一种从含钒石煤中提钒的焙烧方法技术

本发明专利技术公开了一种从含钒矿石中提钒的焙烧方法。将含钒矿石或矿渣进行破碎或成球，投入立窑中焙烧，在８００～１１００℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程，将脱炭后的焙烧料直接浸出提钒。也可利用钒厂已有设备，矿石初步脱炭后投入平窑或立窑二次焙烧，再用二次焙烧料浸出提钒。本发明专利技术简化了工艺流程，节约设备和生产人员的开支费用，提高焙烧转化率，其中空白焙烧还可消除氯气的污染，大幅度降低生产成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从含钒矿石中提钒的焙烧方法，特别适用于含钒矿石一次性焙烧后直接浸出的提钒工艺和无盐焙烧提钒工艺。目前从含钒矿石中提钒的预处理方法大都采用矿石破碎—搁管炉初步脱炭—球磨—成球—平窑焙烧工艺。这种方法的缺点是需经过两次焙烧，工艺流种复杂，耗工耗能多，成本高；平窑占地面积大，不利于规模化生产。如湖南省安化县东坪钒冶炼厂采用的石煤低盐掺钙焙烧工艺，湖南省煤炭科学研究所与湖南省怀化双溪钒厂采用的无盐焙烧工艺均是球磨成球两次焙烧工艺。湖南省煤炭研究所与长沙有色冶金设计院采用的石煤加盐沸腾炉焙烧—酸浸—离子交换法提钒工艺，浙江化工研究院采用的沸腾炉焙烧—酸浸—中间盐法提钒工艺，均是一次性焙烧—直接酸浸提钒方法，但沸腾炉焙烧，设备投资大，运行技术较复杂，耗电量特别高，每吨五氧化二钒产品耗电达8000KWh。本专利技术的目的在于提供一种简化工艺流程，节省设备投资，降低生产成本，提高焙烧转化率，从含钒矿石中提钒的一次性氧化脱炭焙烧方法。本专利技术的目的还在于提供一种简化了工艺流程，节省设备投资，降低生产成本，从含钒矿石中提钒的空白焙烧工艺。为了达到上述目的，本专利技术的技术解放方案是将含钒矿石或矿渣进行破碎或成球，投入立窑中焙烧，在800～1100℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程，将脱炭后的焙烧料直接浸出提钒。本技术解决方案是将含钒矿石破碎至5～100mm＞80％的片块，最好10～60mm＞80％，投入立窑中空白焙烧。本技术解决方案是将含钒矿石球磨成球，投入立窑中空白焙烧。本技术解决方案是将含钒矿石球磨并加添加剂成球(添加剂可以是钠盐、钙盐、低盐掺钙等)，投入立窑中焙烧。本技术解决方案中的立窑为圆柱形立窑，其内径与高度比为1∶1.5～10。本技术解决方案中的立窑为圆柱形立窑，内径为2～3米，有效高度为6～20米，立窑上部和下部内衬用红砖，中部内衬用耐火砖，立窑外围用隔热材料(石棉板和矿渣等)封实保温，圆柱形立窑中部焙烧温度控制在800～900℃。本技术解决方案中的圆柱形立窑在中部设计有横向和纵向搁管(搁管可调控炉子中心的焙烧温度)。对于含炭量在5～8％的矿石不采用搁管，焙烧温度基本能达到要求，含炭量在8％以上的矿石可采用搁管立窑，以利于调节焙烧温度。本技术解决方案中的焙烧过程从矿石入炉到出炉的周期为4～6天，控制脱炭率达95％以上。为了达到上述目的，本专利技术还可以采用如下技术解决方案经初步脱炭，含炭量在5～8％的焙烧料破碎成片块，再投入到平窑或立窑中进行二次焙烧，用二次焙烧料粉碎后直接浸出提钒。这种方法既利用了原无盐焙烧(或钠化焙烧)工艺的设备，又利用了一次性脱炭焙烧的原理，省去了球磨成球工艺，用搁管炉和平窑(或立窑)焙烧代替立窑一次性氧化脱炭焙烧。上述技术解决方案中将初步脱炭的焙烧料破碎至10～60mm＞80％的片块，投入平窑中进行二次焙烧，脱炭率控制在95％以上。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。矿石采用含钒石煤，将其用颚式破碎机破碎，80％以上的石煤破碎至5～100mm，最好粒度10～60mm，投入内径为2米，高10米的圆柱形立窑中焙烧。也可以将石煤经过球磨，加工业用盐NaCl或者低盐掺钙或不加添加剂制成球，投入到上述立窑中焙烧。圆柱形立窑分上中下三部分，上部和下部内衬用红砖，中部内衬用耐火砖，外围用石棉和矿渣封实保温，中部炉心设计有横向和纵向搁管。圆柱形立窑上部为预热区。中部为主要焙烧区，矿石中钒的化合物转化成可溶性钒酸盐类均在这一焙烧过程中完成。下部为冷却区，空气由窑的底部送入，另一部分空气由炉膛风帽处吹入立窑中心。