[发明专利]石煤提钒的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及石煤提钒的系统和方法。

背景技术

石煤是一种含碳少、发热值低的劣质无烟煤，又是一种低品位多金属共生矿，石煤资源中已发现的伴生元素多达60多种，其中可形成工业矿床的主要是钒，其次是钼、铀、磷、银等等。我国的石煤资源非常丰富，总储藏量居世界第一位。我国从20世纪60年代开始对石煤提钒进行研究，70年代开始工业生产，所使用的工艺主要分为两大工艺路线，即火法焙烧湿法提钒工艺和全湿法提钒工艺。火法工艺钠化焙烧-水浸或酸浸工艺均为钠化焙烧(NaCl)-水浸或酸浸工艺。这种工艺存在两个严重缺陷，一是为得到较高V₂O₅浸出率，不得不消耗大量H₂SO₄，生产中H₂SO₄用量一般为矿石质量的25％～40％，钒回收率普遍为45％-55％，使50％左右的钒矿资源得不到有效利用而浪费；二是酸性浸出液的净化除杂、Fe(III)还原和pH值调整等工序需要消耗大量药剂，特别是氨水，从而导致氨氮废水的产生及处理问题。尽管攀钢在石煤提钒技术上取得了突破，远远高于国内同行业通常的40％～50％的指标，钒的总收率平均达到60.70％，仍有40％的钒资源浪费。全湿法提钒工艺是将石煤在常压或加温加压及氧化剂存在下酸浸，将酸浸得到的含钒溶液利用萃取、离子交换等工艺进行提钒，因石煤中钒含量低、处理量大，使得酸耗大、污染物排放高、钒产品生产成本高。

因此现有石煤提钒的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种石煤提钒的系统和方法，该系统采用石煤中的碳作为燃料和还原剂加热还原石煤中铁、钒氧化物，综合回收铁、钒有价金属，同时造渣剂可降低含钒铁水中有害杂质硫、磷的含量，所得钒渣中五氧化二钒的含量是石煤中五氧化二钒含量的十倍以上，碱耗降低75％以上，且石煤铁氧化物、钒氧化物还原母液可以循环使用，降低石煤提钒生产成本及能源消耗10％以上。

在本发明的一个发明，本发明提出了一种石煤提钒的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

石煤预处理单元，所述石煤预处理单元具有石煤入口、烟气出口和干燥石煤颗粒出口；

造渣剂预处理单元，所述造渣剂预处理单元具有造渣剂入口、水出口和干燥造渣剂颗粒出口；

铁浴炉，所述铁浴炉具有含铁物料入口、干燥石煤颗粒入口、干燥造渣剂颗粒入口、含钒铁水出口和高温烟气出口，所述干燥石煤颗粒入口与所述干燥石煤颗粒出口相连，所述干燥造渣剂颗粒入口与所述干燥造渣剂颗粒出口相连，所述高温烟气出口与所述石煤预处理单元、所述造渣剂预处理单元中的至少之一相连；

提钒装置，所述提钒装置具有含钒铁水入口、氧气入口、半钢出口和钒渣出口，所述含钒铁水入口与所述含钒铁水出口相连，所述半钢出口与所述含铁物料入口相连；

钒渣处理单元，所述钒渣处理单元具有钒渣入口和五氧化二钒出口，所述钒渣入口与所述钒渣出口相连。