一种含钒石煤分粒级流态化焙烧提取钒的方法技术

本发明专利技术涉及一种含钒石煤分粒级流态化焙烧提取钒的方法。其技术方案是：将含钒石煤原矿破碎分级为四种粒径级别颗粒，以d表示含钒石煤原矿颗粒粒径，将100份质量的d＜0.1mm的颗粒与1~3份质量的水泥混合，加水，制得粒径为1~3mm的小球，干燥。将粒径3mm＞d≥1mm、1mm＞d≥0.45mm、0.45mm＞d≥0.1mm和干燥后的小球分别置入流态化焙烧炉，在700~900°C条件下焙烧5~35min，自然冷却；分别磨碎，混合，制得焙砂；将150~500份质量的体积浓度为10~25%的硫酸、1~7份质量的CaF2和100份质量的焙砂混合，在80~100℃条件下搅拌1~6h，固液分离，浸出液用于后续净化富集作业。本发明专利技术具有焙砂产率高、焙烧时间短、环境友好和钒浸出率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。其技术方案是：将含钒石煤原矿破碎分级为四种粒径级别颗粒，以d表示含钒石煤原矿颗粒粒径，将100份质量的d＜0.1mm的颗粒与1~3份质量的水泥混合，加水，制得粒径为1~3mm的小球，干燥。将粒径3mm＞d≥1mm、1mm＞d≥0.45mm、0.45mm＞d≥0.1mm和干燥后的小球分别置入流态化焙烧炉，在700~900°C条件下焙烧5~35min，自然冷却；分别磨碎，混合，制得焙砂；将150~500份质量的体积浓度为10~25%的硫酸、1~7份质量的CaF2和100份质量的焙砂混合，在80~100℃条件下搅拌1~6h，固液分离，浸出液用于后续净化富集作业。本专利技术具有焙砂产率高、焙烧时间短、环境友好和钒浸出率高的特点。【专利说明】
本专利技术属于石煤提钒
。具体涉及一种含钒石煤分粒级流态化焙烧提取钒 的方法。
技术介绍
石煤是我国重要的含钒资源，从石煤中提钒是开发利用钒资源的一个发展方向。 石煤提钒要解决的主要问题是在提高V 205浸出率和回收率的前提下，如何降低消耗和避免 环境污染，研究方向是开发低消耗低成本的清洁生产工艺。为改变传统焙烧工艺过程中产 生的HC1、C1 2、S02等气体对环境造成的污染，并改善钒回收利用率低的现象，科技工作者开 发和研究了石煤提钒新工艺，其特征是无氯焙烧或不焙烧直接浸出，这些工艺对于环境污 染问题虽有所改善，但仍存在一定的问题，比如直接酸浸工艺一般对原料适应性较差，同时 由于过量添加剂和杂质的存在使酸的耗量大大增加；钙化焙烧的焙烧温度高、焙烧时间长 会引起能耗增加，同时焙烧生成碱土金属的钒酸盐又不溶于水，必须用酸或碱作溶剂才能 将其中的钒溶解出来。所以，寻找高效、清洁的石煤提钒新工艺尤为重要。 基于流态化焙烧技术具有燃料适应性强，燃烧效率高，调节速度快以及易于实现 灰渣综合利用等优点，已经成为清洁燃烧劣质燃料的主要工艺，且焙烧过程无需加入添加 齐U，有效地解决了环境污染问题。而且在回收利用灰渣中V 205的同时还能回收石煤中的热 能，实现资源的高效利用。 李社锋等(李社锋，方梦祥，王勤辉，施正伦，骆仲泱，倪明江.流化床焙烧石煤料球 提取v 205.燃烧科学与技术，2010,16 (4) :317-322.)研究了含钒石煤料球的流化床焙烧 提钒工艺，但得出的最佳焙烧温度较高，为930°C，焙烧时间较长，为9(Tl00min，实验中使 用的焙烧料球粒级为(T6mm，焙烧成球率只有62%，而钒转浸率只有50. 62%。周宛谕等（周 宛谕，施正伦，王勤辉，徐耀斌.循环流化床中含钒石煤料球的焙烧特性研究.动力工 程，2009, 29 (10) :904-908.)研究了含钒石煤料球的循环流化床焙烧特性，发现循环流化 床对石煤中的钒矿物具有良好的焙烧氧化作用，但焙烧产物为70%左右，在液固比为2、硫 酸浓度为15%和浸出温度为90°C条件下，钒浸出率仅为70%，实验中使用的焙烧料球粒级为 0?8mm〇 综上所述，现有的石煤流态化焙烧提钒技术还存在焙烧时间长、焙砂的产率低、钒 浸出率不高的缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种焙烧时间短、焙砂产率高、环境友 好和钒浸出率高的含钒石煤分粒级流态化焙烧提取钒的方法。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的具体步骤是： 步骤1、先将含钒石煤原矿破碎为粒径〈3_的颗粒，再按颗粒粒径为小于3_且大于 等于1 mm、小于1 mm且大于等于0· 45mm、小于0· 45mm且大于等于0· 1mm和小于0· 1mm进 行分级，得到四种粒径级别的含钒石煤原矿颗粒。 步骤2、将100份质量的粒径小于0. 1_的含钒石煤原矿颗粒与Γ3份质量的水泥 混合，得到混合料，再向混合料中加入5~10份质量的水，制粒，制得粒径为l~3mm的小球，再 进行干燥，得到干燥后的小球。 步骤3、将粒径为小于3mm且大于等于1mm的含f凡石煤原矿颗粒、粒径为小于1mm 且大于等于〇· 45mm的含f凡石煤原矿颗粒、粒径为小于0· 45mm且大于等于0· 1mm的含钥； 石煤原矿颗粒和干燥后的小球依次置入对应的第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、第 三流态化焙烧炉和第四流态化焙烧炉；第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、第三流态 化焙烧炉和第四流态化焙烧炉的颗粒的流化速度依次为1. 