本发明专利技术公开了一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺，它是将石煤经破碎、球磨过筛、氧化剂协同硫酸浸出、深度氧化、离子交换、铵盐沉钒和锻烧等工序制备V2O5产品。其特征在于所说的氧化剂为亚硝酸盐，如NaNO2、KNO2、Ca(NO2)2等，氧化剂的用量为石煤矿粉重量的0.5－15％，钒的浸出率达到95％以上，回收率大于80%，和现有提钒工艺相比，钒的浸出率提高了10-25%。这种工艺采用氧化酸浸提钒技术，不经焙烧过程，消除了Cl2、HCl气体对环境的污染，节约能源，且能大幅度提高钒的浸出率和回收率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺。
技术介绍
石煤是一种低品位含钒矿，目前还没有经济、有效的选矿方法来富集其中的钒。我国石煤总的储量虽大，但是各地没有大的矿床，各地石煤的特性存在很大的差异，这使得石煤提钒技术存在多样性，但对于石煤矿而言，提钒的难点和关键都是矿石分解过程，即石煤中钒由固相进入液相的浸出过程。国内传统提钒工艺为食盐钠化焙烧工艺，由于含钒石煤的品位低、NaCl加入量大，焙烧过程产生的含Cl2和HCl气体量大，环境污染严重，高额的烟气净化费用是石煤钠化焙烧提钒生产工艺环境保护的一大障碍，且钒回收率低，资源浪费严重。 随着国家有关部门对环保的要求日趋严格，传统的石煤提钒工艺污染太大，且钒转化率不高。因此，研究开发低污染、低酸耗、高回收率的石煤湿法提钒技术具有重大的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能显著提高石煤中钒浸出率的湿法提钒工艺。我国绝大多数石煤中的钒主要赋存于伊利石类粘土矿物中，并且绝大部分以钒(III)形式存在于粘土矿物二八面体夹心层中，部分取代铝(III)，这种硅铝酸盐结构较为稳定，导致石煤中的钒(III)难以被水、酸或碱溶解，而在石煤原生样中钒(IV)存在较少。在一定的温度和酸度下，氢离子可以进入含钒矿物晶格中破坏晶体结构，从而将束缚于其中的钒溶解释放出来，在有氧化剂存在的条件下，释放出来的三价钒就被氧化剂氧化变成四价，进而用酸溶解得到蓝色的硫酸钒酰溶液。其反应式为 (V2O3) · X + 2H2S04 + 1/2 O2 — V2O2 (SO4) 2 + 2H20 + X V2O2 (OH) 4 + 2H2S04 — V2O2 (SO4) 2 + 2H20 本专利技术的技术方案如下将石煤经破碎、球磨至过100目筛，按固液比1:0. 5-5控制水和硫酸的加入量，将矿粉投入酸浸池中，按氧化剂与石煤O. 5-15%的重量比加入NaN02、KNO2, Ca(NO2)2等，控制硫酸浓度为10-35%，搅拌均匀，在10-100°C温度下浸出1_15小时，过滤分离；加入一定量的氯酸钠溶液将含钒滤液深度氧化，然后用强碱性大孔阴离子交换树脂吸附钒溶液，再用10%的NaOH和5%NaCl混合溶液进行解吸；将解吸的含钒洗脱液用NH4Cl沉钒生成偏钒酸铵沉淀，过滤，将偏钒酸铵滤饼烘干后，送入煅烧炉，在400-60(TC锻烧分解为V2O5产品。尾气用盐酸回收，生成的NH4Cl返回沉钒工序使用。本工艺生产出的V2O5产品纯度大于98%，钒的浸出率大于90%，总回收率大于80%。由于本专利技术中石煤不需经焙烧工序，简化了工艺，降低了能耗，同时消除了钠化焙烧产生的ci2、hci烟气对环境的污染和设备的腐蚀，属清洁生产工艺，且大幅提高了钒浸出率、总回收率和资源利用率。附图说明 附图是本工艺的生产流程图。具体实施例方式 实施例一 (I)粉碎球磨过筛石煤矿经破碎、球磨至过100目筛。(2)氧化剂协同硫酸浸出按固液比1:0. 5-5控制水和硫酸的加入量，将矿粉投入酸浸池中，按氧化剂与石煤O. 5-15%的重量比加入NaNO2，控制硫酸浓度为10-35%，搅拌均匀，在10-100°C温度下浸出1_15小时，过滤分离。(3)深度氧化加入一定量的氯酸钠溶液将含钒滤液深度氧化，使四价钒完全氧化为五价钒。(4)离子交换分离富集用强碱性大孔阴离子交换树脂吸附钒溶液，再用10%的NaOH和5% NaCl混合液进行解吸。