專利名稱：一種干法免焙燒分解含釩石煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工冶金技術(shù)，特別涉及含釩石煤的分解方法。
背景技術(shù)：
石煤中的釩主要以穩(wěn)定的不能溶出的三價(jià)態(tài)賦存于含釩云母、釩鉻石榴石、鈣釩 柘榴石、含釩高嶺土、含釩有機(jī)質(zhì)等礦物中，因此分離和富集石煤中的釩相當(dāng)困難和復(fù)雜。 如果以石煤為原料提釩，首先必須分解石煤，將釩從賦存礦物中解離出來，同時(shí)把解離出來 的釩從不溶的三價(jià)氧化轉(zhuǎn)化為可溶的高價(jià)。目前常用的石煤分解方法分為濕法方法和火法 方法兩大類，近幾年針對(duì)石煤提釩分解方法存在的問題，出現(xiàn)了兩種石煤硫酸化分解技術(shù)。
1、一種石煤提釩礦石分解方法，專利公開號(hào)CN101260464A，先將粒徑小于0. 154 毫米的石煤粉按石煤質(zhì)量的10 40%加入硫酸拌勻，然后在150 35(TC溫度下進(jìn)行焙 燒，焙燒時(shí)間1 4小時(shí)，最后按固液比=1 : 0.8 1.5加水，50 10(TC攪拌浸出0. 4 4小時(shí)。該方法優(yōu)點(diǎn)是縮短了分解時(shí)間、提高了分解轉(zhuǎn)化率，缺點(diǎn)是要產(chǎn)生大量有害煙氣、增 加了能耗、加大了設(shè)備投資。 2、一種酸解氧化轉(zhuǎn)化提取石煤中釩的方法，專利公開號(hào)CN101210287A，先將磨成
60 120目的按石煤粉濃硫酸水=ioo : 15 25 : 6 io的重量配比加入水和濃
硫酸攪拌均勻，敞開堆放16 60天，按1 : 1 5的固液比加水?dāng)嚢? 4小時(shí)，按溶液中
二價(jià)鐵/三價(jià)鐵含量加入硫代硫酸鈉，使溶液中所含的鐵還原，調(diào)ra = 2 3，加溫至30
6(TC過濾，得到藍(lán)色含硫酸釩酰的濾液。該方法優(yōu)點(diǎn)是能耗低、轉(zhuǎn)化率高，缺點(diǎn)是分解時(shí)間 長、占用場地大、不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高含釩石煤分解轉(zhuǎn)化率，縮短分解時(shí)間，減少污染，減少投資，降低成本，提 出如下技術(shù)方案。
—種干法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特殊之處是包括以下步驟 (1)將60 120目的含釩石煤粉與濃度為93. 5 98 %的濃硫酸按石煤粉濃硫
酸=ioo : 8 25的質(zhì)量比混合均勻，加入料倉，按礦粉蒸汽含氧氣體=ioo : 2
10 : 0. 02 0. 1的質(zhì)量比通入壓力為0. 3 0. 8MPa的蒸汽和壓力為0. 3 0. 8MPa的含
氧氣體，含氧氣體的氧含量為20 100%，酸解與氧化12 72小時(shí)； (2)將酸解與氧化后的石煤粉按固液比=100 : 75 200加水浸出0. 5 2. 5小
時(shí)，浸出溫度50 80°C ，過濾得ra = 1. 5 3. 5的含釩溶液，經(jīng)后續(xù)公知成熟方法處理后
得到合格的五氧化二釩。 本發(fā)明的優(yōu)選方案是酸解與氧化時(shí)間為16 36小時(shí)。
本發(fā)明的最佳方案是酸解與氧化時(shí)間為24小時(shí)。
本發(fā)明實(shí)施的具體方法過程為 將60 120目的含釩石煤粉與工業(yè)濃硫酸混勻，加入料倉，通入蒸汽及含氧氣體，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使酸解物料始終維持在100 14(TC，在釩解離出來的同時(shí)，氧氣與濃硫酸 共同作用使三價(jià)釩氧化轉(zhuǎn)化為可溶的高價(jià)釩。分解后的物料加水將可溶釩溶出得到酸性含 釩溶液，經(jīng)后續(xù)公知成熟方法處理后得到合格的五氧化二釩。提釩后石煤粉熱值與石煤原 礦相比提高8%以上，用于石煤鍋爐等的燃料，做到浸渣再利用，符合我國提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
由于本發(fā)明采用干法免焙燒分解方法，因此與已有技術(shù)相比，具有流程短、酸耗 低、能耗低、無污染、加工成本低、分解效率高、生產(chǎn)效率高、適于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不以任何 方式限制本發(fā)明。 實(shí)施例l :采用120目、含、050 . 68%、平均熱值1822千卡/公斤的石煤粉20噸，與 濃度為93. 5%的工業(yè)濃硫酸5噸混勻，加入封閉料倉，從料倉底部連續(xù)通入壓力為0. 4MPa 的蒸汽、壓力為0. 5MPa的工業(yè)氧氣，經(jīng)計(jì)算通入的蒸汽總重量為1噸，通入的工業(yè)氧氣總 重量為0.01噸，酸解與氧化72小時(shí)；按礦粉水=100 : 75加水浸出l小時(shí)，浸出溫度 5(TC，過濾、反洗，濾渣含V2050. 09%、平均熱值2016千卡/公斤，平均浸出率86. 7%。
