石煤硫酸化微波焙烧提取五氧化二钒新工艺

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1、石煤硫酸化微波焙烧提取五氧化二钒新工艺梁焕龙，谢营邦，何航军，满露梅（广西冶金研究院，南宁530023）doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.08.010摘要：采用硫酸化微波焙烧—水浸工艺从石煤中提取五氧化二钒，考察了硫酸用量、微波功率、粒径、微波焙烧温度和时间、添加剂NaF加入量、水浸液固比、水浸温度和时间对钒、铁、铝浸出的影响。结果表明，在下述最佳工艺条件下，五氧化二钒的浸出率达90%以上：硫酸用量30%、微波功率700W、粒径0.08mm、200℃微波焙烧1h、NaF加入量3%、水浸时间1h、水浸液固比3︰1、水浸温度90℃。关键词：石煤；硫酸化微波焙

2、烧；浸出；五氧化二钒中图分类号：TF841.3文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）08-0000-00NewProcessofVanadiumPentoxideExtractionfromStoneCoalbySulfationMicrowaveRoastingLIANGHuan-long，XIEYing-bang，HEhang-jun，MANLu-mei（GuangxiResearchInstituteofMetallurgy,Nanning530023,China)Abstract:Vanadiumpentoxidewasextractedfromstonecoal

3、bysulfationmicrowaveroastingandwaterleaching.Theeffectsofsulfuricaciddosage,microwavepower,particlesize,microwaveroastingtemperatureandtime,dosageofadditiveNaF,waterleachingtime,ratioofliquidtosolid,andwaterleachingtemperatureonleachingrateofvanadium,iron,andaluminumwereinvestigated.Theresultssho

4、wthatvanadiumpentoxideleachingrateis90%aboveundertheoptimumconditionsincludingsulfuricaciddosageof30%,microwavepowerof700W,particlesizeof0.08mm,microwaveroastingtemperatureof200℃,microwaveroastingtimeof1h,dosageofNaFof3%,ratioofliquidtosolidof3︰1,andwaterleachingtemperatureandtimeof90℃and1hrespec

5、tively.Keywords:stonecoal;sulfationmicrowaveroasting;leaching;vanadiumpentoxide我国的含钒石煤储量非常丰富[1]。我国的含钒资源主要以石煤为主，V2O5含量多在1.0%左右[2-3]。石煤中的低价V（Ⅲ）和V（Ⅳ）约占90%，它们以类质同象的形式赋存于黏土矿的硅氧四面体结构中，在有添加剂存在和高温的共同作用下，低价V（Ⅲ）和V（Ⅳ）才能转为可以溶解的高价V（Ⅴ）[4]。微波具有选择性加热的特性，在多种矿物提取冶金中得到广泛应用[5-10]。研究表明，利用微波的辐射，单位体积介质可以转化的能量即比例因子，V2O5

6、是0.71，Fe2O3是1.23，A12O3是0.21，所以，在微波的辐射下A12O3升温比V2O5、Fe2O3升温慢。有研究表明，C、Fe2O3和V2O5等的升温速率都比较大，再加上石煤中的SiO2与A12O3等在微波场中升温速率都很慢或者基本不升温，所以矿物中的各成分在微波场中会因热膨胀系数的不同而在不同的晶格间产生应力，从而导致矿物中颗粒的破裂[11-12]，使得硫酸浸出剂能更好地渗透接触到钒矿物，从而有利于钒的浸出。本文采用硫酸化微波焙烧工艺，主要考察了硫酸用量、微波焙烧时间、添加剂NaF加入量等条件对石煤五氧化二钒浸出率的影响，进而确定最佳工艺流程。1试验部分1.1试验原料、试

7、剂及仪器试验用石煤的主要化学成分（%）：V2O51.19、Al2O314.39、Fe3.17、SiO271.42、其它9.83。主要试剂为工业级浓硫酸，试验用水为自来水。主要仪器有HW－16型微波炉；烘箱；真空抽滤机。1.2试验方法石煤于烘箱中烘干，磨碎至一定粒度，每次取500g加入特定量的浓硫酸并搅拌均匀，放入微波炉在一定的温度下微波焙烧[13]一定时间，之后取出微波焙烧矿在3L三颈烧瓶(带温度计、机械搅拌和冷凝装置)中进行水浸。