[发明专利]一种用于石煤提钒工艺的在线循环方法有效

专利信息
申请号: 200910273252.0 申请日: 2009-12-15
公开(公告)号: CN101709390A 公开(公告)日: 2010-05-19
发明(设计)人: 张一敏;黄晶;刘涛;陈铁军;包申旭 申请(专利权)人: 武汉科技大学
主分类号: C22B34/22 分类号: C22B34/22;C22B3/06;C01G31/02
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 樊戎
地址: 430081 *** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 石煤 工艺 在线 循环 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于石煤提钒技术领域。具体涉及一种用于石煤提钒工艺的在线循环方法。

背景技术

石煤是我国独特的、重要的一种含钒资源。石煤中的钒主要以低价态形式赋存于云母等矿物晶格中,从石煤中提取钒,必须将钒从云母相中解离出来。破坏石煤中含钒云母晶格结构最有效的方法是高温氧化焙烧,现有的石煤提钒工艺多为“脱碳-钠化焙烧-水浸-酸浸-离子树脂交换-酸性铵盐沉钒-脱氨煅烧”,尽管该提钒工艺操作简单,但工艺过程中亦产生大量的废气、废水和废渣:钠化焙烧产生酸性气体,其中含有HCl、Cl2、SO2;脱氨煅烧和吹脱沉钒母液产生氨气,这些气体都需经过处理才能排放;工艺过程中产生的废水是水浸液经过离子树脂吸附后形成的吸附下液,以及铵盐沉钒后的沉钒母液;吸附下液虽可直接排放,但也会浪费宝贵的水资源;沉钒母液pH值为3左右且含有8000~10000mg/L的NH4+,需经处理后才能达到排放标准;酸浸液也需经过处理后才可回收其中的钒。在环保日益重视、倡导节能减排的今天,对工艺过程中产生的废气、废水及相应的渣等都需进行合理的处理,达到相应的排放标准。为此,已引起科技人员的关注:

“钠化焙烧法生产五氧化二钒的废气处理方法”(CN101322907A)专利技术公开了一种钠化焙烧法生产五氧化二钒的废气处理方法,采用由三个多功能塔和多个循环水池组成的循环系统来消除废气。

“五氧化二钒生产中的废气治理及其综合利用技术”(CN100998931A)专利技术公开了一种五氧化二钒生产废气治理及其综合利用技术。采用废气降温、石灰乳喷雾中和、生石灰颗粒过滤吸收除湿三步处理,废气降温处理产生的冷凝液和石灰乳喷雾处理后的石灰乳澄清液,通过调节pH值和蒸发、浓缩、结晶、干燥脱水制取氯化钙。

“一种处理酸性沉钒废水的工艺”(CN1406882A)专利技术公开了一种处理酸性沉钒废水的工艺。具体为先除铬,再除氨,使最后排放的尾水铬和氨都达到排放标准。

“一种含钒石煤钠化焙烧烟气净化方法”(CN101069807A)专利技术公开了一种含钒石煤钠化焙烧烟气净化方法。该方法用石灰乳或石灰石乳做焙烧烟气净化剂,经过吸收HCl等酸性气体后过滤,滤液加酸或碱调节pH值后,再加硫酸钠转型二次过滤,得到石膏和氯化钠溶液。

但上述这些技术方法均只是针对石煤提钒工艺过程中“三废”的一种进行处理,且其目的均在于将“三废”进行无害化后排放,或在处理过程中获得一些其他工业副产品,而不是将“三废”中的有效成分进行综合利用,无法实现将“三废”转化为提钒工艺过程中所需的中间产品循环利用。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷,目的是提供一种工艺简单、流程合理、环境友好、节能减排、可降低生产成本的用于石煤提钒工艺的在线循环方法。

为实现上述目的,本发明在现有的石煤原矿经“脱碳-钠化焙烧-水浸-酸浸-离子树脂交换-酸性铵盐沉钒-脱氨煅烧”的提钒工艺基础上,采用的技术方案是:

(1)用离子树脂交换工序中产生的吸附下液对钠化焙烧工序产生的酸性烟气进行一级喷淋,经一级喷淋形成的酸性溶液返回酸浸工序。

(2)将酸浸工序所得的酸浸液进行中和处理得富钒渣和处理液;富钒渣返回钠化焙烧工序,处理液达标外排。

(3)酸性铵盐沉钒工序产生的沉钒母液经吹脱处理产生氨气和碱性处理液,吹脱处理所得的氨气和脱氨煅烧工序产生的氨气用盐酸溶液喷淋产生氯化铵,氯化铵返回酸性铵盐沉钒工序;碱性处理液对经一级喷淋的酸性烟气进行二级喷淋,二级喷淋后烟气排放,所形成的喷淋下液返回水浸工序。

所述的石煤原矿的五氧化二钒品位≥0.7%。

所述的中和处理是:先将五氧化二钒浓度为100~300mg/l的酸浸所得的低浓度含钒酸浸液预热至20~45℃,再按物质的量比为nV∶nFe=1∶1~1∶3向该酸浸液中加入FeSO4·7H2O,然后调节至pH=4~6,在45~60℃条件下反应10~30min,最后经固液分离得富钒渣和处理液。

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