一種含釩熟料的生產方法
【專利摘要】一種含釩熟料的生產方法，涉及到在從含釩石煤中提取釩的過程中生產含釩熟料的方法。經過選礦的石煤被粉碎，并被進一步被磨細，在磨細的過程中，摻加1～2％的白云石原石粉和6～9％的重晶石原石粉，再與石煤（或釩土）進行充分的攪拌，形成細小的球形顆粒；成球后進入焙燒爐焙燒，焙燒后物料緩慢冷卻形成含釩熟料。采用本方法后，完全消除了焙燒時所產生HCl、Cl2等有毒有害氣體，侵害人體健康的腐蝕性氣體不復存在，同時釩的總轉化率也有所提高。
【專利說明】一種含釩熟料的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到含釩石煤和釩土提釩【技術領域】，特別涉及到在從含釩石煤和釩土中提取釩的過程中生產含釩熟料的方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，釩是一種過渡金屬元素，在自然界中分布極為分散，故也被稱為稀散元素。然而，釩的應用卻十分廣泛，在鋼鐵、有色金屬、化工、合金、超導材料，汽車工業等行業中都是不可或缺的重要元素；一種重要的戰略物資。世界上釩的資源豐富、分布廣泛，但無單獨可供開采的富礦，而是以低品位與其他礦物共生。石煤是一種碳質頁巖，是我國的一種獨特的釩礦資源。其特點是發熱量低、灰分高、含有多種金屬元素，儲量極為豐富，對釩的提取冶煉具有很大優勢。伴隨我國鋼產量的迅速增長，釩需求量的逐漸上升，石煤提釩既是石煤綜合利用的一個重要發展方向，又是我國釩冶煉產業發展的新方向。
[0003]據統計，我國石煤中V2O5的儲量約1.13萬噸，占總釩礦資源儲量的37% ;含釩石煤主要分布在我國煤炭資源貧乏的南方湖南、廣西、湖北等諸省，它們的釩礦資源又占全國石煤釩礦資源儲量的54%。
[0004]釩在石煤中的價態多樣，通常以V (III)和V (IV)存在，V (III)占多數，三價釩能以類質同相形式進入硅酸鹽礦物晶格中，同時，四價釩也可以類質同相形式存在于硅氧四面體結構中。此類礦石難于浸出，要將三價或四價釩浸出來，首先必須破壞晶體結構，使賦存在晶體結構中的釩釋放出來。
[0005]石煤提釩工藝技術可以歸納為兩種代表性的類型:焙燒提釩工藝(火法提釩工藝)和濕法提釩工藝。火法焙燒濕法浸出提釩工藝是礦石經過高溫氧化焙燒，低價釩氧化轉化為五價釩，再進行濕法浸出得到含釩液體實現礦石提釩的工藝過程。根據焙燒過程添加劑的不同或焙燒機理的區別，分為:鈉化焙燒提釩工藝、空白焙燒提釩工藝、鈣化焙燒提釩工
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[0006]鈉化焙燒工藝是:
石煤一選礦一粉碎一球磨一加鹽攪拌一成球一焙燒一形成熟料。
[0007]經過選礦一粉碎一球磨，含釩石煤被破碎至一定的細度，并添加7~9% (以球磨后的石煤粉重量為基礎)的NaCL，對偏酸性礦粉再添加3~4%的Na2CO3后；進行充分的攪拌后進入焙燒爐焙燒，多價態的釩轉化為水溶性的鈉鹽，如Na20.yV205 , NaVO3。
[0008]采用鈉化焙燒工藝技術比較成熟，生產條件要求不高、設備簡易、成本低、工藝流程簡單、適合于因地制宜的小規模生產等優點，但石煤用量大(提取I t V2O5約需30 Ot石煤)、熱能利用低、V2O5總回收率僅為40~50%左右，噸釩生產成本高。釩回收率低，資源綜合利用率低；鈉鹽焙燒產生大量粉塵和HCIXl2和SO2等嚴重污染環境的腐蝕性氣體，粉塵必須安裝收塵裝置除塵、有毒有害的氣體必須用堿溶液吸收處理才能達標排放，否則會對環境造成嚴重污染，產生嚴重后果。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種含釩熟料的生產方法。在石煤提釩過程中，采用添加劑替代鈉化焙燒工藝所使用的N aC I和N a2C 03。完全消除了鈉法焙燒工藝的含HCl、Cl2等有毒有害氣體的廢氣污染問題，使嚴重污染空氣、侵害人體健康的腐蝕性氣體不復存在，同時提高轉化率，使企業的生產釩產品的能力得以提高，經濟效益也有望獲得進一步的改觀。
[0010]本發明是通過以下的技術措施來實現的。一種含釩熟料的生產方法，經過選礦的石煤被粉碎，并被進一步被磨細到140目~200目，在磨細的過程中，摻加白云石原石粉和重晶石原石粉，再與石煤進行充分的攪拌，形成細小的球形顆粒；成球后進入焙燒爐焙燒，焙燒后物料緩慢冷卻形成含釩熟料。
