[发明专利]空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从自然含钒矿物中提取钒的工艺，具体为一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺。

背景技术

钒是冶金、化工和航空航天的重要原料。钒的资源贮量有限，许多国家将其作为战略物资予以储备，近年来价格一直上涨。

现有提钒工艺的不足之处是，废气(氯气等)污染大，对设备的腐蚀性大，耗水多，提取的钒的质量等级低，只达到化学纯，尤其是对于吸附于粘土矿中的钒的提取率低，一般仅能提取其中的30-50％左右，资源利用率低，提取成本高，一般每吨提取成本为7-8万元。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述不足，提供一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺，这种工艺无氯气等废气排放污染，能有效防止设备的腐蚀，水可循环使用，提钒综合效益高，尤其对吸附于粘土矿中的钒的提取率高，质量等级高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤：

(1)将石煤块进行破碎处理；

(2)调节破碎石煤的含炭量，使其发热量达到400-450大卡/公斤；

(3)磨细石煤并制成石煤球入炉焙烧2-3小时，炉温800-850℃；

(4)将焙烧的石煤磨成矿浆，加入碱4-6％，常压浸出3小时，温度90℃；

(5)过滤浸出物，在滤液中加入0.6％镁盐净化处理0.5小时，温度70-90℃；

(6)在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，再进行离子交换处理(可用D301树脂吸附)，解吸(可用NaOH)，从解吸溶液中提取五氯化二钒。

所述步骤(1)的破碎处理为将石煤块破碎成直径15-18mm。

所述步骤(4)的加入碱为加入烧碱(NaOH)。

所述步骤(5)的在滤液中加入镁盐为加入氯化镁或硫酸镁。

本发明与现有提钒工艺比较，将含钒石煤调节成含有适宜含炭量的原料，进行空白焙烧，因而没有氯气等有害废气排放污染；改酸浸出为碱浸出，继而用树脂吸附等工艺步骤，实验检测结果表明，钒的提取率可以达到70％以上，提取的钒的质量达到了冶金级(纯度99％)，现价每吨比现有工艺高1万元；其提钒尾水可以循环使用，每提取1吨钒节约水费200-300元；每提一吨钒产生的白炭黑(2.5-3吨)、钒渣等，可作为橡、塑和水泥生产的原料，可增益2万元，这样，本发明每提一吨钒的综合效益比现有工艺高2万元以上；该工艺适用性广，可用于所有含钒石煤矿提钒，尤其适用于提取吸附于粘土矿中的钒。

具体实施方式

实施例1

该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤：

(1)将石煤块破碎成直径16mm碎料；

(2)调节石煤破碎料的含炭量(将破碎料入沸腾炉常规脱炭，配原石煤细料至合适含炭量)，使其发热量为420大卡/公斤(达到热值)；

(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2.5小时，炉温820℃；

(4)将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱5％进行浸出3小时，常压，温度90℃；

(5)过滤浸出物，在滤液中加入0.6％氯化镁净化处理0.5小时，温度70-90℃；

(6)按常规方法，在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，再进行离子交换处理(可用D301树脂吸附)、解吸(可用NaOH洗树脂)，采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。

实施例2

该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤：

(1)将石煤块破碎成直径18mm碎料；

(2)调节石煤破碎料的含炭量，使其发热量达到450大卡/公斤；

(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2小时，炉温850℃；

(4)将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱6％进行浸出3小时，常压，温度90℃；

(5)过滤浸出物，在滤液中加入0.6％硫酸镁净化处理0.5小时，温度70-90℃；

(6)按常规方法，在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，进行离子交换处理、解吸，采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。

实施例3

该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤：

(1)将石煤块破碎成直径15mm的破碎料；

(2)调节石煤破碎料的含炭量，使其发热量为400大卡/公斤；

(3)磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧3小时，炉温800℃；

(4)将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱4％进行浸出3小时，常压，温度90℃；