[发明专利]一种高钙型含钒石煤的提钒方法

说明书

技术领域

本发明属于石煤提钒技术领域，具体涉及一种高钙型含钒石煤的提钒方法。

背景技术

石煤是我国所特有的一种重要钒矿资源。含钒石煤在我国的储量巨大，以V₂O₅计达1.18亿t，占我国V₂O₅总储量的87%，超过世界其他国家和地区V₂O₅的总储量。我国从20世纪60年代开始研究从石煤中提钒，在实践生产中应用最广的石煤提钒工艺是钠化焙烧水浸工艺。该工艺最大的优势是后续除杂及沉钒工艺简单，此外还具有设备简单和生产成本低等优点。

当前，一般认为含钒石煤中钙含量（以CaO计）大于5%者为高钙型含钒石煤。对于此类石煤，如沿用传统钠化焙烧水浸工艺，在焙烧过程中过多的游离氧化钙易与钒结合生成不溶于水的钒酸钙，严重影响钒的浸出率。因此，高钙型含钒石煤的水浸提钒难度较大，是目前尚待解决的技术难题。

“一种从高钙型钒矿富集五氧化二钒的选矿方法”（CN102274795A）专利技术，公开了从高钙型钒矿富集五氧化二钒的选矿方法。该法将高钙型钒矿破碎球磨至一定粒度后进行浮选，添加碳酸钠为pH调整剂、水玻璃为含钒矿物抑制剂，采用油酸、油酸钠或妥尔油为钙矿物捕收剂进行浮选而获得钙精矿，浮选的尾矿（钒精矿）作为冶炼提钒的原料。该发明可以提高冶金提钒原料的品位、压缩冶炼物料的处理量和降低冶金提钒的耗酸量，但流程较复杂，而且对于矿物组成复杂、嵌布粒度细的高钙型含钒石煤效果不理想。

“用钙复合添加剂从石煤钒矿中提钒的方法”（CN102560155A）专利技术，公开了一种用钙复合添加剂从石煤钒矿中提取钒的方法。具体方法为将石煤钒矿与15~25%由苛化钠、氯盐和氟盐组成的钙复合添加剂混合均匀，并研磨至0.25mm以下制成生料粉，在780 ℃~880℃下焙烧1~2h后用酸浸出。该发明虽然焙烧转化率高，但添加剂用量较大，而且必须用酸浸才能有较高的浸出率，后续处理工艺复杂。

“低品位高钙含钒钢渣的提钒工艺”（CN102534233A）专利技术，公开了一种低品位高钙含钒钢渣的提钒工艺。该工艺包括低品位高钙含钒钢渣的预处理、氧化钙化焙烧、碳酸化浸出、水解沉钒、碱溶、铵盐沉钒和煅烧脱氨制得V₂O₅等过程。该发明提钒降低了对钙含量的要求，但存在焙烧温度高、浸出率低等缺点。

综上，目前已有的方法都不是针对高钙型含钒石煤的提钒方法，而且工艺流程复杂，试剂种类繁多并消耗量大，无法直接应用到高钙型含钒石煤的处理中。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种高钙型含钒石煤的提钒方法，该方法不仅能提高高钙型含钒石煤的水浸率，且能使后续工艺流程简单、焙烧温度降低、酸耗量减少和废气废水能循环利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

（1）脱碳

将高钙型含钒石煤原矿破碎至3mm以下，在650~700℃条件下脱碳40~60min，然后磨矿至粒度小于0.15mm，制得脱碳粉料；

（2）除钙

将酸浸液和步骤（1）制得的脱碳粉料进行搅拌，液固比为1.5~2.0L/Kg，搅拌时间为30~60min，然后进行固液分离，制得除钙精矿和含钙液；

（3）焙烧

将步骤（2）制得的除钙精矿干燥至水分低于5wt%，再与复合添加剂混合均匀，在750~850℃条件下焙烧1~2h，制得焙烧熟料；

焙烧过程中产生的烟气经除尘后返回干燥工艺；

（4）除杂调pH

用步骤（2）得到的含钙液对步骤（3）的干燥工艺所产生的废气进行喷淋，得到喷淋液；在喷淋液中加入10~20%体积浓度的硫酸除杂，沉淀，再用盐酸将沉淀后的澄清水调至pH值为0.2~1.0，得到酸性回水；

（5）水浸和酸浸

将步骤（3）得到的焙烧熟料进行水浸，水浸后固液分离，得到水浸渣和水浸液，将水浸渣用步骤（4）得到的酸性回水进行酸浸，酸浸后固液分离，得到酸浸液和尾渣；

酸浸液返回步骤（2）除钙，依次循环；

（6）铵盐沉钒和煅烧脱氨

将步骤（5）得到的水浸液进行铵盐沉钒，得到偏钒酸铵，然后将偏钒酸铵煅烧脱氨，得到五氧化二钒产品。

所述高钙型含钒石煤原矿中的V₂O₅含量大于0.7wt%，CaO含量大于5wt%。