[0011]以粉碎后的石煤(或釩土)重量為基準，摻加白云石原石粉的重量為I~2%，摻加重晶石原石粉的重量為6~9%。
[0012]摻加的白云石原石粉和重晶石原石粉的細度為140~200目。
[0013]球形小顆粒進入焙燒爐的焙燒時間為6~8小時，焙燒溫度為850~950°C。
[0014]白云石原石的主要成份為CaMg (CO3)2，其中Cao約30%，Mgo約22%。重晶石原石的主要成份為BaSO4，約為92~98%。白云石原石粉和重晶石原石粉含水量極低，在與石煤充分的攪拌、磨細成球過程中不易回濕與回軟，攪拌更為均勻。否則物料在焙燒過程中極易燒結，給下一步的浸取帶來困難，釩的總轉化率下降。
[0015]焙燒中，白云石原石粉和重晶石原石粉組成混合添加劑，與石煤一起進行氧化焙燒，在高溫下，低價釩氧化成高價釩并形成不溶于水的偏釩酸鈣和釩酸鈣(或偏釩酸鎂和釩酸鎂，或鋇鹽)。基本的化學方程式是:
V2O3 +。2 — V2O5
V2O5 + CaCO3 — Ca (VO3) 2+ CO2
V2O5 + MgCO3 — Mg(VO3)2+ CO2
V2O5 + BaSO4 — Ba (VO3) 2+ SO2。
[0016]一般情況下，白云石原石粉和重晶石原石粉的價格與食鹽的價格相差不大，故不會增加含釩熟料的生產成本。
[0017]本發明采用上述技術措施后，白云石原石粉和重晶石原石粉組成混合添加劑替代了鈉化焙燒工藝所使用的N aC I和N a2C O3。完全消除了焙燒時所產生HC1、C12等有毒有害氣體，侵害人體健康的腐蝕性氣體不復存在，將同時提高釩的總轉化率(可達70~92%)，使企業的生產釩產品的能力得以提高，經濟效益也有望獲得進一步的改觀。
【具體實施方式】
[0018]下面結合和實施例對本發明作進一步說明。
[0019]實施例1:將石煤進行選礦，并在鄂式破碎機中粉碎。取粉碎后的石煤100公斤放入球磨機中磨細到140目，同時摻加120目的白云石原石粉I公斤，120目的重晶石原石粉
6.5公斤，三種物料在球磨機中充分的攪拌，并形成細小的球形顆粒；將小顆粒送入焙燒爐焙燒，經過6小時，850°C的焙燒后緩慢冷卻形成含釩熟料。該含釩熟料按常規方法進行浸取等一系列后處理，釩的總轉化率可達80%。
[0020]實施例2:將石煤進行選礦，并在鄂式破碎機中粉碎。取粉碎后的石煤100公斤放入球磨機中磨細到160目，同時摻加130目的白云石原石粉1.5公斤，130目的重晶石原石粉7公斤，三種物料在球磨機中充分的攪拌，并形成細小的球形顆粒；將小顆粒送入焙燒爐焙燒，經過7小時，900°C的焙燒后緩慢冷卻形成含釩熟料。該含釩熟料按常規方法進行浸取等一系列后處理，釩的總轉化率可達90%。
[0021]實施例3:將石煤進行選礦，并在鄂式破碎機中粉碎。取粉碎后的石煤100公斤放入球磨機中磨細到200目，同時摻加140目的白云石原石粉2公斤，140目的重晶石原石粉
8.5公斤，三種物料在球磨機中充分的攪拌，并形成細小的球形顆粒；將小顆粒送入焙燒爐焙燒，經過8小時，950°C的焙燒后緩慢冷卻形成含釩熟料。該含釩熟料按常規方法進行浸取等一系列后處理，釩的總轉化率可達83%。
[0022]以上所述的僅是本發明的優選實施方式。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應視為屬于本發明的保護笵圍 。
【權利要求】
1.一種含釩熟料的生產方法，經過選礦的含釩石煤(或釩土)被粉碎，并被進一步被磨細到140目~200目，其特征在于:在磨細的過程中，摻加白云石原石粉和重晶石原石粉，再與含釩石煤(或釩土)進行充分的攪拌，形成細小的球形顆粒；成球后進入焙燒爐焙燒，焙燒后物料緩慢冷卻形成含釩熟料。
2.根據權利要求1所述的一種含釩熟料的生產方法，其特征在于:以粉碎后的含釩石煤(或fL土)重量為基準，摻加白云石原石粉的重量為I~2%,摻加重晶石原石粉的重量為6 ~9%。
3.根據權利要求1所述的一種含f凡熟料的生產方法，其特征在于:摻加的白云石原石粉和重 晶石原石粉的細度為140~200目。
4.根據權利要求1所述的一種含釩熟料的生產方法，其特征在于:球形小顆粒進入焙燒爐的焙燒時間為6~8小時，焙燒溫度為800~950°C。
【文檔編號】C22B34/22GK104073626SQ201410334548
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】許小弟, 田興江 申請人:花垣四方礦業有限公司