專利名稱：一種從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為從低品位氧化型釩礦提出五氧化二釩選冶工藝方法，涉及磨礦分級(jí)工
藝、浮選工藝和冶煉工藝。
背景技術(shù)：
—種低品位氧化型釩礦，主要為粘土質(zhì)巖和黑色硅質(zhì)頁(yè)巖，粘土質(zhì)巖的主要組成礦物為石英、蛋白石、伊利石(水白云母)、海泡石、高嶺石、綠泥石等；黑色硅質(zhì)的主要組成礦物是石英和蛋白石，含少量硫化物、碳酸鹽礦物、褐鐵礦、長(zhǎng)石、粘土礦物和炭質(zhì)物等。
中鋼集團(tuán)湖南鳳凰礦業(yè)有限公司塘坨礦區(qū)表層屬于低品位氧化型釩礦，原礦含五氧化二釩O. 93%，礦石中可供回收的元素為釩，主要礦物組成為石英、云母、蛋白石、伊利石、高嶺土和褐鐵礦等。釩主要為低價(jià)釩(V3+，V4+)形式存在，約占總釩的80%以上，主要以類質(zhì)同像形式存在于伊利石、高嶺土和褐鐵礦中。礦石結(jié)構(gòu)主要為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、顯微鱗片泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)或微晶結(jié)構(gòu)。礦石結(jié)構(gòu)主要為微層狀和致密塊狀，局部可見層紋狀或條帶狀構(gòu)造。 對(duì)于低品位氧化型釩礦， 一般都采用傳統(tǒng)的加食鹽鈉化焙燒提取五氧化二釩，該工藝環(huán)境污染嚴(yán)重，而且浸出率低，不僅污染環(huán)境，還極大的浪費(fèi)了我國(guó)低品位釩資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，為克服現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)成本過(guò)高、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺陷，提出一種從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，它采用低成本選礦技術(shù)，有效提高提釩原料的品位；采用特別制定的優(yōu)化浮選與冶煉工藝，壓縮了冶煉物料的處理量，減少了冶煉投資，降低單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本，克服了環(huán)境污染問題。 本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，低品位氧化型釩礦原礦的主要成份重量份組成為V2050.91 % -0. 95%、 TC1.8% -2. 2%、Si0272% -74%、 Al2038. 5% -10%、 S 0. 2% -0. 4%，余量為其它自然共生物；其特征在于，該方法包括以下步驟 1)將低品位氧化型釩礦原礦破碎到粒徑為10mm-15mm，再球磨至細(xì)度為_0. 074mm的礦料重量占礦料總重量40 % -70% ，分級(jí)獲得+a mm粗粒級(jí)產(chǎn)品和-a mm細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，0. 030《a《0. 040 ;例如a = 0. 037mm ; 2)上述粗粒級(jí)產(chǎn)品再球磨至0.074mm礦料重量占該再球磨礦料總重量40% _70%，按每噸礦料添加100g-1000g脈石抑制劑和100g-1000g釩礦物捕收劑后，通過(guò)
一粗一精一掃的浮選獲得釩精礦和最終尾礦； 3)將分級(jí)所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與浮選獲得的釩精礦混合為混合精礦； 4)將混合精礦送入圓筒干燥窯，利用回轉(zhuǎn)窯尾氣在干燥圓筒中干燥至含水分