實(shí)施例2 :采用80目、含V兆0.87%，平均熱值1672千卡/公斤的石煤粉12噸，與 濃度為95%的工業(yè)硫酸1. 8噸混勻，加入封閉料倉，從石煤粉底部通入大約壓力為0. 4MPa 的蒸汽30 451113、壓力為0. 5MPa的工業(yè)氧氣0. 5 lm3，以后每隔1. 5小時(shí)通入壓力為 0. 4MPa的蒸汽15 25i^、壓力為0. 5MPa的工業(yè)氧氣0. 3 0. 8m3， 8次共通入壓力為0. 4MPa 的蒸汽1. 2噸、壓力為0. 5MPa的工業(yè)氧氣0. 005噸左右，酸解與氧化12小時(shí)后，按石煤粉 水=100 : 200加水浸出2. 5小時(shí)，浸出溫度80"，濾渣含、05 0. 13%、平均熱值1836千 卡/公斤，平均浸出率85%。 實(shí)施例3 :采用60目、含V205 1. 33%、平均熱值1529千卡/公斤的石煤粉15噸， 與濃度為98%的工業(yè)硫酸1. 5噸混勻，加入封閉料倉，連續(xù)從底部通入壓力為0. 4MPa的蒸 汽、壓力為0. 5MPa的壓縮空氣，經(jīng)計(jì)算通入的蒸汽總重量為1. 5噸，通入的壓縮空氣總重量 為0.012噸，酸解與氧化24小時(shí)后，按礦粉水=100 : IOO加水浸出1. 5小時(shí)，浸出溫度 60 701:，過濾、反洗，濾渣含、05 0. 15%，平均熱值1705千卡/公斤，平均浸出率88. 7%。
實(shí)施例4 :采用80目，含V205 1. 03%、平均熱值1676千卡/公斤的石煤粉10噸， 與濃度為93. 5%的工業(yè)硫酸2噸混勻，加入封閉料倉，連續(xù)從底部通入壓力為0. 3MPa蒸汽、 壓力為0. 5MPa的壓縮空氣，經(jīng)計(jì)算通入的蒸汽總重量為0. 2噸，通入的壓縮空氣總重量為
o.oi噸，酸解與氧化36小時(shí)后，按礦粉水=ioo : iso加水浸出i小時(shí)，浸出溫度70°c，
過濾、反洗，濾渣含V205 0. 14%，平均熱值1810千卡/公斤，平均浸出率85. 5%。
實(shí)施例5:采用120目、含、05 0.95%、平均熱值1562千卡/公斤的石煤粉15噸， 與濃度為98%的工業(yè)硫酸1. 2噸混勻，加入料倉，連續(xù)從底部通入壓力為0. 8MPa蒸汽、壓力 為0. 8MPa的工業(yè)氧氣，經(jīng)計(jì)算通入的蒸汽總重量為0. 2噸，通入的工業(yè)氧氣總重量為0. 003
噸，酸解與氧化20小時(shí)后，按礦粉水=ioo : 200加水浸出o. 5小時(shí)，浸出溫度65t:，過
濾、反洗，濾渣含V205 0. 13%，平均熱值1707千卡/公斤，平均浸出率86. 3%。
權(quán)利要求
一種干法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特征是包括以下步驟(1)將60～120目的含釩石煤粉與濃度為93.5～98％的濃硫酸按石煤粉∶濃硫酸＝100∶8～25的質(zhì)量比混合均勻、加入料倉，按礦粉∶蒸汽∶含氧氣體＝100∶2～10∶0.02～0.1的質(zhì)量比通入壓力為0.3～0.8MPa的蒸汽和壓力為0.3～0.8MPa的含氧氣體，含氧氣體的氧含量為20～100％，酸解與氧化時(shí)間為12～72小時(shí)；(2)將酸解與氧化好的石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小時(shí)，浸出溫度50～80℃，過濾得PH＝1.5～3.5的含釩溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種干法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特征是所述的酸解 與氧化時(shí)間為16 36小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的一種干法免焙燒分解含釩石煤的方法，其特征是所述的 酸解與氧化時(shí)間為24小時(shí)。
全文摘要
一種干法免焙燒分解含釩石煤方法，將60～120目的含釩石煤粉與濃硫酸按石煤粉∶濃硫酸＝100∶8～25的質(zhì)量比混合均勻、加入料倉中，按礦粉∶蒸汽∶含氧氣體＝100∶2～10∶0.02～0.1的質(zhì)量比通入壓力為0.3～0.8MPa的蒸汽和含氧氣體，酸解與氧化12～72小時(shí)；將石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小時(shí)，浸出溫度50～80℃，過濾得pH＝1.5～3.5的含釩溶液，經(jīng)后續(xù)公知成熟方法處理后得到合格的五氧化二釩。提釩后的石煤粉用于石煤鍋爐等的燃料，做到浸渣再利用。本方法具有流程短、酸耗低、能耗低、無污染、加工成本低、分解效率高、生產(chǎn)效率高、適于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B3/08GK101705357SQ20091022011
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者興長策, 劉良杰, 張清 申請(qǐng)人:錦州金業(yè)化工冶金技術(shù)咨詢有限公司