一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法

摘要

本发明公开了一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法，该方法步骤为：(1)将石煤钒矿破碎，然后球磨至80‑200目；(2)按添加剂与矿粉质量比的1‑20％加入添加剂，混匀、成球、烘干，然后在600‑900℃下焙烧1‑10h。(3)加入一定浓度为1‑50％的硫酸溶液浸出焙烧渣，在25‑100℃下浸出1‑20h，再进行过滤分离。(4)将含钒滤液用氯酸钠氧化，在经离子交换树脂处理后，采用氯化铵沉钒，在450‑550℃煅烧1‑10h得到五氧化二钒产品。该方法焙烧过程中没有产生气体，对环境的无污染，具有较强的推广与应用价值。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法。

背景技术：

在我国石煤提钒的研究已经有五十多年的历史，石煤提钒的技术也有了很大的进步。目前的石煤提钒技术主要有两大类，一类为火法焙烧-浸出工艺，是现有石煤提钒的主流技术，如钠法焙烧浸出、空白焙烧浸出、钙法焙烧浸出、复合添加剂焙烧浸出等；另一类为直接浸出工艺。前者的优点是提取技术成熟、投资小。缺点是钒氧化转化率和总回收率较低，钒的焙烧转化率通常在60％～70％，总收率在50％～55％，资源利用率低，经济效益差，并且因涉及到焙烧，使得所产生的大量的含有氯气、氯化氢和二氧化硫等有害成分的废气的处理成为一大难题，给环境造成了严重的影响。所产生烟气按照2011年出台的《钒工业污染物排放标准》排放标准达标排放难度较大。后者无焙烧工序，属于湿法工艺，和传统的焙烧浸出工艺相比，避免了高温焙烧时的能源损耗，同时也避免了有害气体的产生，但是投资相对较大，废水处理相对复杂、困难。

本发明采用沸石作为添加剂进行焙烧，沸石是多孔性硅酸盐，小孔中存有一定量的空气，在加热时，小孔内的空气逸出，沸石与石煤钒矿混合焙烧时，沸石便会膨胀发泡，像是沸腾一般，沸石中逸出的气体有利于石煤钒矿中钒的氧化，从而提高钒的氧化转化率和浸出率。且焙烧过程不产生氯气、氯化氢等污染气体，同时大幅度提高石煤中钒的浸出率，属高效清洁的提钒方法。

发明内容：

本发明提供了一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法。

本发明的目的在于实现清洁高效的从石煤钒矿提取五氧化二钒，该方法包括以下步骤：

步骤一，将石煤钒矿破碎、球磨至过80-100目筛，烘干，得到矿粉；

步骤二，称取矿粉，在矿粉中加入添加剂，添加剂的质量为矿粉质量的1-20％；混匀、成球、烘干，然后在600-900℃下焙烧1-10h，得到焙烧渣；

步骤三，加入一定浓度的硫酸溶液；硫酸与焙烧渣的固液比1:1-1:20浸出焙烧渣，在25-100℃下浸出1-20h，得到浸出液，浸出液再进行过滤分离，得到含钒滤液；

步骤四，在酸浸后的含钒滤液中加入一定量的氯酸钠溶液，使四价钒完全氧化为五价钒，将五价含钒液用大孔阴离子交换树脂吸附；

步骤五，吸附后离子交换树脂用10％的NaOH和5％NaCl混合液进行解吸，将解吸富集后的含钒洗脱液用氯化铵沉钒生成偏钒酸铵沉淀，将偏钒酸铵沉淀烘干后，送入煅烧炉，在400－600℃煅烧分解为桔红色的五氧化二钒产品；

本发明提供的一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法，钒的浸出率大于80％，焙烧过程中没有产生气体，对环境的无污染，具有较强的推广与应用价值。

附图说明：

图1石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的流程图。

具体实施方式：

具体实施方式1：根据上述步骤，加入矿粉质量8％的沸石作为添加剂，在焙烧温度750℃，焙烧时间3h，浸出温度60℃，硫酸质量分数2％，固液比1:3，浸出时间4h条件下，钒的浸出率为83％。

具体实施方式2：根据上述步骤，加入矿粉质量5％的含沸石复合添加剂，沸石复合添加剂为沸石和氧化钙的混合物，其中沸石为矿粉质量的2％，氧化钙为矿粉质量的3％，在焙烧温度800℃、焙烧时间3h，浸出温度30℃，硫酸质量分数3％，固液比1:2，浸出时间3h条件下，钒的浸出率为91.9％。

具体实施方式3：根据上述步骤，加入质量比1.5％的沸石作为添加剂，在焙烧温度600℃，焙烧时间10h，浸出温度25℃，加入质量分数为1％的硫酸溶液，固液比1:4浸出时间20h条件下，钒的浸出率为85.6％。

具体实施方式4：根据上述步骤，加入质量比15％的沸石作为添加剂，在焙烧温度900℃，焙烧时间1h，浸出温度100℃，加入质量分数为50％的硫酸溶液，固液比1:10浸出时间1h条件下，钒的浸出率为87.2％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。