炉子中心温度控制在800～900℃，矿石从入炉到出炉的周期为5天左右，脱炭率即可达到95％以上，低盐掺钙、加盐成球焙烧转化率比平窑提高10～20％，将脱炭后的焙烧料粉碎成5～30mm＞80％的粗颗粒，用酸浸出或碱浸出，或者分别用酸、碱同时浸出再混合中和的办法提取五氧化二钒。成球焙烧的可直接球浸提钒。本专利技术也可以用原有钒厂的搁管炉和平窑代替立窑一次性氧化脱炭，如利用湖南省怀化双溪钒厂的设备，将石煤破碎投入搁管炉进行初步脱炭，省去球磨和成球工艺及设备，将初步脱炭含炭量在5～8％的焙烧料破碎成10～60mm＞80％片块，投入平窑进行二次焙烧，将二次焙烧的焙烧料粉碎成5～30mm＞80％的粗颗粒进行浸出提钒。采用本专利技术技术解决方案中的矿石破碎—立窑一次性氧化脱炭空白焙烧工艺打破了认为原矿难以实现一次性焙烧氧化脱炭的传统理论偏见，大大简化了工艺流程，省去了初步脱炭—磨球—成球—平窑焙烧工艺步骤及其设备，设备投资和生产人员减少70％；以年产100吨五氧化二钒的规模计，比原工艺减少厂房面积1500m2以上；无盐焙烧消除了氯气对环境的污染，立窑焙烧中产生的SO2等有害气便于集中处理，可最大限度降低废气对污染环境；比原焙烧工艺降低生产成本70％以上。采用本专利技术技术解决方案中的矿石球磨—成球—立窑一次性氧化脱炭焙烧工艺，也简化了工艺，减少了焙烧次数，提高了焙烧转化率。采用本专利技术技术解决方案中的初步脱炭—平窑或立窑二次焙烧工艺，对于原有钒厂来说，充分利用了已有设备或仅需稍加设备改造，省去球磨成球工艺，减轻了劳动强度，提高了生产效率，比原工艺降低生产成本60％以上。权利要求1.一种从含钒矿石中提钒的焙烧方法，其特征在于将含钒矿石破碎，投入立窑中焙烧，在800～1100℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程。2.根据权利要求1所述的提钒的焙烧方法，其特征在于将含钒矿石破碎至10～60mm＞80的片块。3.根据权利要求1或2所述的提钒的焙烧方法，其特征在于立窑为圆柱形立窑，其内径与高度比为1∶1.5～10。4.根据权利要求3所述的提钒的焙烧方法，其特征在于圆柱形立窑内径为2～3米，有效高度为6～20米，其上部和下部内衬用红砖，中部内衬用耐火砖，立窑外围用隔热材料封实保温，其中部焙烧温度控制在800～900℃。5.根据权利要求4所述的提钒的焙烧方法，其特征在于圆柱形立窑的中部设计有横向和纵向的搁管。6.根据权利要求1或2所述的提钒的焙烧方法，其特征在于焙烧料的脱炭率达95％以上。7.根据权利要求1所述的提钒的焙烧方法，其特征在于将含钒矿石球磨并成球，投入立窑中焙烧，在800～1100℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程。8.根据权利要求7所述的提钒的焙烧方法，其特征在于脱炭率达95％以上。9.根据权利要求1所述的提钒的焙烧方法，其特征在于将含钒矿石球磨并加添加剂成球，投入立窑中焙烧，在800～1100℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程。10.根据权利要求9所述的提钒的焙烧方法，其特征在于脱炭率达95％以上。11.一种从含钒矿石中提钒的焙烧方法，其特征在于将含钒矿石初步脱炭，含炭量在5～8％的的焙烧料破碎成片块，再投入到平窑或立窑中进行二次焙烧。12.根据权利要求11所述的提钒的焙烧方法，其特征在于将初步脱炭的焙烧料破碎至10～60mm＞80％的片块，投入平窑或立窑中进行二次焙烧，脱炭率控制在95％以上。全文摘要本专利技术公开了一种从含钒矿石中提钒的焙烧方法。将含钒矿石或矿渣进行破碎或成球,投入立窑中焙烧,在800～1100℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程,将脱炭后的焙烧料直接浸出提钒。也可利用钒厂已有设备,矿石初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含钒矿石中提钒的焙烧方法，其特征在于：将含钒矿石破碎，投入立窑中焙烧，在８００～１１００℃温度条件下一步完成氧化与脱炭过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谌东开，罗振先，谌建开，傅子林，刘锋利，王子监，
申请(专利权)人：湖南省安化县碳化硅厂，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]