含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法技术

本发明专利技术涉及含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，具有如下步骤：S1、将重晶石、含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至60‑80目；S2、将上述混合物料制成直径为10‑15mm的团球状物料；S3、将上述团球状物料在1000‑1100℃下焙烧80‑100分钟，再经900℃下保温2小时；S4、将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡；S5、废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料；本发明专利技术通过将一定的工艺步骤对重晶石、含钒石煤及焦炭进行处理，并通过立式窑进行焙烧，设置一定的工艺条件以及后续的工艺步骤，得到硫化钡及五价钒渣，提高焙烧效果和原料利用率且节能环保。

Co-production of barium sulfide and pentavalent vanadium slag from Vanadium-bearing stone coal and barite roasting

The present invention relates to a method for co-production of barium sulfide and pentavalent vanadium slag from Vanadium-bearing stone coal and barite by roasting. It has the following steps: S1, mixing barite, vanadium-bearing stone coal and coke in a certain proportion, and crushing them to 60 to 80 meshes; S2, making the above mixture into pellet material with a diameter of 10 to 15 mm; S3, roasting the pellet material at 1000 to 1100 degrees centigrade for 80 to 100 minutes, and then again. 4. leaching barium sulfide with hot water from roasted pellet material in leaching tank; S5. leaching vanadium solution with dilute sulfuric acid after hot water washing of waste residue as raw material for extracting vanadium pentoxide; the barite, vanadium-bearing coal and coke are treated by certain technological steps, and roasted in vertical kiln with certain setting. Barium sulfide and pentavalent vanadium slag were obtained under the technological conditions and subsequent technological steps, which could improve the roasting effect and the utilization rate of raw materials and save energy and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法
本专利技术涉及五氧化二钒生产
，尤其涉及含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法。
技术介绍
重晶石和无烟煤混合后在回转窑中焙烧生产硫化钡黑灰，再将黑灰浸取出硫化钡作为各种钡盐生产的原料。这种方法由来已久。也是目前国内外重晶石焙烧的主要方法。回转窑中反应生产原理是：2C+O2＝2CO；4CO+BaSO4＝BaS+4CO2；如果氧气过量，还有以下氧化反应：BaS+3/2O2+CO2＝BaCO3+SO2；从原理看，这是一个还原反应，重晶石中的天然硫酸钡成分和固定碳在1050-1100℃下反应，生成水溶性硫化钡和二氧化碳。更多的反应是碳先和氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳再和硫酸钡反应生成硫化钡和二氧化碳。采用回转窑生产虽然历史悠久，但这种方法有以下几个缺点：1、重晶石焙烧还原反应应该在还原性氛围中进行，但回转窑煤粉的喷入和燃烧需要加入大量空气，同时窑出料端容易漏入空气，导致转窑中难以维持还原性气氛，当氧过量时，容易产生碳酸钡和二氧化硫。实际上回转窑烧出黑灰，黑灰中硫化钡含量一般只有55％左右。热水浸取后残渣中碳酸钡含量都在20-30％，造成大量钡流失到废渣中，由于碳酸钡有毒性且排出二氧化硫，故还严重造成环境污染；2、回转窑焙烧时，重晶石和无烟煤通常混合破碎到粒径3-5mm。事实上，破碎过程中容易产生大量粉状物料，这些混合料从窑尾加入时，相当一部分细小粉料被烟气带入到沉降室和除尘器中。尤其是无烟煤粉，由于密度小被带走更为严重，不仅带来物料损失，更严重破坏了重晶石和无烟煤的配料比。造成焙烧效果下降，原料消耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服回转窑焙烧过程中的缺陷，得到能提高焙烧效果和利用率且节能环保的含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现：含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，具有如下步骤：S1、将重晶石、含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至60-80目；S2、将上述混合物料制成直径为10-15mm的团球状物料；S3、将上述团球状物料在1000-1100℃下焙烧80-100分钟，再经900℃下保温2小时；S4、将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡；S5、废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S1中，重晶石、含钒石煤和焦炭在混合前，还分别对各物料进行破碎步骤。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S1中，还包括将混合后的物料，加入10-15％的水，置入搅拌机中搅拌混合均匀。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S2中，使用成球机支撑团球状物料。