專利名稱：一種石煤提釩碳綜合回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石煤提釩碳綜合回收方法。
背景技術(shù)：
石煤是一種典型的含碳頁巖，其中除含有大量的碳以外，還含有釩、鋁、鐵、鉬、鎳、 硫等多種元素。當(dāng)V2O5的含量達(dá)到0.7%以上，石煤通常是作為釩礦開采。我國石煤資源 極為豐富，石煤提釩的工藝很多，如石煤鈉化焙燒_水浸提釩、石煤氧化焙燒_酸浸提釩、石 煤氧化焙燒_堿浸提釩、石煤直接酸浸提釩等，但在很多情況下石煤提釩過程碳被白白的 浪費。石煤的熱值一般只有800-1200大卡/公斤，雖然摻入一定量的煤燃燒后，其熱量可 加以利用，且燃燒產(chǎn)生的煙灰可用于提釩，但含釩石煤直接燃燒存在燃燒設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，燃 燒產(chǎn)生的煙氣含大量SO2,煙氣治理成本高，煙塵中釩的富集率低等缺陷。因此，也有人做過 石煤選礦的嘗試，但所開展的石煤選礦是以浮選分離含碳礦物作為目標(biāo)，獲得浮選碳精礦， 釩富集在除碳后的尾礦中，未考慮碳和釩混合浮選獲得富碳釩精礦的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種石煤提釩碳綜合回收方法，降 低石煤提釩生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)石煤提釩過程綜合回收其中的碳和其他有價元素。本發(fā)明一種石煤提釩碳綜合回收方法，包括下述步驟第一步浮選富碳釩精礦石煤經(jīng)磨礦至小于0. 074mm粒級的含量占50 % 75 %，控制礦漿濃度為30 %左 右，加入脈石和黃鐵礦的抑制劑、浮選捕收劑，維持礦漿pH值在9 11. 5，按“先粗后掃再 精”的選礦流程，浮選得到富碳釩精礦和尾礦；第二步提釩碳將第一步所得富碳釩精礦采用硫酸浸出，硫酸的加入量按其與富碳釩精礦中酸溶 性物質(zhì)反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)的1. 0 3. 0倍加入，浸出工藝為常壓酸浸，或壓力酸浸，或低溫硫 酸化焙燒后水浸，浸出結(jié)束后過濾得到釩浸出液和提釩渣；所述釩浸出液用于提釩；所述提釩渣按液固比(1. 0 5. 0) 1加選礦尾水或提釩后液或自來水，同時攪拌 加入 CaCO3> CaO、Ca(OH)2、NaOH, NaHC03、Na2CO3 及氨水中的至少一種，調(diào) pH 至 6. 0 9. 0， 0-80°C攪拌0. 5 3. 0小時，使酸浸渣中殘余的硫酸和硫酸鹽進(jìn)入溶液，過濾得到煤粉和洗 水。本發(fā)明中，在第一步所得尾礦中加入硫酸調(diào)整礦漿pH值5-8，以丁基黃藥為捕收 劑，捕收劑用量為0. 1-0. 8kg/t，以2#油為起泡劑，起泡劑用量為0. Ι-lkg/t，按“先粗后掃 再精”的選礦流程，浮選得到硫精礦和最終尾沙；硫精礦送加工廠綜合回收其中的有價元 素，尾沙堆存或用于礦山回填。本發(fā)明第一步中，所述脈石和黃鐵礦的抑制劑加入量為每噸石煤礦加入0.5 5kg。本發(fā)明第一步中，所述脈石和黃鐵礦的抑制劑為石灰、水玻璃、碳酸鈉、TP-5中 的至少一種；本發(fā)明第一步中，所述浮選捕收劑為非極性油類、陰離子型表面活性劑、陽離子型 表面活性劑中的至少一種。本發(fā)明第一步所述浮選捕收劑中，非極性油類選自煤油、柴油中的一種；所述陰離 子型表面活性劑選自油酸、氧化石蠟皂中的一種；所述陽離子型表面活性劑選自十二胺、醚 胺中的一種。本發(fā)明第二步中，所述常壓酸浸，壓力酸浸及低溫硫酸化焙燒工藝參數(shù)為常壓酸浸是在所述富碳釩精礦中加入水和酸，控制液固重量比為(1.0 5.0) 1，于80 105°C常壓攪拌浸出3 30小時；壓力酸浸是在所述富碳釩精礦加入水和酸，控制液固重量比為(1.0 2. 