25~1. 80m/s、l. 0(Tl. 60m/s、 0. 8(Tl. 60m/s和0. 6(Tl. 40m/s ;四个流态化焙烧炉的焙烧温度为70(T900° C，焙烧时间 为5~35min，自然冷却至室温；然后分别磨碎至粒径小于0. 074mm占65~85wt%，混合，制得焙 砂。 步骤4、将15(Γ500份质量的体积浓度为1(Γ25%的硫酸、1?7份质量的CaF2和100 份质量的焙砂混合，在8(n〇0°C条件下搅拌浸出l~6h，固液分离，得到浸出液和浸出渣，浸 出液用于后续净化富集作业。 所述的含钒石煤原矿的v205品位为0. 6~1. 4wt%，含钒石煤原矿的碳含量为 8"l3wt%〇 由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果： 1、本专利技术采用细粒粉料直接制粒，制粒小球粒度为l~3mm，减少了流态化焙烧过程细粒 被气流带走的损失量，提高了焙砂的产率，焙砂产率达到80%以上。 2、本专利技术采用不同的流化速度对四种粒级石煤原矿进行流态化焙烧，充分发挥了 窄级别焙烧的优势，各个粒级原矿焙烧更充分，钒转价效果更佳；缩短了焙烧时间，焙烧时 间只需5~35min，缩短了焙烧过程中物料颗粒之间，物料与炉壁之间的碰撞时间，减少了由 颗粒碰撞所产生的粉料，降低了粉料被气流带走的损失量，提高了焙砂的产率。而本专利技术对 含钒石煤原矿要求低，工艺适应性强，焙烧过程无需添加添加剂，对环境较友好。钒的浸出 率较高，达到80%以上。 因此，本专利技术具有焙烧时间短、焙砂产率高、环境友好和钒浸出率高的特点。 【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术做进一步的描述，并非对保护范围的限制： 实施例1 。本实施例的具体步骤是： 步骤1、先将含钒石煤原矿破碎为粒径〈3_的颗粒，再按颗粒粒径为小于3_且大于 等于1 mm、小于1 mm且大于等于0· 45mm、小于0· 45mm且大于等于0· 1mm和小于0· 1mm进 行分级，得到四种粒径级别的含钒石煤原矿颗粒。 步骤2、将100份质量的粒径小于0. 1_的含钒石煤原矿颗粒与Γ3份质量的水泥 混合，得到混合料，再向混合料中加入5~10份质量的水，制粒，制得粒径为l~3mm的小球，再 进行干燥，得到干燥后的小球。 步骤3、将粒径为小于3mm且大于等于1mm的含f凡石煤原矿颗粒、粒径为小于1mm 且大于等于〇· 45mm的含f凡石煤原矿颗粒、粒径为小于0· 45mm且大于等于0· 1mm的含钥； 石煤原矿颗粒和干燥后的小球依次置入对应的第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、 第三流态化焙烧炉和第四流态化焙烧炉；第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、第三流 态化焙烧炉和第四流态化焙烧炉的颗粒的流化速度依次为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含钒石煤分粒级流态化焙烧提取钒的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：    步骤1、先将含钒石煤原矿破碎为粒径<3mm的颗粒，再按颗粒粒径为小于3mm 且大于等于1 mm、小于1 mm且大于等于0.45mm、小于0.45mm且大于等于0.1mm和小于0.1mm进行分级，得到四种粒径级别的含钒石煤原矿颗粒；    步骤2、将100份质量的粒径小于0.1mm的含钒石煤原矿颗粒与1~3份质量的水泥混合，得到混合料，再向混合料中加入5~10份质量的水，制粒，制得粒径为1~3mm的小球，再进行干燥，得到干燥后的小球；    步骤3、将粒径为小于3mm且大于等于1mm的含钒石煤原矿颗粒、粒径为小于1mm且大于等于0.45mm的含钒石煤原矿颗粒、粒径为小于0.45mm且大于等于0.1mm的含钒石煤原矿颗粒和干燥后的小球依次置入对应的第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、第三流态化焙烧炉和第四流态化焙烧炉；第一流态化焙烧炉、第二流态化焙烧炉、第三流态化焙烧炉和第四流态化焙烧炉的颗粒的流化速度依次为1.25~1.80m/s、1.00~1.60m/s、0.80~1.60m/s 和0.60~1.40m/s；四个流态化焙烧炉的焙烧温度为700~900°C，焙烧时间为5~35min，自然冷却至室温；然后分别磨碎至粒径小于0.074mm占65~85wt%，混合，制得焙砂；    步骤4、将150~500份质量的体积浓度为10~25%的硫酸、1~7份质量的CaF2和100份质量的焙砂混合，在80~100℃条件下搅拌浸出1~6h，固液分离，得到浸出液和浸出渣，浸出液用于后续净化富集作业。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁军，黄献宝，张一敏，刘涛，马浩，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42