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S3中，使用立式窑进行焙烧，并将物料从立式窑上方加料，立式窑下方出料。本专利技术更进一步改进在于，所述立式窑内自上而下依次设置有干燥段、预热段、焙烧段和保温段。本专利技术更进一步改进在于，所述干燥段的温度设置为350-500℃，所述预热段的温度设置为500-800℃，所述焙烧段的温度设置为1000-1100℃，所述保温段的温度设置为850-950℃。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S4中，所述热水温度设置为70-75℃。本专利技术进一步改进在于，所述步骤S5中，浸取残渣水洗3-4遍，残余硫化钡小于0.5％时，加入2％稀硫酸溶液进行浸泡，浸泡时间10-12小时，将渣中的五价钒溶入酸性溶液中，作为提取五氧化二钒的原料。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过将一定的工艺步骤对重晶石、含钒石煤及焦炭进行处理，并通过立式窑进行焙烧，设置一定的工艺条件以及后续的工艺步骤，得到硫化钡及五价钒渣，提高焙烧效果和原料利用率且节能环保。附图说明图1为本专利技术一个实施例中的工艺流程图；图2为本专利技术一个实施例中立式窑焙烧过程的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1至图2所示，含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，具有如下步骤：S1、将重晶石、含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至60-80目；S2、将上述混合物料制成直径为10-15mm的团球状物料；S3、将上述团球状物料在1000-1100℃下焙烧80-100分钟，再经900℃下保温2小时；S4、将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡；S5、废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料。具体实施时，所述步骤S1中，重晶石、含钒石煤和焦炭在混合前，还分别对各物料进行破碎步骤。具体实施时，所述步骤S1中，还包括将混合后的物料，加入10-15％的水，置入搅拌机中搅拌混合均匀。具体实施时，所述步骤S2中，使用成球机支撑团球状物料。具体实施时，所述步骤S3中，使用立式窑进行焙烧，并将物料从立式窑上方加料，立式窑下方出料。具体实施时，所述立式窑内自上而下依次设置有干燥段、预热段、焙烧段和保温段。具体实施时，所述干燥段的温度设置为350-500℃，所述预热段的温度设置为500-800℃，所述焙烧段的温度设置为1000-1100℃，所述保温段的温度设置为850-950℃。具体实施时，所述步骤S4中，所述热水温度设置为70-75℃。具体实施时，所述步骤S5中，浸取残渣水洗3-4遍，残余硫化钡小于0.5％时，加入2％稀硫酸溶液进行浸泡，浸泡时间10-12小时，将渣中的五价钒溶入酸性溶液中，作为提取五氧化二钒的原料。在上述技术方案中，本专利技术提出一种立窑焙烧新方法。该方法将重晶石、含钒石煤、焦炭、按照一定比例混合，粉碎至60-80目，用成球机制成直径10-15mm团球状物料。团球由布料机加入到立窑中，自上而下，在1000-1100℃下焙烧1.5小时，再经900℃下保温2小时，由底部排出。烧成团球在浸取池中用热水浸出硫化钡，废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料。副产提取的五氧化二钒是一种重要的物资，在钢铁、国防等领域有泛应用广。经过酸浸、水洗后的废渣，是生产水泥的优质材料。本专利技术的工作原理为：如图1所示，将含钒石煤、重晶石和焦炭分别破碎，按照一定比例加入搅拌机加入10-15％的水，搅拌混合均匀，加入到成球盘中挤压成球。团球加入立式焙烧窑中焙烧，焙烧温度控制在1000-1100℃，反应时间控制在80-100分钟。在此温度下，重晶石中的硫酸钡和石煤中的固定碳以及焦炭发生还原反应，生成硫化钡和二氧化碳。由于成球钡烧时，原料混合比转炉焙烧更加均匀，混合比例更加精确，焙烧过程中完全没有粉料随烟气带走的现象。同时原料破碎的粒径更小达0.1mm以下，焦炭和重晶石中的硫酸钡结合更好。而转炉焙烧时，原料颗粒直径3-5mm，反应接触面小，不利于重晶石的转化。在还原性氛围中，重晶石中的硫酸钡成分和固定碳反应，不会出现氧过量问题，因此烧出物中碳酸钡含量大大减少。在高温下，原料中的石煤固定碳参与和硫酸钡的反应，作为还原碳的一部分使用。同时，嵌藏在石煤晶栅中的低价钒在钡催化作用下被氧氧化，由三价钒和四价钒被氧化为五价钒，而五价钒具有很好的酸溶性，可以被有效的浸取出来。由于重晶石焙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，其特征在于，具有如下步骤：S1、将重晶石、含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至60‑80目；S2、将上述混合物料制成直径为10‑15mm的团球状物料；S3、将上述团球状物料在1000‑1100℃下焙烧80‑100分钟，再经900℃下保温2小时；S4、将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡；S5、废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料。

【技术特征摘要】
1.含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，其特征在于，具有如下步骤：S1、将重晶石、含钒石煤和焦炭按照一定比例混合，并粉碎至60-80目；S2、将上述混合物料制成直径为10-15mm的团球状物料；S3、将上述团球状物料在1000-1100℃下焙烧80-100分钟，再经900℃下保温2小时；S4、将焙烧后的团球状物料在浸取池中用热水浸出硫化钡；S5、废渣热水洗涤后，用稀硫酸浸泡提取含钒溶液作为提取五氧化二钒的原料。2.根据权利要求1所述的含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，其特征在于：所述步骤S1中，重晶石、含钒石煤和焦炭在混合前，还分别对各物料进行破碎步骤。3.根据权利要求1所述的含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，其特征在于：所述步骤S1中，还包括将混合后的物料，加入10-15％的水，置入搅拌机中搅拌混合均匀。4.根据权利要求1所述的含钒石煤与重晶石焙烧联产硫化钡及五价钒渣的方法，其特征在于：所述步骤S2中，使用成球机支撑团球状物料。5.根据权利要求1所述的含钒石...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卓成，李盛龙，付荣华，赵国旗，彭斌，
申请(专利权)人：湖北谷城新和有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42