[发明专利]一种用于石煤提钒的复合添加剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于含钒石煤提钒技术领域，具体涉及一种用于石煤提钒的复合添 加剂及其使用方法。

背景技术

我国含钒石煤中的钒绝大部分以稳定的三价态存在，以低价态和类质同像 的形式赋存于云母类矿物中，属难处理含钒石煤，且这种价态的钒既不溶于水 亦不溶于酸，因此从此类含钒石煤中提钒必须先将其中的低价钒氧化至高价(四 价或五价)，然后再用溶液浸出。一般采用焙烧来对含钒石煤中的钒转价，焙烧 提钒工艺目前分三大类：

1.无添加剂焙烧提钒工艺

该工艺的最大特点是焙烧过程无添加剂，工艺过程简单，对环境压力小， 但它缺陷为钒的回收率低，最高也只有40％左右，资源浪费严重，且这种工艺对 含钒石煤有很强的选择性，只适用于很少数氧化程度大、发育不完善的含钒石 煤，且含钒石煤的五氧化二钒品位不小于0.8％，否则总回收率小于20％，甚至小 于10％，这是工业生产中不能接受的。符合这种工艺要求的含钒石煤非常少。

2.钙化焙烧提钒工艺

该工艺是在石煤焙烧过程中添加钙的化合物或者以钙化合物为主的复合 物。钙化焙烧工艺特点是生产过程中不产生氯气和氯化氢等气体，对少数含钒 石煤的五氧化二钒回收率可达到50～65％，对环境污染较小。但该技术也有重大 缺陷：对含钒石煤的选择性较大，虽不像无添加剂焙烧对含钒石煤那样的特殊 要求，但适应该法的石煤矿也不多。它同样要求含钒石煤的氧化程度大、发育 不完善，结构不完整，五氧化二钒的含量不小于0.8％，否则总回收率也相当低。 因此这类添加剂的试验研究较多，但无法实现工业应用。

3.钠化焙烧提钒工艺

1)单一的钠盐添加剂：

传统的石煤提钒方法是在含钒石煤中加入25％以上的NaCl，在高温下焙烧 3-4小时使原矿中低价钒部分转化为高价钒，以便回收。单一的NaCl作为添加剂， 一是加入量大(25％以上)，二是焙烧时间长(3～4小时)，且回收率也仅为60％ 左右，这对含钒石煤的利用以及降低生产成本均不利。

2)复合钠盐添加剂：

“石煤钒矿焙烧新型环保复合添加剂”(CN101177738A)公开了一种新型环 保复合添加剂。它是由15％Na₂CO₃、15％Na₂SO₄和70％NaCl为组分A，0.5V₂O₅和10％MnO₂和89.5％的铁矿渣、锰矿渣、钒矿渣或它们的混合矿渣为组分B，取 组分A∶B＝72∶28组成复合添加剂。这种复合添加剂制法复杂，且成分较多， 在焙烧过程中添加的量也较多，为18％。

“一种提钒钠化焙烧复合添加剂”(CN1884597A)公开了一种提钒钠化焙烧 复合添加剂。它是由氯化钠∶碳酸钠＝1∶1～2，且包含0.5～2％(重量)过渡金属 盐的氧化物。过渡金属氧化物可以为锰、铁、钴、镍的氧化物。在石煤提钒钠 化焙烧时，根据不同的含钒量及性能，在其中加入复合添加剂的重量为10～15％。 这种添加剂的用量也较高，工艺复杂。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种制备工艺简单、成分较少 的用于石煤提钒的复合添加剂及其使用方法；该复合添加剂用于石煤提钒焙烧 时，能减少添加剂的用量、缩短焙烧时间、保证钒的焙烧转价率且五氧化二钒 的回收率高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先将NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄和KMnO₄分别细磨至100目以下，再按质量比将NaCl∶Na₂CO₃∶Na₂SO₄∶KMnO₄＝ (4～6)∶1∶(1～4)∶0.5混匀，即得用于石煤提钒的复合添加剂。

用于石煤提钒的复合添加剂的使用方法是：将五氧化二钒含量≥0.5％的含 钒石煤细磨至100目以下，加入细磨后含钒石煤2～10wt％的用于石煤提钒的复 合添加剂，然后在混料机中混匀后再进行焙烧，焙烧温度为750～820℃，焙烧时 间为0.8～1.2小时。

其中：五氧化二钒含量≥0.5％的含钒石煤为钒以低价态和类质同像的形式 赋存于云母类矿物中的难处理含钒石煤。