[发明专利]一种含钒熟料的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到含钒石煤和钒土提钒技术领域，特别涉及到在从含钒石煤和钒土中提取钒的过程中生产含钒熟料的方法。 

背景技术

众所周知，钒是一种过渡金属元素，在自然界中分布极为分散，故也被称为稀散元素。然而，钒的应用却十分广泛，在钢铁、有色金属、化工、合金、超导材料，汽车工业等行业中都是不可或缺的重要元素；一种重要的战略物资。世界上钒的资源丰富、分布广泛, 但无单独可供开采的富矿, 而是以低品位与其他矿物共生。石煤是一种碳质页岩, 是我国的一种独特的钒矿资源。其特点是发热量低、 灰分高、 含有多种金属元素, 储量极为丰富, 对钒的提取冶炼具有很大优势。伴随我国钢产量的迅速增长, 钒需求量的逐渐上升, 石煤提钒既是石煤综合利用的一个重要发展方向, 又是我国钒冶炼产业发展的新方向。 

据统计，我国石煤中V₂O₅的储量约1.13万吨，占总钒矿资源储量的37％；含钒石煤主要分布在我国煤炭资源贫乏的南方湖南、广西、湖北等诸省，它们的钒矿资源又占全国石煤钒矿资源储量的54％。 

钒在石煤中的价态多样，通常以 V (Ⅲ) 和 V (Ⅳ) 存在, V (Ⅲ) 占多数，三价钒能以类质同相形式进入硅酸盐矿物晶格中, 同时, 四价钒也可以类质同相形式存在于硅氧四面体结构中。此类矿石难于浸出, 要将三价或四价钒浸出来, 首先必须破坏晶体结构, 使赋存在晶体结构中的钒释放出来。 

石煤提钒工艺技术可以归纳为两种代表性的类型：焙烧提钒工艺（火法提钒工艺）和湿法提钒工艺。火法焙烧湿法浸出提钒工艺是矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程。根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为：钠化焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。 

钠化焙烧工艺是： 

石煤一选矿一粉碎一球磨一加盐搅拌一成球一焙烧一形成熟料。

经过选矿一粉碎一球磨，含钒石煤被破碎至一定的细度，并添加7～9％（以球磨后的石煤粉重量为基础）的NaCL，对偏酸性矿粉再添加3～4％的Na₂co₃后；进行充分的搅拌后进入焙烧炉焙烧，多价态的钒转化为水溶性的钠盐，如Na₂O·yV₂O₅ ，NaVO₃ 。 

采用钠化焙烧工艺技术比较成熟, 生产条件要求不高、设备简易、成本低、工艺流程简单、适合于因地制宜的小规模生产等优点, 但石煤用量大( 提取 1 t V₂O₅ 约需 30 0 t 石煤)、热能利用低、V₂O₅ 总回收率仅为40～ 50% 左右, 吨钒生产成本高。钒回收率低，资源综合利用率低；钠盐焙烧产生大量粉尘和HCI、Cl₂和SO₂等严重污染环境的腐蚀性气体，粉尘必须安装收尘装置除尘、有毒有害的气体必须用碱溶液吸收处理才能达标排放，否则会对环境造成严重污染，产生严重后果。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种含钒熟料的生产方法。在石煤提钒过程中，采用添加剂替代钠化焙烧工艺所使用的N aC l和 N a₂ C O₃。完全消除了钠法焙烧工艺的含HCl、Cl₂等有毒有害气体的废气污染问题，使严重污染空气、侵害人体健康的腐蚀性气体不复存在，同时提高转化率，使企业的生产钒产品的能力得以提高，经济效益也有望获得进一步的改观。 

本发明是通过以下的技术措施来实现的。一种含钒熟料的生产方法，经过选矿的石煤被粉碎，并被进一步被磨细到140目～200目，在磨细的过程中，掺加白云石原石粉和重晶石原石粉，再与石煤进行充分的搅拌，形成细小的球形颗粒；成球后进入焙烧炉焙烧，焙烧后物料缓慢冷却形成含钒熟料。 

以粉碎后的石煤（或钒土）重量为基准，掺加白云石原石粉的重量为1～2％，掺加重晶石原石粉的重量为6～9％。 

掺加的白云石原石粉和重晶石原石粉的细度为140～200目。 

球形小颗粒进入焙烧炉的焙烧时间为6～8小时，焙烧温度为850～950℃。