石煤钒矿拌酸熟化浸出新工艺

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1、第13卷第2期过程工程学报Vol.13No.22013年4月TheChineseJournalofProcessEngineeringApr.2013石煤钒矿拌酸熟化浸出新工艺万洪强，宁顺明，佘宗华，邢学永，封志敏(长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012)摘要：对南方某石煤钒矿进行拌酸熟化浸出，考察了矿物粒度、加水量、硫酸用量、熟化温度、熟化时间及水浸工艺参数对钒浸出的影响，并研究了H2O在熟化过程中的行为.得到最佳工艺流程和结果为：先将石煤钒矿磨至125m以下，加10%水润湿，再加入20%浓

2、硫酸拌匀，140℃下保温熟化3h，按液固比1.5mL/g水浸2h，钒浸出率达87.8%.石煤矿物中含钒云母结构在熟化过程中被破坏，形成难溶的SiO2，浸出液中SiO2浓度为0.09g/L，利于后续处理.关键词：石煤；拌酸熟化；钒；浸出率中图分类号：TF841.3文献标识码：A文章编号：1009606X(2013)020202051前言单、过程能耗低、清洁环保、钒浸出率高，为石煤提钒行业开辟了一条新途径.钒是一种非常重要的战略性资源，广泛用于钢铁、2实验化工及陶瓷工业，在航天工业、核工业、生物制药和钒

3、[13]电池等方面都有新的应用.目前提钒的主要原料有2.1原料与试剂钒钛磁铁矿、钒粘土矿及石煤矿.含钒石煤是我国特有本实验所用原料为南方某地石煤钒矿，其主要化学[4,5]的一种钒矿资源，储量巨大，从中提钒基本采用钠盐成分如表1所示，价态分布见表2，物相组成见表3.[68]焙烧溶剂萃取铵盐沉淀工艺流程，该工艺设备简表1石煤钒矿的化学组成(%,)单、生产成本低，但收率一般只有45%50%，且焙烧Table1Compositionofvanadium-containingstonecoal(%,)

4、过程产生HCl和Cl2等有害气体，环境污染十分严重，V2O5CSiO2Al2O3CaO0.9014.2065.775.900.85已被国家明令禁止.Fe2O3MgOTiO2K2ONa2O邹晓勇等[9]提出了石煤无盐焙烧硫酸浸出工艺，4.250.450.461.290.09[10][11]黄克桃等提出了钙化焙烧酸浸工艺，傅立等提出表2石煤原矿中钒的价态分布了复合添加剂焙烧酸浸工艺，这些工艺实质都是以钙Table2Valencedistributionofvanadiumintheore3+4+5+Co

5、mponentVVV化焙烧替代钠化焙烧，解决了钠化焙烧工艺中的Cl2污Content(%,)0.600.240.06染问题，但适用温度范围较窄，由于石煤含碳放热，极表3石煤原矿中钒的物相分布(%,)易局部过烧，目前还没有合适的工业焙烧设备，且生产Table3DistributionofV-containingphasesintheore(%,)成本比钠化焙烧大幅提高.石煤钒矿直接酸浸工艺也有FerricoxideandaluminumoxideMicasmineralGarnet[12]0.100.

6、750.05不少报道.向小艳等研究了直接酸浸工艺，李存兄等[13][14]研究了加压酸浸工艺，冯其明等提出了HF强化酸实验所用试剂有分析纯浓H2SO4、去离子水，钒滴+浸工艺，这些工艺实质是以H进入钒云母晶格，破坏定分析过程中所用的磷酸、硫酸亚铁铵、高锰酸钾等均其结构，从而将钒释放出来，并通过加压、添加HF强为分析纯.化这一过程，钒浸出率可达90%以上，但浸出过程速度2.2实验设备慢、水温要求高、能源消耗很大，且杂质大量进入浸出湖北省地质局探矿机械修配厂XMZL-63型球磨液，后续处理复杂，实现工业化生产

7、还有待进一步研究.机，浙江上虞市道墟鉴湖仪器筛具厂标准筛，长沙湘平本工作采用拌酸熟化浸出新工艺处理石煤钒矿，对科技发展有限公司ES-300A型电子天平，长沙仪器仪表焙烧和水浸工序进行了系统研究，从工艺上避免了高耗厂FN202-1型电热恒温烘箱，金坛市中大仪器厂DF-1能、高污染的焙烧过程，且熟化后物料浸出过程简单，集热式恒温磁力搅拌器，上海真空泵厂2XZ-4型旋片真浸出液硅含量大幅降低，利于后续萃取.该工艺流程简空泵，布式漏斗，抽滤瓶，定性滤纸，烧杯，玻璃棒，收稿日期：20121231，修回日期：20

8、130225基金项目：国家科技部“十二五”国家科技支撑计划资助项目(编号：2012BAA07B00)作者简介：万洪强(1984)，男，江西省南昌市人，硕士研究生，主要研究方向为稀有金属冶金，Tel:0731-88655618,E-mail:wanhq4321@163.com；宁顺明，通讯联系人，Tel:0731-88655618.第2期万洪强等：石煤钒矿拌酸熟化浸出新工艺203滴定管，锥形瓶等.(88.0%)，再延长时间