一种石煤钠化焙烧提钒工艺制造技术

本发明专利技术系一种石煤钠化焙烧提钒工艺，工艺过程包括备料、焙烧、浸出三个主要步骤，先将氯化钠和石灰加入石煤矿中混匀磨细后焙烧，然后将焙烧得到的焙砂在稀酸溶液中浸出钒，具有工艺简单，金属回收率高，生产成本低，环境友好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石煤钠化焙烧提钒工艺。 背彔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有氧化焙烧 一碱浸、氧化焙烧一酸浸、钙化焙烧一碳铵浸出、钠化焙烧一水浸等，其中钠化 焙烧一水浸工艺钒的提取率高并且适合各种类型的石煤矿。传统的石煤钠化焙烧 提钒工艺是以氯化钠作添加剂，焙砂直接水浸，焙烧过程产生的大量HC1等有 害气体不加以治理，对周边环境会造成严重污染。目前，石煤钠化焙烧烟气普遍 采用NaOH溶液吸收，烟气治理成本占石煤提钒总成本的1/2-1/3，为了降低烟 气治理成本，许多提钒厂不得不采用低钠焙烧。石煤低钠焙烧，钒的提取率一般 只有40-50%，资源浪费严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免钠化焙烧过程产生HC1等酸性气体，降低生产成本， 保护环境，提高石煤资源的利用率，本专利技术提供一种石煤钠化焙烧提钒工艺。 本专利技术的技术方案是工艺过程包括备料、焙烧和浸出；先将氯化钠和石灰加入石煤矿中混匀磨细 后焙烧，然后将焙烧得到的焙砂在稀酸溶液中浸出钒。焙砂浸出得到的溶液经提钒后，NaCl进一步回收在焙烧过程循环使用，石煤矿中加入的氯化钠的量为石煤矿质量的5%~20%。石煤矿中加入的石灰的量为吸收石煤钠化焙烧过程产生的HC1、 Cl2等酸性 气体化学计量的l-2倍。石煤矿中加入的石灰是CaO、 Ca(OH)2、 CaC03中的一种或几种。焙砂浸出加入的矿物酸是硫酸或盐酸或硝酸，矿物酸的加入量以控制浸出液 的pH值在0.1-4.5为准。备料的过程包括所需原料混匀磨细至-100目，所述的焙烧是在650~ 950°C 氧化焙烧0.5~3.5h，所述的焙砂在稀酸溶液中浸出钒是将焙砂先按固液质量比1: 1.0~5.0加水和 矿物酸或加矿物酸溶液搅拌，控制溶液pH为0.1-4.5， 25-100°C搅拌浸出0.5>6h.本专利技术具体的工艺过程包括备料、焙烧和浸出；在石煤矿中先加入氯化钠和 石灰混匀磨细后焙烧，得到的焙砂在稀酸溶液中浸出钒；所述的氯化钠的加入量 为石煤矿质量的5%~20%。石灰的加入量为吸收石煤钠化焙烧过程产生的HCl 等酸性气体化学计量的1-2倍；备好的料混匀磨细至-100目，650 95(fC氧化焙 烧0,5 3,5h，焙砂先按固液质量比l: 1.0 5.0加水搅拌，然后加入矿物酸控制溶 液pH为0.1-4.5， 25-100°C搅拌浸出0.5-6h。本专利技术通过在工艺开始阶段加入NaCl和石灰这一关健步骤，有效避免了石 煤钠化焙烧过程HC1等酸性气体的产生，使得整个工艺过程既环保，又可靠，所需加入原料成本低廉，工艺运行成本低。本专利技术反应原理为 Si02 + H20 + 2NaClA 一 NaSi03 + 2HC1个 2NaCl + H20 + 02 + (V203)cA 一 2NaV03 + 2HC1个 CaO + 2HC1 ^ CaCl2 + 1120个 Ca(OH)2 + 2HC1 _ CaCl2 + 21120个 CaC03 + 2HC1 ^ CaCl2 + H2Ot + (302个 CaCl2 + 2NaSi03—— 2NaCl + CaSi03综上所述，本专利技术与已有的技术相比具有以下优点及效果1. 本专利技术的优势在于，使用石灰直接吸收石煤钠化焙烧过程产生的HCl等 酸性气体，反应速度快，吸收效果好，工艺简单，使用方便。2. 石灰吸收HC1等酸性气体后，随着温度的升高，CaCl2与2NaSi03反应 又将NaCl置换出来，提钒后NaCl可以进一步回收在焙烧过程循环使用，3. 整个工艺过程试剂的耗量小，生产成本低，金属回收率高，环境友好。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步描述，以下实施例旨在说明本专利技术而不 是对本专利技术的进一步限定。