一种湿法冶炼的浸取方法及其在钒冶炼中的应用

摘要

本发明涉及用湿法提取金属化合物的工艺及钒氧化物的浸取。其特殊之处在于经过焙烧后的料球直接放入盛有浸取液的防腐槽或防腐池中进行静浸,其浸出率与现有浸取方法相当,但浸出液质量明显提高,几乎不含悬浮物,特别是省去了大量的破碎、搅拌、压榨设备,降低了能耗,减轻了劳动强度,提高了生产效率,大幅度降低了生产成本。

说明书

本发明涉及用湿法提取金属化合物的工艺及钒氧化物的浸取。

现有的湿法冶炼中的浸取，人们总认为被浸物必须磨细，且越细越好，被浸物在浸取液中必须充分搅拌，从而对那些需脱炭或氧化处理的矿物在成球焙烧后再把熟料破碎放入浸取液中充分拌搅，然后澄清、去渣。这种浸取法，一是工艺复杂，需用大量的破碎机和搅拌机或者需建许多的洗涤池；二是浸取工序劳动强度大，生产效率低；三是浸取液中悬浮物多，溶液难于澄清；四是沉渣中溶液含量高，难以回收，有的则往往采用板框压滤机，增加了工序和设备。如湖南省煤碳科研所与湖南省黔阳县双溪钒厂共同研究的无盐焙烧萃取法从石煤中提取V₂O₅新工艺，其浸取工艺就用了2台破球机，9台搅拌机及相应的压滤设备，共计130kw。又如加Ca(OH)₂的提钒工艺专利申请号为92106942-1也是采用熟料粉碎的浸取工艺。其它如煤矸石生产硫酸铝，溶液萃取法制备铈化合物，萃取法提取铝，湿法炼锌等等，凡是需脱碳和氧化焙烧的矿物浸取，都是采用的熟料破碎搅拌浸取工艺。

本发明的目的在于公开一种能大大简化浸取工艺，省去破球、拌搅、压榨设备，减轻劳动强度，提高生产效率，避免浸出液悬浮物的一种湿法冶炼浸取方法以及这种方法在钒冶炼浸取工艺中的应用。

本发明的技术解决方案是：一种湿法冶炼的浸取方法，其特殊之处在于，在防腐槽或防腐池中先放入所需PH值的浸取液，然后将焙烧出来的料球按固液比1∶2～1∶4的比例直接放入浸取液中静浸。

本发明技术解决方案中静浸的固液比可以为1∶3。

本发明技术解决方案中的浸取先用浸取液进行两次浸取，然后进行三次水洗，第一次水洗液，用于调制第二次浸取所用浸取液，第二、三次水洗液用于调制第一次浸取所用浸取液。

本发明的技术解决方案是：一种湿法冶炼中的浸取方法在钒冶炼中的应用，其特殊之处在于：在防腐槽或防腐池中先放入PH0～4的酸性浸取液，然后将焙烧出来的含钒料球按固液比1∶2～1∶4的比例直接放入浸取液中静浸。

本发明技术解决方案中的酸性浸取液可以为硫酸溶液或盐酸溶液。

本发明技术解决方案中的料球的形状可以为球状或蜂窝煤状或便于焙烧的其它形状。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有湿法冶炼浸取方法相比，具有以下优点：一是无需破球机、拌搅机，降低了能耗，省去了设备；二是减轻了劳动强度降低了生产成本；三是浸出液质量好，很少有悬浮物；四是球渣含液量少，容易沥干，无需压榨。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。一种湿法冶炼浸取方法，适应于需脱碳和氧化焙烧的矿物浸取，如煤矸石生产硫酸铝，溶液萃取法制备铈化合物，萃取法提取钪，湿法炼锌等，先在防腐槽或防腐池中放入所需PH值的浸取液，然后将焙烧出来的料球直接放入浸取液中静浸。浸取液的性质由所提金属化合物需要而定，可以是碱液、酸液或中性液。如硫酸铝、铈化合物、锌等用硫酸液浸取，钪用HCl水溶液浸取。固液比一般1∶2～1∶4，比例过低浸出率低，比例过高，后续工序处理量大，成本高，最好是1∶3。浸取过程无需任何拌搅。为了提高收得率，先进行两次浸取，然后进行三次水洗，第一次水洗液用于调制第二次浸取所需浸取液，第二、三次水洗液用于调制第一次浸取所需浸取液。这种浸取法用于钒冶炼中的浸取工艺与上述实施方法基本一样。先是在防腐槽或防腐池中放入PH0～4的硫酸水溶液或盐酸水溶液，然后按固液比1∶2～1∶4最好是1∶3的比例，把焙烧后的料球直接放入浸取液中静浸。PH最佳值根据料球的成份或萃取剂的性质而调整，例如空白焙烧酸浸在1左右，低纳加钙焙烧酸浸在2～3。静浸过程无须任何拌搅。整个浸取过程采用二酸浸三水洗逆流浸出，第一次浸出后取出其含钒溶液，再加入浸取液进行第二次浸取，第二次浸出后，取出其含钒溶液，加入清水，进行第一次水洗，其水洗液用来调制第二次浸取用浸取液，接着进行第二次第三次水洗，其水洗液用来调制第一次浸取用浸取液。这样最大限度地减少了浸取液中酸的消耗，又提高了回收率，还降低了渣球中的酸度有利于环境保护和废渣利用，浸取周期为5天。由于浸取池的大小不必考虑拌搅因素，只须与生产规模相适应，因此可以做的很大，一般情况下只需建5个浸取池就能满足要求。料球的形状和大小，只要是能满足焙烧要求的都行，一般为蜂窝煤状或φ15～20的小球。浸取可以在常温下进行，也可以加温，根据需要而定。用该浸取方法对年产100吨钒厂的老浸取工艺进行改造，省略了15台套共计110kw的破碎、拌搅和压榨设备，并大大减轻了劳动强度，提高了劳动生产率，原15人还忙不过来的工序，现在只需1人操作就行了，其浸出率也获得了意想不到的效果，中试初期的平均浸出率为84％，正式生产后的平均浸出率在90％以上，达到了原工艺浸出率水平，而浸出成本仅为原来的几十分一。