文檔編號C22B34/22GK101696473SQ20091021848
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者杜懷亭 申請人:陜西正道投資有限公司;