[发明专利]一种高碳石煤钒矿的脱碳方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿石选矿领域，尤其涉及一种高碳石煤钒矿的脱碳方法。

背景技术

钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学 工业以及轻纺工业等领域。钒不单独成矿物，没有可供开采的富矿，总是以 低品位与其它矿物共生，目前，提钒的主要原料为钒钛磁铁矿和石煤。由于 我国的石煤资源极为丰富，特别是石煤中钒的储量超过世界各国五氧化二钒 储量的总和，因而从石煤中提钒是一个非常重要的发展方向。

石煤是一种含碳质的页岩，主要特性为灰份高、密度大、发热量低、结 构致密、着火点高、不易燃烧和难以完全燃烧。石煤矿属于低品位含钒资源， 除我国外，世界上其它国家在工业上开采利用的尚不多见。石煤中钒的品位 各地相差悬殊，一般为0.13％～1.2％，小于边界品位0.5％的占60％。在目前 的技术经济条件下，品位达到0.8％以上的才具有工业开采价值。

石煤中提钒的工艺中包含一个重要工序——焙烧(分为氧化焙烧、钠化 焙烧和钙化焙烧等)，其目的是将石煤中以不溶性的低价钒(三价钒和四价钒) 存在的钒元素转化为可溶性的高价钒(五价钒)，便于通过浸出来回收。该工 序是提钒工艺的关键和基础，焙烧质量的好坏直接决定着浸出率的高低，影 响着生产成本，而高碳钒矿中的碳含量是影响焙烧质量的重要因素。

焙烧温度是决定焙烧质量的关键因素，石煤钒矿的焙烧是根据自身含碳 的特性自燃来完成的，因此焙烧温度就在很大程度上取决于含碳量的高低， 含碳量过高，则焙烧温度高，易发生炼块及过氧化，五价钒转化率低，浸出 率低，含碳量过低则无法完成自燃过程。该工艺适宜的含碳量为5％左右。

而实际上，许多石煤钒矿的含碳量都偏高，有的达到15％以上，无法充 分利用，严重限制了该资源的开发利用。现生产中一般采用的脱碳法为燃烧， 通过自燃来降低含碳量，该方法的缺点是燃烧后碳含量一般低至2％左右，在 焙烧工序中还需要重新配加碳至5％左右，且工艺较复杂，需要建设新的燃烧 炉、锤破和制球作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单稳定的高碳石煤钒矿的 脱碳方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种高碳石煤钒矿的脱碳方法，包括以 下步骤：

(1)将石煤钒矿原矿破碎至粒径≤20mm后，进行湿式磨矿，得到细度≤200 目、质量含量50～98％的含矿粉矿浆；

(2)所述含矿粉矿浆经分级机溢流进入搅拌槽，混匀后的矿浆进入加药搅 拌桶，同时向所述加药搅拌桶中按每吨原矿添加1200～2500g浮选药剂，使矿 浆与浮选药剂充分混合，得到混合矿浆；

(3)将所述混合矿浆给入浮选粗选作业，充气浮选后，得到泡沫产品A和 底流产品A精矿，该精矿的碳质量含量为5～6％；

(4)所述泡沫产品A经过一段扫选作业后，得到泡沫产品B和底流产品B， 所述底流产品B返回所述浮选粗选作业；所述泡沫产品B进入二段扫选作业 后，得到泡沫产品C和底流产品C，所述底流产品C返回所述一段扫选作业； 所述泡沫产品C进入三段扫选后，得到尾矿和底流产品D，所述底流产品D 返回所述二段扫选作业。

所述步骤(1)中石煤钒矿原矿的含碳量为12％以上。

所述步骤(2)中的浮选药剂是由普通煤油与起泡性油按0.05～0.15的质量 比在常温下搅拌均匀而得。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过物理方法完成高碳石煤钒矿的脱碳过程，简化了生产工艺 过程，减少了投入，并降低了生产成本。

2、本发明浮选过程易于控制，可通过加药量及操作参数(浮选充气量、 矿浆液位等)调整来控制产品的含碳量，使其达到最佳要求。

3、本发明浮选药剂种类单一，用量少，仅需一次加药即可满足浮选要求， 不但捕收效果好，而且药剂成本低，同时药剂无毒、无污染。

4、采用本发明后，使含碳量在8％以上的石煤钒矿经过脱碳后，将含碳 量降低到5％左右的最佳范围内，从而使高碳钒矿也能够采用焙烧——浸出工 艺来提取五氧化二钒，有效利用钒矿资源。

5、本发明采用浮选工艺技术较先进，国内无生产应用，该工艺适应性好， 脱碳后可达到5％左右的适宜含碳量要求，钒品位提高幅度大，操作简单稳定， 经济效益好。