6% _7%，得干燥后混合精礦； 5)按100重量份干燥后混合精礦添加3-5重量份CaC03的用量，在干燥后混合精礦添加CaC03，混勻后制得粒徑10mm-12mm顆粒料，送入回轉(zhuǎn)窯焙燒，窯頭負(fù)壓80Pa_120Pa， 窯尾負(fù)壓160Pa-200Pa ;高溫段焙燒溫度880°C -92(TC，焙燒時(shí)間2. 0小時(shí)-2. 5小時(shí)；焙燒 后出爐冷卻至常溫，送入球磨機(jī)濕磨，得礦漿粒度-200目的物料重量份不低于礦漿總重量 份的60%、質(zhì)量濃度50%的磨礦礦漿； 6)將磨礦礦漿調(diào)整質(zhì)量濃度至40%，再按重量份在該磨礦礦漿加入焙燒礦量 3% 5%的硫酸，于攪拌槽中攪拌浸出4小時(shí)-6小時(shí)，維持ph2. 0-2. 5，礦槳過(guò)濾產(chǎn)生浸出 液和浸出渣；焙燒礦量即干燥后混合精礦量；硫酸濃度98% ;
浸出渣可經(jīng)三次洗滌后做建材； 7)浸出液添加氧化劑雙氧水，添加浸出液0. 8-1. 2%體積份雙氧水，再加純堿調(diào)
節(jié)pH7 7. 5，去除Si02， A1203， Fe，得凈化液； 8)凈化液進(jìn)717離子交換樹脂富集五氧化二釩； 9)將富集了五氧化二釩的飽和樹脂用硫酸溶液解析，得每升溶液含五氧化二釩
50g-100g的解析液；所用硫酸溶液濃度為每升硫酸溶液含硫酸180g-220g ; 10)沉釩解析液加氧化劑雙氧水，每100體積份添加浸出液1. 8-2. 2體積份雙氧
水，再用氨水調(diào)節(jié)PH2-2. 5 ;加溫至90°C -95t:，維持2小時(shí)-3小時(shí)，將解析液中的四價(jià)釩
氧化成五價(jià)釩，得沉淀物； 11)紅釩煅燒將沉淀物在500 °C -550 °C煅燒2. 5小時(shí)_3. 0小時(shí)，得粉狀V205產(chǎn)
PI
PR o 所述脈石抑制劑為水玻璃和硫酸鋁，水玻璃與硫酸鋁的重量比用量為1-4 : i。 所述釩礦物捕收劑由陽(yáng)離子捕收劑和陰離子捕收劑組成；陽(yáng)離子捕收劑為十二胺
或十八胺或混合胺，用量為每噸礦料添加陽(yáng)離子捕收劑50g-500g ;陰離子捕收劑為油酸或
氧化石蠟皂，用量為每噸礦料添加陰離子捕收劑50g 500g。 本發(fā)明技術(shù)方案主要包括兩段磨礦分級(jí)、浮選和冶煉，機(jī)理說(shuō)明如下。
(1)磨礦分級(jí)。第一段磨礦分級(jí)由于原礦中的含釩礦物主要為云母類、粘土礦
物等，石英、石榴子石等其它硅酸鹽礦物含釩極低，由于可磨度的不同，含釩礦物在磨礦過(guò)
程中比不含釩礦物更容易磨細(xì)，因此，通過(guò)磨礦分級(jí)可獲得含釩較高的釩精礦。再磨第一
段磨礦后，粗粒級(jí)部分中，含釩礦物解離度不夠，再次磨使含釩礦物與其它脈石礦物充分解離。
(2)浮選。采用水玻璃或硫酸鋁作為石英等的抑制劑，陽(yáng)離子捕收劑十二胺和陰離
子捕收劑油酸協(xié)成作用達(dá)到使含釩礦物和石英等硅酸鹽礦物分離的目的。 (3)冶煉?；旌暇V進(jìn)入圓筒干燥窯干燥后加入添加劑CaC03混勻至圓盤制粒機(jī)
制粒，粒子進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯焙燒，焙燒礦出爐冷卻后進(jìn)入格子球磨機(jī)濕磨，磨礦后加入礦漿加入
焙燒礦量3% 5%的硫酸在攪拌槽中攪拌浸出4 6h，維持ph2. 0 2. 5，礦漿過(guò)濾產(chǎn)生
浸出液進(jìn)入凈化工序，浸出渣三次洗滌后做建材；浸出液經(jīng)凈化、吸附、解析、沉釩、煅燒得
產(chǎn)品五氧化二釩。 由以上可知，本發(fā)明為一種從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，它首 先采用專門研發(fā)的低成本選礦方法，提高了冶金提釩原料的品位；繼而采用特別制定的優(yōu) 化浮選與冶煉工藝，壓縮了冶煉物料的處理量，減少了冶煉投資，降低單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本， 克服了環(huán)境污染問題。


圖1是本發(fā)明一種低品位氧化型釩礦實(shí)施例的磨礦_分級(jí)_浮選工藝原則流程圖； 圖2是本發(fā)明一種低品位氧化型釩礦浮選精礦實(shí)施例的冶煉原則流程圖。
具體實(shí)施例方式
原礦為中鋼集團(tuán)湖南鳳凰礦業(yè)有限公司塘坨礦區(qū)表層礦屬于低品位氧化型釩礦，礦石中可回收的有價(jià)礦物主要為五氧化二釩。礦石中五氧化二釩含量為0.93%，原礦直接提釩生產(chǎn)成本極高，企業(yè)難以贏利。本發(fā)明針對(duì)該礦采用選礦富集釩，再冶煉回收釩的工藝。 原料中鋼集團(tuán)湖南鳳凰礦業(yè)有限公司塘坨礦區(qū)表層礦，其主要化學(xué)成份為
