[发明专利]一种通过氧化处理-磁选分离提高钒精矿中钒品位的方法

说明书

本发明具体涉及一种通过氧化处理‑磁选分离处理含钒精矿，提高钒品位的方法。该方案以还原焙烧‑磁选分离得到的钒精矿为原料，在焙烧温度为1000～1473K、焙烧气氛为CO/CO₂体积为0.5～2.7的条件下焙烧1～3h，随后通过磁选分离除去焙烧产物中的弱磁性的FeO，从而达到提高含钒精矿中钒品位的目的。本发明中，在焙烧温度为900℃、CO/CO₂体积比1.2的条件下焙烧1h后，经磁选分离得到的钒精矿中钒的品位可以从12.83％提高至15.23％。与传统工艺相比，该方案具有工艺简单、矿时处理量小、更加经济等特点，适合应用在含钒精矿中钒品位的提高及钒富集相的磁选回收技术领域。

技术领域

本发明具体涉及一种通过氧化处理-磁选分离处理一种含钒精矿，提高钒品位的方法。

背景技术

含钒石煤是我国特有的一种钒矿资源，储量十分丰富。但是，由于含钒石煤中V₂O₅的品位较低、钒的赋存形式复杂及分布较为分散，并且石煤中的钒只有在高温氧化焙烧或添加剂的作用下，才能转变为可溶性的五价钒。这就导致目前的石煤提钒工艺中存在着工艺流程复杂、钒回收率较低以及环境污染问题较为严重等缺点。鉴于以上缺点与不足，专利“一种将含钒石煤中的钒进行富集及钒富集相调控的方法”(CN 106011456A)提出了一高温化学富集的方法；专利“调控含钒石煤中钒富集相磁性及磁选分离钒富集相的方法”(CN107641723A)通过磁选成功实现了对石煤中钒富集相的分离。通过采用上述两个专利所提供的方法，成功获得了钒含量以金属钒计为12.4％的含钒精矿。本发明利用该含钒精矿作为实验原料，首先对其进行弱氧化处理，随后通过磁选分离出其中的非磁性物质，成功实现了含钒精矿中钒品位的提高。这对于石煤提钒工业来说，具有重要的意义。

发明内容

本发明以专利“调控含钒石煤中钒富集相磁性及磁选分离钒富集相的方法”(CN107641723A)提供的方案所获得的钒精矿作为实验原料。首先对该含钒精矿进行了XRD及SEM-EDS分析。分析结果如图1及图2所示。由图1及图2可知：钒精矿主要由Fe₂VO₄及Fe组成，并含有少量的硅酸盐矿物。如果能够将其中的Fe除去，钒的品位便能够得到进一步的提高。本发明中选择的方案是对钒精矿进行弱氧化处理。

一种氧化处理-磁选分离提高含钒精矿中钒品位的方法，其特征在于包括以下步骤：以对含钒石煤进行还原焙烧-磁选分离得到的钒精矿为原料，对其进行弱氧化处理；处理后得到的精矿中，Fe被氧化成弱磁性的FeO，而Fe₂VO₄的磁性能够继续得到保持；随后通过磁选将FeO分离出去，得到钒品位更高的钒精矿。

进一步地，所述弱氧化处理工艺为：焙烧温度为900～1200℃，CO与CO₂体积比为0.5～2.7，焙烧时间为1～3h。

1000～1637K范围内，F-O及V-O的优势区图如图3所示。由图3可知，当焙烧气氛控制在FeO稳定存在实验条件下时，Fe能够被氧化成弱磁性的FeO，而Fe₂VO₄的磁性能够继续得到保持，随后便可通过磁选的方式对FeO进行去除，从而达到提高钒品位的目的。根据图3所示的结果，当焙烧温度为1000～1473K，CO/CO₂比在0.5～2.7，焙烧时间为1～3h时，精矿中的Fe能够被氧化成FeO。焙烧结束后，磁选分离氧化处理后的钒精矿，并对产物进行XRD分析，结果如图4及图5所示。由图4及图5可知：磁选分离后得到的无磁性物质主要由FeO构成，并含有少量的Fe₂VO₄；强磁性物质主要为Fe₂VO₄，且与初始的钒精矿相比，Fe的衍射峰明显减弱。上述的实验结果证明：通过弱氧化处理-磁选分离能够除去含钒精矿中的Fe，进一步提高精矿中钒的品位。