[发明专利]浓酸二段熟化-气液循环石煤提钒工艺

说明书

技术领域  湿法冶金

背景技术  针对国内石煤提钒工艺长期以来普遍采用加盐焙烧浸出工艺，转化率低(一般不超过55％)；当采用一般酸浸、碱浸工艺时，V₂O₅浸出率都不高(一般在40％～50％)，难浸矿的转化率更低，同时都存在矿产资源消耗大，排放物造成环境污染等问题。

发明内容  浓酸二段熟化——气液循环石煤提钒工艺是采用浓酸(＞3mol/L)二段熟化浸出，一段熟化是强化浸出介质的浸蚀和扩散作用，使酸液渗透物料颗粒深部；二段熟化是促使物料参与氧化反应和钒价态转化。本发明使难处理钒矿石的浸出率不低于80％，一般矿石的浸出率达到90％以上。

该工艺中的气液循环，是指在生产过程中，对工艺所产生的萃余水、沉钒母液等废水经处理后再次加以利用。利用提钒尾渣制砖，烧砖需要的热源来自尾渣中含有的碳，烧砖过程中产生的高温尾气经净化处理，余热用于原矿干燥、矿料熟化和浸出。做到了资源的充分利用和循环利用，使石煤提钒实现了环保节能、资源节约的目标。

具体实施方式：

下面结合附图具体说明本发明提供的浓酸二段熟化——气液循环石煤提钒工艺。

附图为本发明提供的浓酸二段熟化——气液循环石煤提钒工艺的流程示意图。

将石煤矿石1粉碎磨细至-20目～-200目，通过给料机2拌入一定浓度的酸，同时加入矿重0.1％～3％的助浸剂；控制料仓3一定温度(50℃～130℃)和湿度(60％～90％)，保持0.5～10小时，完成一段熟化；控制熟化器4一定温度(150℃～300℃)，经0.5～10小时，完成二段熟化；在一定的温度下在溶浸槽5中进行溶浸；通过压滤机6获得浸出液；溶浸液7经预处理后经萃取槽8和反萃取槽9提纯，再经沉钒10、锻烧获得V₂O₅产品11。

经过净化处理的萃余水12和沉钒母液13返回用作溶浸、洗渣；浸渣作燃烧炉14燃料，炉渣用作制砖材料15等；燃烧浸渣获取热能16用于原矿干燥、熟化和制砖。

再生有机相17经洗涤18后，返回萃取槽，洗水经中和槽20和净化处理器21处理后作为有机相洗涤水22循环利用。

本发明的优点在于：

1、一段熟化是控制一定温度和湿度，通过浸蚀和扩散作用使浸出介质渗透矿料颗粒深部。

2、二段熟化是强化体系参与氧化反应，促使低价钒向高价钒转化并最终被浸出，提高浸出效果，使难处理钒矿石的浸出率不低于80％，一般矿石的浸出率达到90％以上。

3、本发明所涉及的生产过程除个别环节有水蒸汽逸出外，无废气排放。

4、萃余水和沉钒母液等废水经过处理后循环利用，无废水排放。

5、石煤矿浸出渣(尾渣)用作制砖原料，无废渣排放。

6、尾渣中所含的炭用做烧砖的燃料。

7、烧砖炉窑余热经过净化处理后用于矿石的干燥、物料熟化溶浸过程中的加温。

8、本发明实现了石煤提钒生产过程中的清洁环保、资源循环利用和节能降耗。