实施例1lOOOg石煤矿加入60g NaCl和30g CaO混匀磨细至-120目，700°C焙烧4h，焙砂按固液比1: 2加入到0.1mol/L HC1的盐酸溶液中，80°C搅拌浸出2h后过 滤，石煤钠化焙烧——稀酸浸出的实验结果如下<table>complex table see original document page 5</column></row><table>实施例2500g石煤矿加入60g NaCl和46g Ca(OH)2混匀磨细至-150目团矿，850°C 焙烧2h，焙砂按固液比h 4加水搅匀，然后加入硝酸调pH值至2.0，室温搅拌 浸出5,5h后过滤。石煤钠化焙烧——稀酸浸出的实验结果如下<table>complex table see original document page 5</column></row><table>实施例3500g石煤矿加入75g NaCl和66g CaC03混匀磨细至-200目，930°C焙烧lh, 焙砂按固液比l: 3加水搅匀，然后加入硫酸调pH值至2.5， 90°<:搅拌浸出1.5h 后过滤。石煤钠化焙烧——稀酸浸出的实验结果如下<table>complex table see original document page 5</column></row><table>实施例4500g石煤矿加入80g NaCl、 20g生石灰和40g石灰石混匀磨细至-150目， 80(fC焙烧2h，焙砂按固液比1: 3加水搅匀，然后加入硫酸调pH值至3.5， 55°C 搅拌浸出3.5h后过滤。石煤钠化焙烧——稀酸浸出的实验结果如下<table>table see original document page 6</column></row><table>权利要求1、一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，工艺过程包括备料、焙烧和浸出先将氯化钠和石灰加入石煤矿中混匀磨细后焙烧，然后将焙烧得到的焙砂在稀酸溶液中浸出钒。2、 根据权利要求1所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，焙砂 浸出得到的溶液，再经提钒后，NaCl进一步回收在焙烧过程循环使用，3、 根据权利要求1所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，石煤 矿中加入的氯化钠的量为石煤矿质量的5%~20%。4、 根据权利要求3所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，石煤 矿中加入的石灰的量为吸收石煤钠化焙烧过程产生的酸性气体所需化学计量的 1-2倍。5、 根据权利要求4所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，所述 的酸性气体为HCl或Cl2。6、 根据权利要求1所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，石煤 矿中加入的石灰是CaO、 Ca(OH)2、 CaC03中的一种或几种。7、 根据权利要求1所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，焙砂 浸出加入的矿物酸是硫酸或盐酸或硝酸，矿物酸的加入量以控制浸出液的pH值 在0.14.5为准。8、 根据权利要求1所述的一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，备料 的过程包括所需原料混匀磨细至-100目，所述的焙烧是在650 950°<:氧化焙烧 0.5~3.5h,9、 根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石煤钠化焙烧提钒工艺，其特征在于，工艺过程包括备料、焙烧和浸出：先将氯化钠和石灰加入石煤矿中混匀磨细后焙烧，然后将焙烧得到的焙砂在稀酸溶液中浸出钒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王学文，王明玉，肖彩霞，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]