[发明专利]一种微波加热含钒石煤提钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波加热含钒石煤提钒的方法，属于有色冶金技术领域。

背景技术

石煤是一种重要的含钒矿物资源。目前，石煤提钒的工艺主要分为三种类型：（1）氧化焙烧工艺，其中包括氧化焙烧—碱浸、钙化焙烧—硫酸浸出、钠化焙烧—水浸等，这些工艺或存在污染大，或存在能耗高，或是钒浸出率低等因素，都没有得到推广应用；（2）湿法酸浸出工艺，其中包括硫酸直接浸出工艺和添加氟化物酸浸出工艺，硫酸直接浸出工艺硫酸消耗大，一般为石煤矿石质量的25-40%，并且钒的浸出率低，一般为60%-65%左右；添加氟化物酸浸出工艺可以获得90%甚至更高的钒浸出率，但是目前缺乏有效治理该工艺产生的含氟废水和含氟废气的手段；（3）微波加热提钒工艺，其中包括微波加热酸浸出技术和微波焙烧-浸出技术。专利CN101550493B和CN101624650B，公布了微波加热浸出技术，将硫酸溶液和石煤按液固比1-10之间混合后，通过微波加热浸出，浸出的温度为60°C-100°C，浸出时间为30min-100min，该技术能够获得80%-85%的钒浸出率，但是微波加热时间长，能耗高。微波焙烧-浸出技术包括石煤先微波焙烧处理然后硫酸浸出和石煤混合碳酸钠微波焙烧后水浸出两种，微波焙烧温度都是在700°C-800°C之间，破坏石煤的晶格结构，促进钒的氧化，但石煤中钒的品位低，石煤微波氧化焙烧浸出提钒工艺经济上不合算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波加热含钒石煤提钒的方法，通过这种方法达到降低含钒石煤提钒的生产成本，减少能耗和酸耗，提高含钒石煤资源的利用率的目的。

本发明一种微波加热含钒石煤提钒的方法，是采用下述方案实现的：

将含钒石煤颗粒用硫酸溶液均匀润湿，润湿后进行微波加热，加热的温度为100-180°C，加热的时间为3-30min，再将加热后的含钒石煤加入水中，在25-100°C的条件下搅拌浸出后固液分离得到含钒浸出液；所述含钒石煤用硫酸溶液均匀润湿是通过取占含钒石煤矿质量8%-35%的H₂SO₄，按每克含钒石煤矿加入0.1-0.4mL硫酸溶液的比例进行稀释，将含钒石煤与稀释后的硫酸溶液混合拌匀得到的。

本发明一种微波加热含钒石煤提钒的方法，所述含钒石煤颗粒的粒度小于0.2mm。

本发明一种微波加热含钒石煤提钒的方法，加热后的含钒石煤是按固液比1:1-5g/ml加入水中的。

本发明一种微波加热含钒石煤提钒的方法，搅拌浸出的时间为0.5-2.5h。

本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：

本方法巧妙的利用了微波内加热的特点，将硫酸均匀润湿后的松散含钒石煤物料在微波炉内进行加热，促进石煤中的钒与硫酸的反应生成水溶性的硫酸氧钒，有效降低加热温度，显著缩短了加热时间。与现有微波加热浸出技术相比，本发明显著的降低了微波加热时间，节约了能源和生产成本；本发明与石煤微波氧化焙烧提钒相比加热温度大大降低；与石煤微波加热硫酸浸出相比加热时间显著缩短，且钒的浸出率更高。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

1000g粒度为0.125mm以下的含V₂O₅0.74%的石煤，用160g硫酸（石煤质量的16%）和65ml水混合得到的溶液均匀润湿，然后将润湿的含钒石煤置于微波炉中进行微波加热，控制温度为180°C，微波加热时间为3min，再将加热后的含钒石煤按固液比1：1.5g/ml加入水，80°C搅拌浸出2h后过滤，得到含钒浸出液；V₂O₅的浸出率为87.1%。

实施例2

1000g粒度为0.15mm以下的含V₂O₅1.02%的石煤，用80g硫酸（石煤质量的12%）和67ml水混合得到的溶液均匀润湿，然后将润湿的含钒石煤置于微波炉中进行微波加热，控制温度为120°C，微波加热时间为18min，再将加热后的含钒石煤按固液比1：3.0g/ml加入水中，25°C搅拌浸出2.5h后过滤，得到含钒浸出液；V₂O₅的浸出率为90.1%。

实施例3

1000g粒度为0.125mm以下的含V₂O₅0.86%的石煤，用350g硫酸（石煤质量的35%）和210ml水混合得到的溶液均匀润湿，然后将润湿的含钒石煤置于微波炉中进行微波加热，控制温度为100°C，微波加热时间为30min，再将加热后的含钒石煤按固液比1：5.0g/ml加入水中，100°C搅拌浸出0.5h后过滤，得到含钒浸出液；V₂O₅的浸出率为98.4%。