一种使用CaCO₃为中和剂的石煤酸法提钒工艺的制作方法

专利名称：一种使用CaCO₃为中和剂的石煤酸法提钒工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石煤酸法提钒工艺，具体涉及一种使用CaCO3为酸浸中和剂的石煤酸法提钒工艺。
背景技术：
含钒石煤是我国特有的丰富钒资源之一。因此，工业上用含钒石煤提取V2O5的工 艺也很多，如加盐焙烧提取以及纯湿法提取等工艺。但是，随着社会的工业发展和人们环保 理念的日益增强，使用原有的回收率低、环境污染严重的经典加盐焙烧提钒工艺纷纷被淘 汰；取而代之的是类似陕西中村钒厂的酸法提钒工艺，酸法提钒工艺一般包括原矿破磨、 酸浸、溶液予处理、液固分离、萃取与反萃取以及沉钒脱氨等工业步骤。用氨水作中和剂的 酸法提钒工艺，容易造成废水中NH4+严重超标，所以，企业废水排放之前还不得不增加处理 大量的含NH4+废水的工艺步骤，给整个工艺带来不少技术难度和经济压力。因此，用氨水做中和剂在现阶段酸法提钒工艺存在废水氨氮超标的技术问题；且 氨水相对成本较高、增加的处理含NH4+废水的工艺步骤又造成总的工艺的成本增高。

发明内容
本发明涉及一种石煤酸法提钒工艺，其采用了 CaCO3做中和剂进行酸浸矿浆或酸 浸溶液中和步骤，解决了背景技术中存在的技术问题。本发明的技术解决方案是一种使用CaCO3为酸浸中和剂的石煤酸法提钒工艺，包括原矿破磨、酸浸、液固分 离、溶液予处理、萃取与反萃取、氧化沉钒以及红钒脱氨步骤，所述溶液予处理包括中和与 还原，其特殊之处在于所述中和所使用的中和剂为CaCO3 ；中和时适用范围是被中和的溶 液其酸度要求PH < 1以及中和后溶液的PH彡3。上述中和时适用范围是被中和的溶液其酸度要求PH是0. 5以及中和后溶液的PH 是2为较佳。上述中和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是 30% 50% ；直接加入到酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。上述中和步骤中所使用的中和剂为CaCO3粉末；其直接加入到经液固分离后的酸 浸溶液中，中和后生成的CaSO4再过滤去除。上述中和剂CaCO3的粒度要求范围是不大于-40目。上述中和剂CaCO3W入酸浸矿浆中和反应后，使矿浆的液固比不小于1。上述中和剂CaCO3的粒度要求范围是-40目。上述中和剂CaCO3加入酸浸矿浆中和反应后，使矿浆的液固比彡1。上述中和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是 35% 45% ；直接加入到酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。上述中和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是40% ；直接加入到酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。本发明用CaCO3做中和剂来调节酸性溶液的酸度很好实现，其原理是 由于此中和剂是盐，所以更适用于如石煤酸法提钒这类高余酸的浸出溶液，针对 酸法提钒这类低液固比的浸出特性，矿浆过于粘稠时，当CaCO3加入后又要生成CaSO4的沉 淀，会造成矿浆稠上加稠，中和反应困难，所以矿浆中溶液量不能过低，考虑到反应后要放 出大量CO2气体，可以采用一是CaCO3要以适当浓度的浆体形式加入；二是要适当留足反应 槽的预留空间和加大搅拌速度，以防止冒槽发生的措施解决问题。本发明的优点在于1)有效解决了主工艺废水中的氨氮超标问题。采用CaCO3替代液氨无需除去如此 大量氨氮的步骤，减轻了企业的经济负担。2)降低了成本，提高了效益。采用CaCO3替代液氨，虽然前者用量约为后者的3倍， 但液氨的价格是CaCO3的10倍以上(其中CaCO3是以现场买进成品计算，如若自己用矿加 工磨成粉还要便宜很多)这样其耗量成本是=CaCO3彡液氨的28%。3)由于中和生成物(必04很易过滤，使其能大大改善了浸出矿浆的过滤性能，减轻 过滤压力，有利生产。4) CaSO4的生成，减少了浸出液中硫酸根离子浓度，净化了溶液，与用NH4OH调酸相 比，其中和后的溶液中离子浓度更低，从而有效地防止有些高酸浸出矿由于萃原液中离子 浓度过高，造成萃余水相(特别是第一级)析出大量晶体的技术问题，其积累严重时会造成 中间停车清理，而影响整个生产。5)本发明反应快，中和时间短，一般都小于1小时；更不受温度高低的限制。