5) 1， 密閉加熱至125 185°C，攪拌浸出1. 5 5. 5小時；低溫硫酸化焙燒是將所述富碳釩精礦加酸混合物，經(jīng)150 250°C硫酸化焙燒 0.5 2. 5小時后，再在焙砂中加入水，控制液固重量比為(1.0 5.0) 1，加熱至60 100°C攪拌浸出0. 5 1. 5小時。本發(fā)明中，第二步所得洗水返回石煤選礦或提釩工序循環(huán)使用；所得煤粉作為燃 料出售。本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果1、石煤采用選冶聯(lián)合工藝提取其中的釩，不僅可提高資源的綜合利用率，及提釩 綜合經(jīng)濟(jì)效益，而且能降低石煤提釩的工業(yè)開采品位。2、石煤選礦后提釩，由于堿性脈石減少，易于酸分解，釩提取率高，礦石分解過程 不需要加入其他添加劑，單位精釩的酸耗僅為石煤直接提釩的1/2-2/3，提釩后液凈化后可 循環(huán)使用，環(huán)境友好。3、石煤浮選得到的富碳釩精礦提釩后產(chǎn)生的煤粉含釩含硫都很低，有效避免了石 煤燃燒過程硫和釩對燃燒器的腐蝕，并顯著降低了石煤燒渣對燃燒器的磨損及燃燒煙氣脫 硫的凈化成本。綜上所述，本發(fā)明可提高資源的綜合利用率及提釩綜合經(jīng)濟(jì)效益，降低石煤提釩 的工業(yè)開采品位。釩提取率高，環(huán)境友好。石煤浮選得到的富碳釩精礦提釩后產(chǎn)生的煤粉 含釩含硫都很低，有效避免了石煤燃燒過程硫和釩對燃燒器的腐蝕，并顯著降低石煤燒渣 對燃燒器的磨損及燃燒煙氣脫硫的凈化成本。適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對 本發(fā)明的進(jìn)一步限定。實施例1粒度小于0. 074mm占60%、礦漿濃度為30 %的石煤礦漿，按每噸石煤加入IOOOg 石灰、IOOOg水玻璃、300g抑制劑TP-5、300g煤油的比例加入藥劑，經(jīng)過“一粗一掃三精”選 礦流程得到富碳釩精礦；選碳釩后的尾礦按每噸石煤2000g硫酸、IOOOg水玻璃、300g 丁基
4黃藥，100g2#油的比例加入藥劑，按“一粗一掃兩精”選礦流程得到硫精礦和最終尾礦；富碳 釩精礦按每噸精礦加入160kg硫酸，液固比1.5 1，95°C常壓攪拌浸出6小時，過濾得到浸 出液和浸出渣；浸出液用于提釩，浸出渣按液固比2 1加入選礦尾水，同時加入氫氧化鈉 調(diào)PH至9.0，室溫攪拌1小時后過濾脫水得煤粉和洗水。石煤提釩碳綜合利用的實驗結(jié)果 如下
權(quán)利要求
一種石煤提釩碳綜合回收方法，包括下述步驟第一步浮選富碳釩精礦石煤經(jīng)磨礦至小于0.074mm粒級的含量占50％ 75％，加水控制礦漿濃度為30％左右，同時加入脈石和黃鐵礦的抑制劑、浮選捕收劑，維持礦漿pH值在9 11.5，按“先粗后掃再精”的選礦流程，浮選得到富碳釩精礦和尾礦；第二步提釩碳將第一步所得富碳釩精礦采用硫酸浸出，硫酸的加入量按其與富碳釩精礦中酸溶性物質(zhì)反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)的1.0～3.0倍加入，浸出工藝為常壓酸浸，或壓力酸浸，或低溫硫酸化焙燒后水浸，浸出結(jié)束后過濾得到釩浸出液和提釩渣；所述釩浸出液用于提釩；所述提釩渣按液固比(1.0～5.0)∶1加選礦尾水或提釩后液或自來水，同時攪拌加入CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NaOH、NaHCO3、Na2CO3及氨水中的至少一種，調(diào)pH至6.0～9.0，0 80℃攪拌0.5～3.0小時，使酸浸渣中殘余的硫酸和硫酸鹽進(jìn)入溶液，過濾得到煤粉和洗水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于在第一步所得 尾礦中加入硫酸調(diào)整礦漿PH值6-8，以丁基黃藥為捕收劑，捕收劑用量為0. 