[发明专利]一种石煤提钒矿石分解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石煤提钒矿石分解方法。

背景技术

石煤是一种重要的含钒资源，石煤中的钒主要以类质同相的形式存在于云母中，要从石煤中提取钒，必须将钒从云母晶相中解离出来。目前石煤矿石分解大致分为全湿法工艺、火法-湿法联合工艺两大类。含钒石煤矿石分解全湿法工艺主要有硫酸常压浸出和高压浸出两种。采用常压浸出工艺，石煤先磨细至粒径0.106-0.071mm，再按石煤矿质量的15～30％加入硫酸，80～90℃浸出36～48小时，钒的浸出率一般为60～70％。石煤常压硫酸浸出，作业时间长，加工成本高。采用高压浸出，石煤也是先磨细至粒径0.106-0.071mm，再加入硫酸并通入氧气或空气150～180℃压煮4～8小时，硫酸用量与常压浸出大致相同，钒的浸出率一般为70～80％。石煤高压浸出工艺存在作业不连续，能耗高等缺陷。现已开发的石煤分解火法-湿法联合工艺有钠化焙烧-水浸、空焙烧-酸浸、钙化焙烧-酸浸、钙化焙烧-低温硫酸化焙烧-水浸等，其中空焙烧-酸浸工艺只适用于少数含钒石煤矿，而钙化焙烧-酸浸工艺，酸耗量大成本高，钒的浸出率一般只有50～60％。钠化焙烧-水浸工艺虽然钒的浸出率可达到70％以上，且适合各种类型的石煤矿，但含钒石煤加氯化钠焙烧，当温度达500℃以上，放出大量含HCl等酸性气体的烟气，对环境造成严重危害。含钒石煤采用钠化焙烧提钒受到环保部门的严格限制。钙化焙烧-低温硫酸化焙烧-水浸工艺作业环境好，钒的浸出率可达到70～80％，但两次焙烧工艺烦琐。

发明内容

本发明的目的在于为了加快石煤提钒矿石分解速度，缩短作业周期，提高生产效率，本发明提供一种石煤提钒矿石分解方法。

本发明的技术方案是：

含钒石煤矿的分解步骤包括(1)矿石破碎，先将含钒石煤矿破碎至粒径小于0.154mm，(2)低温硫酸化焙烧，将破碎的含钒石煤矿按石煤质量的10％～40％加入浓度为95％～98％的浓硫酸拌匀，在150～350℃的温度下进行焙烧，焙烧时间为1～4小时，(3)水浸：将焙烧得到的焙砂按固液重量比1∶0.8～1.5加水，50～100℃搅拌浸出0.5～4小时。

先将含钒石煤矿磨碎，再加入浓硫酸拌匀，然后在较低温度下焙烧，确保硫酸及硫酸盐在焙烧过程不挥发和分解，焙烧得到的焙砂加水浸出，以取代现有的石煤提钒矿石分解方法，达到提高钒的分解率，降低加工成本等效果。

本发明实施的具体工艺过程为：

先将含钒石煤矿磨碎至粒径小于0.154mm，再按其质量的10～30％加入硫酸拌匀后，在150～350℃的温度下进行焙烧，焙烧时间为1～4小时，焙烧得到的焙砂按固液重量比1∶0.8～2.2加水50～100℃搅拌浸出0.5～4小时后过滤。

(V₂O₃)_c+3H₂SO₄→V₂(SO₄)₃+3H₂O

(Al₂O₃)_c+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂O

(Fe₂O₃)_c+3H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

(FeO)_c+H₂SO₄→FeSO₄+3H₂O

(K₂O)_c+H₂SO₄→K₂SO₄+H₂O

本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：

1.含钒石煤低温硫酸化焙烧，可避免硫酸及硫酸盐的分解和挥发，硫酸利用率高，试剂用量少，作业环境好。

2.含钒石煤低温硫酸化焙烧，可有效破坏其云母晶相结构，使钒能顺利地从云母中解理出来。

3.含钒石煤低温硫酸化焙烧得到的焙砂加水搅拌钒容易浸出，作业周期短，生产效率高。

具体实施方式