[发明专利]一种石煤清洁转化方法

摘要

本发明涉及一种石煤清洁转化方法，并可制得五氧化二钒和硅酸钙作为制备系列钒产品和白炭黑的中间体。该方法包括石煤球磨，高温氧化焙烧，焙烧料在反应釜中用NaOH+NaNO3高浓介质分解，分解产物经稀释分离得到含NaNO3的浓NaOH碱液和含硅酸钠及钒酸钠的固相，含NaNO3的浓NaOH碱液经蒸发浓缩后返回反应釜继续用于石煤的分解，含硅酸钠和钒酸钠的固相经热水浸出分离得到含硅酸钠和钒酸钠的溶液，以及含铁镁钙的渣相。含硅酸钠和钒酸钠的溶液经酸调节pH值后，加入氯化铵沉淀钒，得到偏钒酸铵沉淀和硅酸钠液相，在硅酸钠液相中加入氢氧化钙，得到硅酸钙沉淀和NaOH溶液，NaOH溶液经浓缩后返回反应釜继续用于石煤的分解，偏钒酸铵经煅烧后得到V2O5产品。该工艺与传统氯化钠高温焙烧工艺相比，消除了氯气和氯化氢的污染，钒总回收率在75％以上，较传统氯化钠焙烧工艺提高30％以上，硅回收率在80％以上，具有良好的经济效益和环境效益。

主权项

一种石煤清洁转化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石煤进行行星式高能球磨后置于马弗炉中氧化焙烧，氧化焙烧后的石煤在含有NaOH和NaNO3的高浓介质中进行分解，所述的高浓介质中NaOH和NaNO3的总质量百分比为50～75％，水分为25～50％，所述的NaNO3占NaOH和NaNO3溶质的质量的2％～6％；所述的高浓介质中的溶质NaOH和NaNO3的总质量与石煤的质量比为3∶1～6∶1；分解反应温度为150～250℃，分解时间为1.5‑3h；(2)用H2O稀释石煤在含有NaOH和NaNO3的高浓介质中的分解产物，得到含NaNO3的浓NaOH碱液和含钒酸钠及硅酸钠的固相；(3)将含钒酸钠及硅酸钠的固相产物用H2O加热浸取；得到的浸取液中加入硝酸调节pH值至8‑9，然后加入氯化铵，得到偏钒酸铵沉淀和含有硅酸钠的溶液；(4)将步骤(3)得到的偏钒酸铵沉淀进行高温煅烧分解得到V2O5产品；将步骤(3)得到的含硅酸钠的溶液中加入Ca(OH)2，得到硅酸钙沉淀和含NaOH的溶液，硅酸钙沉淀用作制备白炭黑的原料。