(%):
v2o5TCSi02A1AS
0. 932. 0072. 419. 270. 27 工藝流程 1)將低品位氧化型釩礦原礦破碎到粒徑為10mm-15mm，再球磨至細(xì)度為_0. 074mm的礦料重量占礦料總重量50% -60%，分級(jí)獲得+0. 037mm粗粒級(jí)產(chǎn)品和_0. 037mm細(xì)粒級(jí)
A 口 2)上述粗粒級(jí)產(chǎn)品再球磨至-0.074mm礦料重量占該再球磨礦料總重量
40% _70%，按每噸礦料添加水玻璃250g、硫酸鋁200g和油酸100-150g、十二胺200g-300g
后，通過(guò)一粗一精一掃的浮選獲得釩精礦和最終尾礦； 3)將分級(jí)所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與浮選獲得的釩精礦混合為混合精礦； 4)將混合精礦送入圓筒干燥窯，利用回轉(zhuǎn)窯尾氣在干燥圓筒中干燥至含水分
6% _7%，得干燥后混合精礦； 5)按100重量份干燥后混合精礦添加3-5重量份CaC03的用量，在干燥后混合精礦添加CaC03，混勻后制得粒徑10mm-12mm顆粒料，送入回轉(zhuǎn)窯焙燒，窯頭負(fù)壓100Pa，窯尾負(fù)壓180Pa ;高溫段焙燒溫度90(TC，焙燒時(shí)間2. 0-2. 5小時(shí)；焙燒后出爐冷卻至常溫，送入球磨機(jī)濕磨，得礦漿粒度-200目的物料重量份不低于礦漿總重量份的60% 、質(zhì)量濃度50%的磨礦礦漿； 6)將磨礦礦漿調(diào)整質(zhì)量濃度至40%，再按重量份在該磨礦礦漿加入焙燒礦量3% 5%的硫酸，于攪拌槽中攪拌浸出4-6小時(shí)，維持pH2. 0-2. 5，礦槳過(guò)濾產(chǎn)生浸出液和浸出渣；焙燒礦量即干燥后混合精礦量回轉(zhuǎn)窯焙燒產(chǎn)出物料量，產(chǎn)率94% ;硫酸濃度98% ;浸出渣可經(jīng)三次洗滌后做建材； 7)浸出液添加氧化劑雙氧水，每100體積份浸出液添加1體積份雙氧水，再加純堿調(diào)節(jié)pH7 7. 5，去除Si02， A1203， Fe，得凈化液；
8)凈化液進(jìn)717離子交換樹脂富集五氧化二釩；
9)將富集了五氧化二釩的飽和樹脂用硫酸溶液解析，得每升溶液含五氧化二釩
50g-100g的解析液；所用硫酸溶液濃度為每升硫酸溶液含硫酸180g-220g ; 10)沉釩解析液加氧化劑雙氧水，每100體積份解析液添加2體積份雙氧水，再
用氨水調(diào)節(jié)pH2-2. 5 ;加溫至90°C -95t:，維持2小時(shí)-3小時(shí)，將解析液中的四價(jià)釩氧化成
五價(jià)釩，得沉淀物； 11)紅釩煅燒將沉淀物在500 °C -550 °C煅燒2. 5小時(shí)_3. 0小時(shí)，得粉狀V205產(chǎn)
選礦指標(biāo)釩總精礦V2051. 42%， V205回收率81. 96%。 釩精礦干燥后加CaC03磨礦混勻至馬弗爐焙燒，焙燒礦加4%硫酸常溫浸出5小時(shí) 后得過(guò)濾得浸出液和浸出渣。
冶煉V205回收率85% 。
選冶V205總收率69. 67% 。
權(quán)利要求
一種從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，低品位氧化型釩礦原礦的主要成份重量份組成為V2O5 0.91％-0.95％、TC 1.8％-2.2％、SiO272％-74％、Al2O3 8.5％-10％、S 0.2％-0.4％，余量為其它自然共生物；其特征在于，該方法包括以下步驟1)將低品位氧化型釩礦原礦破碎到粒徑為10mm-15mm，再球磨至細(xì)度為-0.074mm的礦料重量占礦料總重量40％-70％，分級(jí)獲得+a mm粗粒級(jí)產(chǎn)品和-a