[发明专利]从含钒矿物中干法分级富集V2O5的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域中稀有金属的选矿与冶金技术领域，尤其涉及一种从含钒矿物中富集V₂O₅的方法。

背景技术

钒是一种稀有高熔点金属，是一种非常重要的战略资源。目前，世界上85%以上的钒被用于钢铁工业；约7%被用于生产其它合金，如铝钒合金、钛钒合金；另有7%被用于化工及陶瓷工业，常作为生产高效催化剂、触媒剂的原料。钒的应用领域还在不断地拓展，在航天工业、核工业、生物制药和钒电池等方面都有新的应用。

含钒石煤是我国一种特有的钒矿资源，其储量巨大，但石煤含钒的品位高低不等，我国各地区的石煤含钒品位大部分在0.1%～1.0%之间，品位大于1%的则较少。我国石煤中钒的品位较低，而且非专利文献“石煤提钒研究进展与V₂O₅的市场状况”（宾智勇，《湖南有色金属》2006年01期，P16～20）中记载：石煤钒矿采用传统选矿的方法不能予以富集，我国石煤提钒行业也未见选矿富集先例。但近来也有少量文献提出石煤选矿的方法，中国专利文献“一种含钒石煤的选矿方法”（公开号CN1864860A）中称将矿物磨至200目，制成矿浆，用湿式精细分级机选出含钒精矿；此方法钒回收率较低，且硅质石煤矿工业上普遍采用焙烧工艺处理，所得精矿还需增加一段烘干工序，明显提高了投资和生产升本。非专利文献“选矿富集阿克苏石煤矿中的钒”（向平等，《材料研究与应用》2010年01期，P65~69）中记载：采用湿式筛选抛尾或湿式筛选再浮选方法富集钒，此方法也为湿式处理，浮选工序需专门建厂，投入巨大，同样难以适用于硅质石煤矿。

石煤提钒行业都面临降低生产成本的巨大压力。石煤提钒项目成本高主要是由于含钒矿物的品位太低，致使投资大、环保成本高、处理量和能源消耗大。在生产成本难以有效控制的情况下，寻找结合提钒工艺、且绿色环保的选矿富集技术成为了新的发展方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种投资少、能耗低、污染少、操作简单且适于工业化应用的从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法，包括以下步骤：

（1）粗破：首先对含钒矿物进行粗破，筛分去除部分粗颗粒矿物，使矿物中的钒品位得到初步富集；所述粗破过程优选采用的设备为颚式破碎机和圆锥破碎机，且先通过颚式破碎机进行破碎，再通过圆锥破碎机进行破碎；

（2）细磨：对上述步骤（1）处理后的矿物颗粒进行细磨；所述细磨过程优选采用的设备为棒磨机或球磨机；

（3）气流分级：对上述步骤（2）处理后的细粉物料进行干法气流分级，通过控制气流流速进一步分离细粉物料，并收集气流分级后的细粒级物料，得到富集V₂O₅后的含钒产物。

上述的从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法，所述含钒矿物为硅质岩型钒矿石，其中含C质量分数优选为1%～25%，含V₂O₅品位优选大于0.5%。我们的研究表明，部分硅质含钒页岩的各组份矿物物理性能有差异，脉石相硬度大，密度大，含V₂O₅低；硅相硬度小，密度小，含V₂O₅高，可见，处理此类含钒矿物时，特别适用于本发明的富集方法。

上述的从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法，所述步骤（1）中，所述粗颗粒矿物优选是指粒度大于5mm的矿物；所述粗破完成后，优选控制粗破后矿物颗粒粒度－5mm的矿物量＞80%。

上述的从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法，所述步骤（1）中，优选采用滚筒筛进行筛分，筛分去除的粗颗粒矿物的质量优选占所述含钒矿物（即原矿）质量的10%～30%。

上述的从含钒矿物中干法分级富集V₂O₅的方法，所述细磨完成后，优选控制细磨后细粉物料粒度－0.15mm的物料量＞85%，所述细粒级物料是指粒度小于0.15mm的矿料。