[发明专利]含钒石煤提取五氧化二钒的焙烧添加剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀有有色金属冶金行业，具体的是涉及一种含钒石煤提取五氧化二钒的焙烧添加剂及其应用方法。

背景技术

含钒石煤提取五氧化二钒的传统焙烧工艺的添加剂为添加矿量10.15％的氯化钠，由于氯化钠在高温焙烧过程中分解释出氯气和氯化氢气体，焙烧烟气污染严重，且回收率低，生产成本高，目前已完全淘汰。现有的含钒石煤提取五氧化二钒的焙烧添加剂主要有以下几种：

1、用0.5-2％的氯化钠加4％碳酸钠为复合添加剂，入平窑焙烧，该工艺水浸加水浸渣酸浸回收率可达70％以上，生产成本约6-7万元一吨精钒，该工艺的缺点是焙烧烟气难以达到国家排放标准，工业用水不能循环使用，需间隔一定时间排放一部分以保证工艺畅通；

2、用2％的碳酸钠为添加剂配以工业石灰或双飞粉或单以工业石灰或双飞粉为添加剂钙化焙烧，该工艺三废治理极易，焙烧烟气低于国家排放标准，该工艺回收率可达70％以上，吨精钒生产成本6-7万元。但该工艺存在着以下缺点：A、炉温要求在750-850℃，炉温要求严格，炉温范围窄小，难以控制，生产指标不稳定，工业生产最高转化率可达90％，低的只有50％；B、硫酸耗量大，每吨精钒需15-20吨硫酸，生产成本高；C、当添加的为碳酸钙或氢氧化钙时，在焙烧过程中可有效固硫，但是硫酸钙可溶于酸性溶液中，对提钒的后续工艺极为不利，一是钙离子可沉积在树脂上填塞树脂孔隙造成吸附效果差，二是硫酸钙在PH值2.5时，可沉淀造成调碱时的渣量大且消耗硫酸。

3、空白氧化焙烧硫酸浸取提钒工艺，该工艺焙烧烟气难以达标，对矿石的适应性差。

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提取五氧化二钒的焙烧添加剂及其应用方法，采用该焙烧添加剂的工艺焙烧炉温范围广，转化率高，无污染，且成本显著降低。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：一种含钒石煤提取五氧化二钒的焙烧添加剂，其特征在于包括有占含钒石煤添加矿量0.5-2％的钡的化合物、金属钡粉或者钡熔剂，质量计。

按上述方案，所述的钡的化合物为氯化钡、碳酸钡、硫酸钡、氧化钡、过氧化钡、硝酸钡、氢氧化钡中的任意一种或者多种的混合，多种的混合时为任意配比。

按上述方案，还包括有占含钒石煤添加矿量1-2％的碳酸钠或者占含钒石煤添加矿量1-2％的石灰，质量计。

按上述方案，还包括有占含钒石煤添加矿量1-2％的碳酸钠和占含钒石煤添加矿量1-2％的石灰，质量计。

一种权利要求1所述的焙烧添加剂的应用方法，其特征在于将占含钒石煤添加矿量0.5-2％的钡的化合物或者金属钡粉或者钡熔剂和含钒石煤混合入窑焙烧，控制炉温700-1050度，焙烧6-72小时，所得烧渣浸取回收钒。

按上述方案，所述入窑焙烧是将钡的化合物或者金属钡粉或者钡熔剂和含钒石煤以块状、粒状或粉状混合成球入平窑、立窑焙烧、旋窑或回转窑焙烧。

按上述方案，所述入窑焙烧方式是将钡的化合物或者金属钡粉或者钡熔剂和含钒石煤以块状、粒状或粉状入旋窑或回转窑焙烧。

按上述方案，所述的浸取方式是以水、稀纯碱溶液或稀硫酸溶液为浸取剂池浸、堆浸或搅拌浸取。

按上述方案，所述的稀硫酸溶液浓度为1-2％，质量百分比计。

本发明的作用机理，仅以BaCO₃举例：

含钒石煤在焙烧过程中，当焙烧温度达到黄铁矿(石煤中硫的主要存在形态)着火温度366-437℃时，硫的蒸气分解压较小，黄铁矿按下式分解：

2FeS₂+11/2O₂＝Fe₂O₃+4SO₂<1>  3FeS₂+8O₂＝Fe₃O₄+6SO₂<2>

在工业生产中黄铁矿的分解主要在预热层按<1>、<2>式反应完成。

当焙烧温度高于565℃时则按下式分解：

2FeS₂＝2FeS+2S<3>  S+O₂＝SO₂<4>

<1>-<4>式所生成的二氧化硫在有三氧化铁作催化剂时，二氧化硫氧化为三氧化硫

2SO₂+O₂＝2SO₃