[发明专利]含钒石煤烧渣制备五氧化二钒的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及稀有有色金属湿法冶金行业，特别的是涉及一种含钒石煤烧渣采取稀纯碱溶液浸取制备五氧化二钒的新工艺。

背景技术

对含钒石煤钙化焙烧或空白氧化焙烧的烧渣提取五氧化二钒，现有的工艺一般为稀硫酸常温堆浸或槽浸和常温下搅拌浸取回收工艺，这些工艺采取稀硫酸浸取，选择性差，硫酸耗量大，浸取液杂质含量高，需调碱，树脂离子交换或溶剂萃取PH值需调碱至2-2.5，生产成本高；浸取液和尾水为酸性且含有大量的重金属离子存在一定的环保隐患。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对上述现有技术提出一种含钒石煤烧渣制备五氧化二钒的新工艺，其浸取回收率与硫酸浸取率一致，而且生产工艺易控制，低成本，无环保隐患。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：含钒石煤烧渣制备五氧化二钒的新工艺，包括有如下依次步骤：

1)首先选取含钒石煤烧渣，不粉碎，不球磨直接装填于水泥浸出槽；

2)用5-10％(质量百分浓度)稀纯碱溶液常温浸取5-15天，或在60-100℃温度下加温浸取2-12小时；

3)所得浸取液经D201或D301树脂吸附，饱和氯化钠解吸，将解吸液净化除磷，加氯化铵沉钒得偏钒酸铵，热解得到五氧化二钒。

按上述方案，步骤1)所述的含钒石煤烧渣是指在750℃-1050℃保温焙烧8-72小时的烧渣。

按上述方案，步骤1)所述的水泥浸出槽为体积10-2000m³带活动门的水泥池。

按上述方案，步骤2)所述的加温指利用含钒石煤焙烧余热加温或单独用锅炉蒸气加温。

含钒石煤钙化焙烧或空白氧化焙烧烧渣稀纯碱溶液加温浸取制备五氧化二钒的新工艺理论依据：

含钒伊利石，高岭石、钒云母中的钒经高温及氧化作用释放出来后，钒在弱还原气氛下在高温和氧化作用下与矿渣中的铁等金属氧化物作用生成相应的钒化合物。

V₂O₃+FeO+O₂→Fe₂O₃·V₂O₃

Fe₂O₃·V₂O₃+1/2O₂→Fe₂O₃·V₂O₄

Fe₂O₃·V₂O₄当温度保持大于等于870℃时Fe₂O₃·V₂O₄进一步氧化分解成液态五氧化二钒和Fe₂O₃，因含钒石煤是采取块状焙烧，首先在焙烧过程中因炭及挥发份的逸出。使其含钒石煤致密结构变得疏松，形成微裂隙通道。继而在高温环境中，块状含钒矿石内外压力不一致，致使液态的五氧化二钒经微裂隙通道，从内部(高压力)几乎全部渗透至外部表层(低压力)，使钒迁移于块状含钒矿石表面而富集。块状含钒矿石内部贫化，液态五氧化二钒经冷却成固态五氧化二钒，液态五氧化二钒经冷却成固态五氧化二钒，从而有利于稀纯碱溶液的浸取。

Fe₂O₃·V₂O₄+1/2O₂→Fe₂O₃+V₂O₅

在焙烧过程中当加入一定量的石灰时所生成的五氧化钒生成相应的钒酸钙。

V₂O₅+CaO→Ca(VO₃)₂

当用稀纯碱溶液加温浸取石煤含钒烧渣，烧渣中的五氧化二钒和钒酸钙生成钒酸钠而进入浸取液中而实现了钒与渣的分离。

V₂O₅+Na₂CO₃＝2NaVO₃+CO₂↑

Ca(VO₃)₂+Na₂CO₃→NaVO₃+CaCO₃↓

本发明的有益效果在于：