1-0. 8kg/t，以 2#油為起泡劑，起泡劑用量為0. Ι-lkg/t，按“先粗后掃再精”的選礦流程，浮選得到硫精礦 和最終尾沙；硫精礦送加工廠綜合回收其中的有價元素，尾沙堆存或用于礦山回填。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于所述脈石和黃 鐵礦的抑制劑加入量為每噸石煤礦加入0. 5 5kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于所述脈石和黃 鐵礦的抑制劑為石灰、水玻璃、碳酸鈉、TP-5中的至少一種；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于所述浮選捕收 劑為非極性油類、陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于第一步所述浮 選捕收劑中，非極性油類選自煤油、柴油中的一種；所述陰離子型表面活性劑選自油酸、氧 化石蠟皂中的一種；所述陽離子型表面活性劑選自十二胺、醚胺中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于第二步中，所述 常壓酸浸，壓力酸浸及低溫硫酸化焙燒后水浸的工藝參數(shù)為常壓酸浸是在所述富碳釩精礦中加入水和酸，控制液固重量比為(1.0 5.0) 1，于 80 105°C常壓攪拌浸出3 30小時；壓力酸浸是在所述富碳釩精礦中加入水和酸，控制液固重量比為(1.0 2. 5) 1，密 閉加熱至125 185°C，攪拌浸出1. 5 5. 5小時；低溫硫酸化焙燒是將所述富碳釩精礦加酸混合物，經(jīng)150 250°C硫酸化焙燒0. 5 2. 5小時后，再在焙砂中加入水，控制液固重量比為(1.0 5.0) 1，加熱至60 100°C 攪拌浸出0. 5 1. 5小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種石煤提釩碳綜合回收方法，其特征在于第二步所得洗 水返回石煤選礦或提釩工序循環(huán)使用；所得煤粉作為燃料出售。
全文摘要
一種石煤提釩碳綜合回收方法，首先，將石煤經(jīng)磨礦，加水調(diào)漿，同時加入脈石和黃鐵礦的抑制劑、浮選捕收劑，維持礦漿pH值在9-11.5，浮選得到富碳釩精礦和尾礦；然后，將富碳釩精礦，按其酸溶性物質(zhì)與硫酸反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)的1.0-3.0倍加入硫酸，采用常壓酸浸，或壓力酸浸，或低溫硫酸化焙燒后水浸，過濾得到釩浸出液和提釩渣；所述釩浸出液用于提釩；提釩渣可作為燃料-煤粉出售。本發(fā)明可提高資源的綜合利用率及提釩綜合經(jīng)濟(jì)效益，降低石煤提釩的工業(yè)開采品位。釩提取率高，環(huán)境友好。石煤浮選得到的富碳釩精礦提釩后產(chǎn)生的煤粉含釩含硫低，有效降低石煤燃燒時對燃燒器的腐蝕及燒渣對燃燒器的磨損，同時降低煙氣脫硫凈化成本。適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C22B34/22GK101935768SQ20101028494
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者葉普紅, 梁威, 王學(xué)文, 王明玉, 王暉, 符劍剛 申請人:中南大學(xué)