[发明专利]一种含钒矿物熟化提钒方法

说明书

本发明公开了一种含钒矿物熟化提钒方法，包括以下步骤：先将含钒矿物粗破；然后往所得的矿粉中加入一定量的水、磷酸和浓硫酸混合均匀；把拌酸混合后的物料在一定高温下进行熟化；将得到的熟料在常温常压下用水浸出，经液固分离后得到浸出液和浸出渣。通过采用粗颗粒矿物并加磷酸熟化，使钒能与细磨矿物浸出一致，并同时抑制了矿物中铁的浸出，可避免后续中和氧化钒损失。因此，本发明针对粗破的含钒物料进行提钒，节约了细磨的能耗，同时能抑制铁的浸出，简化后续处理工序，比现有的熟化提钒方法具有显著的优势。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域中的浸矿技术领域，尤其涉及一种从含钒矿物中提取V₂O₅的方法。

背景技术

钒是一种非常重要的战略资源。钒主要用于钢铁工业及陶瓷工业，在航天工业、核工业、生物制药和钒电池等方面都有新的应用。从含钒矿物中提钒基本采用钠盐焙烧-溶剂萃取-铵盐沉淀工艺流程，该工艺收率一般只有45％～50％，且焙烧过程产生HCl和Cl₂等有害气体，环境污染十分严重，已被国家明令禁止。

近年来，浓酸熟化提钒工艺由于其清洁高效的特点，越来越被研究者重视。CN1049642A号中国专利文献公开了一种“石煤灰渣硫酸拌酸加温熟化水浸提取五氧化二钒工艺流程”。CN101157981A号中国专利文献公开了一种“钒矿提钒冶炼中控制杂质硅被浸出的方法”。CN101260464A号中国专利文献公开了“一种石煤提钒矿石分解方法”，而非专利文献也公开了“石煤提钒低温硫酸化焙烧矿物分解工艺”(刘万里，《中国有色金属学报》2009年05期，P943～P948)。CN101921912A号中国专利文献与《浸矿技术》(P536)都提出了含钒矿物增强酸扩散作用的二段熟化浸出方法。CN102191388A号中国专利文献在“浓酸二段熟化石煤提钒工艺”中提出了二段熟化强化浸出的方法。以上这些熟化工艺对矿物粒度要求较高，一般需要细磨处理，而且溶液中Fe浸出较多，后续氧化中和过程中Fe将会析出带走损失钒。

传统的湿法冶金中离不开物料的细磨，选冶联合流程更是如此，为了达到高效的提取，必须将浸出物料磨细到足够小的粒度，使浸出物料中的有价组分与浸出剂有足够的接触界面，保证浸出反应进行完全。几十年来，湿法冶金领域内降低能源消耗、简化流程操作的研究也主要集中在优化磨矿作业方面。另外，由于矿石磨细所带来的固液分离问题，始终是困扰湿法冶金操作的难题。再者，环境保护的要求日趋严格，细磨后尾渣不能满足资源化利用对粒度的要求，废渣综合利用一直难以解决。

上述这三方面的问题，即能耗高、操作繁杂、环境危害突出，是当前提钒湿法冶金中最突出的基本问题，无论从确保效率，降低能耗等直接经济因素看，还是从环境保护的间接经济因素看，矿石的磨细作业都是当前湿法冶金领域内一系列问题的症结所在。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺流程简单、节能降耗、操作方便、绿色环保、钒浸出率高、酸耗量低且适于工业化应用的含钒矿物浓酸熟化浸出的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种含钒矿物熟化提钒新方法，包括以下步骤：

(1)首先对含钒矿物进行粗破，粗破后得到的矿粉粒度＜5mm；

(2)向步骤(1)所得的粗矿粉中加入水和浓硫酸拌匀，并加入磷酸；

(3)将步骤(2)所得的拌和料进行高温熟化至少24h；

(4)将步骤(3)所得的熟料用水浸出，经液固分离后得到含钒浸出溶液和浸出渣。

所述步骤(1)中粗破后得到的矿粉在2～5mm粒度范围内的质量＞40％。

所述步骤(2)中水的添加量为含钒矿物质量的6％～10％，硫酸的添加量为含钒矿物质量的10％～20％。这里的硫酸添加量是指加入硫酸溶液后反应体系中纯硫酸所占百分比。