mm細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，0.030≤a≤0.040；2)上述粗粒級(jí)產(chǎn)品再球磨至-0.074mm礦料重量占該再球磨礦料總重量40％-70％，按每噸礦料添加100g-1000g脈石抑制劑和100g-1000g釩礦物捕收劑后，通過(guò)一粗一精一掃的浮選獲得釩精礦和最終尾礦；3)將分級(jí)所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與浮選獲得的釩精礦混合為混合精礦；4)將混合精礦送入圓筒干燥窯，利用回轉(zhuǎn)窯尾氣在干燥圓筒中干燥至含水分2％-4％，得干燥后混合精礦；5)按100重量份干燥后混合精礦添加3-5重量份CaCO3的用量，在干燥后混合精礦添加CaCO3，混勻后制得粒徑10mm-12mm顆粒料，送入回轉(zhuǎn)窯焙燒，窯頭負(fù)壓80Pa-120Pa，窯尾負(fù)壓160Pa-200Pa；高溫段焙燒溫度880℃-920℃，焙燒時(shí)間2.0小時(shí)-2.5小時(shí)；焙燒后出爐冷卻至常溫，送入球磨機(jī)濕磨，得礦漿粒度-200目的物料重量份不低于礦漿總重量份的60％、質(zhì)量濃度50％的磨礦礦漿；6)將磨礦礦漿調(diào)整質(zhì)量濃度至40％，再按重量份在該磨礦礦漿加入焙燒礦量3％～5％的硫酸，于攪拌槽中攪拌浸出4小時(shí)-6小時(shí)，維持pH2.0-2.5，礦漿過(guò)濾產(chǎn)生浸出液和浸出渣；焙燒礦量即干燥后混合精礦回轉(zhuǎn)窯焙燒產(chǎn)出物料量，產(chǎn)率94％，硫酸濃度98％；7)浸出液添加氧化劑雙氧水，每100體積份浸出液添加0.8-1.2體積份雙氧水，再加純堿調(diào)節(jié)pH7～7.5，去除SiO2，Al2O3，F(xiàn)e，得凈化液；8)凈化液進(jìn)717離子交換樹脂富集五氧化二釩；9)將富集了五氧化二釩的飽和樹脂用硫酸溶液解析，得每升溶液含五氧化二釩50g-100g的解析液；所用硫酸溶液濃度為每升硫酸溶液含硫酸180g-220g；10)沉釩解析液加氧化劑雙氧水，每100體積份解析液添加1.8-2.2體積份雙氧水，再用氨水調(diào)節(jié)pH2-2.5；加溫至90℃-95℃，維持2小時(shí)-3小時(shí)，將解析液中的四價(jià)釩氧化成五價(jià)釩，得沉淀物；11)紅釩煅燒將沉淀物在500℃-550℃煅燒2.5小時(shí)-3.0小時(shí)，得粉狀V2O5產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，其特征在于， 所述脈石抑制劑為水玻璃和硫酸鋁，水玻璃與硫酸鋁的重量比用量為1-4 : 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩選冶方法，其特征在于， 所述釩礦物捕收劑由陽(yáng)離子捕收劑和陰離子捕收劑組成；陽(yáng)離子捕收劑為十二胺或十八胺 或混合胺，用量為每噸礦料添加陽(yáng)離子捕收劑50g-500g ;陰離子捕收劑為油酸或氧化石蠟 皂，用量為每噸礦料添加陰離子捕收劑50g-500g。
全文摘要
本發(fā)明為一種從低品位氧化型釩礦提取五氧化二釩的選冶方法，它將氧化型釩礦的原礦破碎磨礦后，先分級(jí)成粗細(xì)兩個(gè)粒級(jí)產(chǎn)品，粗粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)浮選含釩礦物獲得釩精礦；細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與釩精礦合并作為混合精礦，浮選的底流作為最終尾礦。混合精礦干燥后加入CaCO3混勻至圓盤制粒機(jī)制粒，粒子進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯焙燒，焙燒礦出爐冷卻后進(jìn)入格子球磨機(jī)濕磨，磨細(xì)礦漿加入焙燒礦量3％～5％的硫酸在攪拌槽中攪拌浸出4～6h，維持pH2.0～2.5，礦漿過(guò)濾產(chǎn)生的浸出液進(jìn)入凈化工序，浸出渣三次洗滌后做建材；浸出液經(jīng)凈化、樹脂吸附、解析、沉釩、煅燒得產(chǎn)品五氧化二釩。本工藝采用低成本選礦技術(shù)，可有效提高提釩原料的品位，降低生產(chǎn)成本，克服環(huán)境污染問題。
文檔編號(hào)C22B3/42GK101775507SQ20101011468
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者劉景槐, 盧東方, 葉從新, 吳海國(guó), 姚金江, 寇曉航, 張麗敏, 李婕, 楊建強(qiáng), 連民杰, 馬毅敏, 魏黨生 申請(qǐng)人:中鋼礦業(yè)開發(fā)有限公司;湖南有色金屬研究院;中鋼集團(tuán)湖南鳳凰礦業(yè)有限公司