图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施例方式参见图1，本发明是一种石煤酸法提钒工艺，其改进点在于矿浆溶液予处理中和是 采用了特殊的中和剂CaCO3,其中和反应的原理是 中和时适用范围是被中和的溶液其酸度要求PH < 1以及中和后溶液的PH彡3， 并以被中和的溶液其酸度要求PH为0. 5以及中和后溶液的PH为2较佳，当然CaCO3可以 有多种形式，可以是CaCO3的乳浆形式，还可以是CaCO3粉末；当以CaCO3的乳浆形式加入时 CaCO3的乳浆的浓度可以是30 %、35 %、40 %、45 %以及50 %中的任意一种；中和剂CaCO3的 粒度要求范围是不大于-40目，并以-40目为较佳。
本发明采用CaCO3替代液氨，虽然前者用量约为后者的3倍，但液氨的价格是CaCO3 的10倍以上(其中&0)3是以现场买进成品计算，如若自己用矿加工磨成粉还要便宜很多) 这样其耗量成本是=CaCO3 <液氨的28% ；CaSO4的生成，减少了浸出液中硫酸根离子浓度， 净化了溶液，与用NH4OH调酸相比，其中和后的溶液中离子浓度更低，从而有效地防止有些 高酸浸出矿由于萃原液中 离子浓度过高，造成萃余水相(特别是第一级)析出大量晶体的 技术问题，其积累严重时会造成中间停车清理，而影响整个生产；本发明反应快，中和时间 短，一般都小于1小时，更不受温度高低的限制，具有很高的经济价值。
权利要求
一种使用CaCO3为中和剂的石煤酸法提钒工艺，包括原矿破磨、酸浸、液固分离、溶液予处理、萃取与反萃取、氧化沉钒以及红钒脱氨步骤，所述溶液予处理包括中和与还原，其特征在于所述中和所使用的中和剂为CaCO3；中和时适用范围是被中和的溶液其酸度要求PH＜1以及中和后溶液的PH≤3。
2.根据权利要求1所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和时适用范围是被中和的溶液其酸度要求PH为0. 5以及中和后溶液的PH为2。
3.根据权利要求1所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是30% 50% ；直接 加入到酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。
4.根据权利要求1所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和步骤中所使用的中和剂为&0)3粉末；其直接加入到经液固分离后的酸浸溶液中，中和后 生成的CaSO4再过滤去除。
5.根据权利要求1 4任一所述使用CaCO3为中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在 于所述中和剂CaCO3的粒度要求范围是不大于-40目。
6.根据权利要求5所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和剂CaCO3加入酸浸矿浆中和反应后，使矿浆的液固比不小于1。
7.根据权利要求6所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和剂CaCO3的粒度要求范围是-40目。
8.根据权利要求7所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和剂CaCO3加入酸浸矿浆中和反应后，使矿浆的液固比> 1。
9.根据权利要求8所述使用CaCO3S中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述中 和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是35% 45% ；直接 加入到酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。
10.根据权利要求9所述使用CaCO3为中和剂的石煤酸法提钒工艺，其特征在于所述 中和步骤中所使用的中和剂为CaCO3以水的乳浆形式加入，其浓度范围是40%;直接加入到 酸浸矿浆，而后一并进入液固分离工序。
全文摘要
一种使用CaCO3为酸浸中和剂的石煤酸法提钒工艺，包括原矿破磨、酸浸、液固分离、溶液予处理、萃取与反萃取、氧化沉钒以及红钒脱氨步骤，溶液予处理包括中和与还原，中和所使用的中和剂为CaCO3；中和时适用范围是被中和的溶液其酸度要求pH＜1以及中和后溶液的pH≤3。本发明解决了用氨水做中和剂在现阶段酸法提钒工艺存在废水氨氮超标，以及氨水相对成本较高、增加的处理含NH4+废水的工艺步骤又造成总的工艺的成本增高的技术问题；本发明反应快，中和时间短，降低了成本，提高了效益，也不受温度高低的限制。
文档编号C22B3/44GK101845561SQ200910021689
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者缪晓宏, 鲁兆伶 申请人:山阳县银华矿业有限公司