(5)沉钒将解吸的含钒洗脱液用NH4Cl沉钒生成偏钒酸铵沉淀，过滤。(6)煅烧将偏钒酸铵滤饼烘干后送入煅烧炉，在400 - 60(TC下煅烧分解为五氧化二钒产品。尾气用盐酸回收，生成氯化铵返回沉钒工序使用。用NaNOJt为氧化·齐U，石煤中钒的浸出率为96%。实施例二 按照上述破碎球磨过筛、氧化剂协同硫酸浸出、深度氧化、离子交换分离富集、沉钒、煅烧等步骤依次操作，其中在配料工序中，石煤矿粉中所加入的氧化剂为KNO2，重量为矿粉的5%，石煤的浸出率为95%。实施例三 按照上述破碎球磨过筛、氧化剂协同硫酸浸出、深度氧化、离子交换分离富集、沉钒、煅烧等步骤依次操作，其中在配料工序中，石煤矿粉中所加入的氧化剂为Ca(NO2)2，重量为矿粉的3%，石煤的浸出率为95%。权利要求1.一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺，其特征是将石煤经破碎、球磨至过100目筛，按固液比1:0. 5-5控制水和硫酸的加入量，将矿粉投入酸浸池中，按氧化剂与石煤O.5-15%的重量比加入氧化剂，控制硫酸浓度为10-35%，搅拌均匀，不时搅拌，在10-100°c温度下浸出1-15小时，过滤分离；加入一定量的氯酸钠溶液将含钒滤液深度氧化,然后用强碱性大孔阴离子交换树脂吸附钒溶液，再用10%的NaOH和5%NaCl混合溶液进行解吸；将解吸的含钒洗脱液用NH4Cl沉钒生成偏钒酸铵沉淀，过滤，将偏钒酸铵滤饼烘干后，送入煅烧炉，在400-600°C锻烧分解为V2O5产品。2.根据权利要求I所说的氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺，其特征在于所说的氧化剂为亚硝酸盐，如NaNO2、KNO2、Ca (NO2) 2等。全文摘要本专利技术公开了一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺，它是将石煤经破碎、球磨过筛、氧化剂协同硫酸浸出、深度氧化、离子交换、铵盐沉钒和锻烧等工序制备V2O5产品。其特征在于所说的氧化剂为亚硝酸盐，如NaNO2、KNO2、Ca(NO2)2等，氧化剂的用量为石煤矿粉重量的0.5－15％，钒的浸出率达到95％以上，回收率大于80%，和现有提钒工艺相比，钒的浸出率提高了10-25%。这种工艺采用氧化酸浸提钒技术，不经焙烧过程，消除了Cl2、HCl气体对环境的污染，节约能源，且能大幅度提高钒的浸出率和回收率。文档编号C22B34/22GK102899487SQ20121045067公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日专利技术者颜文斌, 华骏, 高峰, 蔡俊, 何新波 申请人:吉首大学, 湘西自治州高新技术创业服务有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化剂协同硫酸浸取石煤中钒的工艺，其特征是将石煤经破碎、球磨至过100目筛，按固液比1:0.5？5控制水和硫酸的加入量，将矿粉投入酸浸池中，按氧化剂与石煤0.5？15%的重量比加入氧化剂，控制硫酸浓度为10？35%，搅拌均匀，不时搅拌，在10？100℃温度下浸出1？15小时，过滤分离；加入一定量的氯酸钠溶液将含钒滤液深度氧化，然后用强碱性大孔阴离子交换树脂吸附钒溶液，再用10%的NaOH和5%NaCl混合溶液进行解吸；将解吸的含钒洗脱液用NH4Cl沉钒生成偏钒酸铵沉淀，过滤，将偏钒酸铵滤饼烘干后，送入煅烧炉，在400？600℃锻烧分解为V2O5产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：颜文斌，华骏，高峰，蔡俊，何新波，
申请(专利权)人：吉首大学，湘西自治州高新技术创业服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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