[发明专利]一种石煤提钒焙烧工艺

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域。尤其涉及一种石煤提钒焙烧工艺。

背景技术

石煤作为我国独特的钒矿资源，从石煤中提取五氧化二钒及其他稀有金属是石煤综合利用的重要组成部分。合理的焙烧工艺，直接影响五氧化二钒的回收率和生产成本。目前，石煤提钒焙烧工艺主要有：

无盐氧化焙烧；焙烧时不添加任何添加剂，仅借助于高温和空气氧化作用实现钒的转价(蔡晋强.石煤提钒生产新工艺.无机盐工业，2001，33(5)：37-42)，工艺总回收率一般小于45％，且后续酸浸作业所用的硫酸价格昂贵，对设备的要求高。

钠化焙烧；已有钠化焙烧的优点是技术成熟，工艺设备要求不高，投资小(刘安华等.含钒固废提钒技术及展望.金属矿山，2003，(10)：61-64)，但整体工艺回收率仅50％，造成大量钒资源的浪费。

钙化焙烧；即在石煤焙烧过程中添加足量的生石灰或石灰石，使钒与钙生成多钒酸钙盐，再借助于碳酸铵或碳酸氢铵溶液将钒浸出，整体工艺总回收率约65％(戴文灿等.石煤提钒综合利用新工艺的研究.有色金属(选矿部分)，2000，(3)：15-17)，但钙化焙烧提钒工艺对焙烧物有一定的选择性，对一般含钒石煤矿石存在转化率偏低、成本偏高等问题，不适于大规模工业生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简便、适应性强、钒转化率高的石煤提钒焙烧工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先将含钒石煤原矿破碎至0～3mm，脱碳后添加含钒石煤原矿10～17wt％的NaCl和3～7wt％的Na₂CO₃，再添加含钒石煤原矿1～3wt％的FeVO₃，混匀磨矿至100～150目；然后经0.5～2.5h升温至730～880℃，恒温焙烧1～2h，自然冷却得焙砂。

其中：含钒石煤原矿V₂O₅品位为0.7～1.3wt％；脱碳的脱碳率为70～80wt％。

由于采用上述技术方案，本发明先将含钒石煤原矿破碎，经脱碳后添加复合添加剂混匀磨矿；再经高温焙烧，自然冷却后得焙砂。所采用的复合添加剂在高温下能显著破坏石煤中含钒矿物的晶体结构，促进钒摆脱束缚而解脱出来，加速了钒价态转化，钒转化率达90％以上；利用高温下分解后产生的CO₂使矿样疏松多孔，使矿样与气体的充分接触，提高反应效率，缩短反应时间，并能为后续工艺的最大限度回收钒和降低成本奠定基础。

因此，本发明具有工艺简单、操作方便、适应性强、钒转化率高的特点。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述：

实施例1

一种石煤提钒焙烧工艺。先将V₂O₅品位为0.7～0.9wt％的含钒石煤原矿破碎至0～3mm，经沸腾炉脱碳，脱碳率为70～80wt％；再添加含钒石煤原矿10～11wt％的NaCl和3～4wt％的Na₂CO₃，添加含钒石煤原矿1～1.5wt％的FeVO₃，混匀磨矿至100～150目；然后经0.5～1.5h升温至730～780℃，恒温焙烧1～1.5h，自然冷却后得焙砂。

实施例2

一种石煤提钒焙烧工艺。先将V₂O₅品位为0.9～1.0wt％的含钒石煤原矿破碎至0～3mm，经沸腾炉脱碳，脱碳率为70～80wt％；再添加含钒石煤原矿11～13wt％的NaCl和4～5wt％的Na₂CO₃复合钠盐，添加含钒石煤原矿2.0～2.5wt％的FeVO₃，混匀磨矿至100～150目；然后经0.5～1.5h升温至730～780℃，恒温焙烧1～1.5h，自然冷却后得焙砂。

实施例3

一种石煤提钒焙烧工艺。先将V₂O₅品位为1.0～1.1wt％的含钒石煤原矿破碎至0～3mm，经沸腾炉脱碳，脱碳率为70～80wt％；再添加含钒石煤原矿13～15wt％的NaCl和5～6wt％的Na₂CO₃复合钠盐，添加含钒石煤原矿1.5～2.0wt％的FeVO₃，混匀磨矿至100～150目；然后经1.5～2.5h升温至780～880℃，恒温焙烧1.5～2h，自然冷却后得焙砂。