专利名称：一种直接制取白钒的焙烧工艺的制作方法
技术领域：
本发明提供一种从钒矿石中直接制取白钒的焙烧工艺。
白钒(即五氧化二钒V205)是一种重要的化工原料，目前制取白钒的方法一般均是配加适量的钠化剂如碳酸钠、氯化钠等，然后在转窑中于700-800℃高温焙烧，焙烧后的熟料经酸性浸取、沉淀后制得粗的红钒，粗红钒经氯化铵浸取工艺得到白钒，再进行高温通氧续烧，得到含钒量在98%左右的粉状精钒(金黄色)，该粉状钒需再经高温绝氧灼烧才能得到片状钒。该工艺的主要缺点是钒的转化率低(一般在45-50%左右)，生产中需要用大量的钠化剂、氯化铵及盐酸，生产成本高，效益低，尤其是粗钒精制过程较长，且精制过程中产生大量“三废”，严重污染环境，危及人类健康及生态平衡。因此，现有的钒矿加工厂有相当一部分被迫停产下马。
本发明的目的是提供一种直接提取白钒的焙烧新工艺，焙烧后的熟料经浸取后一次高温精制即得到片状白钒，从而缩短工艺流程，降低成本并减少“三废”污染，以克服现有技术的不足。
本发明的技术解决方案是将钒矿石、煤(或石煤)、生石灰三者粉碎并按一定比例混合，成球后进行焙烧，钒矿、煤、生石灰三者比例为1∶0.65-0.85∶0.1-0.25，焙烧温度500-800℃，焙烧时间1-2小时，然后恒温2小时左右，使钒矿主要成分三氧化二钒(V203)经焙烧转化为钒酸钙Ca(VO3)2。焙烧后的熟料粉碎后用水浸取，并加进适量碳化钙即得到粗的白钒(粉状)，粗白钒只需要经过1000℃左右的高温绝氧灼烧，去除杂质即得到高品位片状精钒(品位可达99.9%)下面对本发明作进一步详细说明。
1、备料钒矿石含1-1.2%(重量下同)的三氧化二钒，煤助内燃，燃烧值在1500-2000卡左右，生石灰提供反应所需的氧化钙(CaO)，三者配比为钒矿∶煤∶生石灰＝1∶0.65-0.85∶0.1-0.25，三种原料粉碎后通过70-120目网，搅拌混合均匀;
2、机械成球上述备料加适量水在成型机中成球，球径在5-15毫米之间;
3、焙烧上述生料球在平窑或立窑中进行焙烧，焙烧温度500-800℃，烧1-2小时后恒温2小时左右，使钒矿主要成份三氧化二钒转化为钒酸钙Ca(VO3)2，转化率在70-90%之间;
4、浸取将焙烧后的熟料粉碎后用水浸取，固液比为1∶1-2。先进水升温至70-100℃时进熟料，边进料边搅拌，直到温度上升到90-110℃时停止搅拌，缓慢加入5-15%(熟料比)的碳化钙进行沉淀。去掉废渣和水，提取白色五氧化二钒(富集于液面上)，经烘干得粉状粗白钒，转化率在50-70%左右;
5、精制将粉状粗白钒于1000℃左右的高温绝氧条件下去掉杂质，即得到片状粗钒，品位可达99.9%。
本发明工艺所用原料少，工艺流程短，从而大大降低了生产成本，增加了产品的市场竞争力，同时钒的转化率较现有技术提高10-20%左右，产品品位也有相应提高，尤其是用生石灰(氧化钙)取代了常规的钠化剂、盐酸及氯化铵，不仅大大降低了产品成本，而且大大缩短了粗钒的精制过程，浸取得到的粗钒只需一次精制便可直接得到高品位的片状钒，同时基本上解决了现有技术中存在的“三废”污染。因此，本发明是一种较为理想的直接提取白钒的焙烧工艺。
实施例取钒矿石200克、石煤150克，生石灰37克，粉碎过100目网，搅和均匀，再加适量水在成型机内成球，得球径为8-12mm的生料球，装进坩锅并放入电炉焙烧，焙烧温度750℃，焙烧90分钟，然后恒温2小时后取出，钒的转化率为78%(三氧化二钒转化为五氧化二钒)。将熟料球粉碎，以1∶1.5的固液比加清水于烧杯中，升温到100℃时加入熟料粉381克，边加料边搅拌，7分钟后温度回升到102℃，停止搅拌，慢慢加入碳化钙4.5克，经5分钟后，浸取液开始澄清，白钒富集到水面上，收取白钒，烘干得粗白钒，钒转化率为62%左右，粗白钒再经1000℃高温绝氧灼烧，精制得99.5%的片状钒。
权利要求
1.一种直接制取白钒的焙烧工艺，包括将钒矿石、煤及反应药剂于高温下焙烧，焙烧熟料经溶液浸取、精制即制得产品，本发明的特征在于焙烧过程中的药剂为生石灰，并向浸取液中加入为熟料重量5-15%的碳化钙进行沉淀、烘干即直接制得粉状粗白钒，粗钒经高温绝氧灼烧即得片状精钒。
2.根据权利要求1所述的焙烧工艺，其特征在于焙烧过程钒矿石、煤生石灰三者之比为1∶0.65-0.85∶0.1-0.25。
3.根据权利要求1所述的焙烧工艺，其特征在于焙烧温度为500-800℃，焙烧时间为1-2小时后恒温2小时。
4.根据权利要求1所述的焙烧工艺，其特征在于浸取过程固液比为1∶1-2。
5.根据权利要求1-4之一所述的焙烧工艺，其特征在于所用煤为石煤。
全文摘要
一种直接制取白钒的焙烧工艺，特点是采用生石灰取代常规的钠化剂一起进行焙烧，然后经溶液浸取，并向浸取液中加入为熟料重量5—15％的碳化钙进行沉淀，即直接制得粗白钒，粗白钒经高温绝氧灼烧得片状精钒。本发明大大缩短了工艺流程，减少了原料用量，从而大幅度降低了产品成本，提高了产品竞争力，同时钒的转化率提高10—20％，产品品位亦相应提高，并基本上解决了现有技术所存在的“三废”污染。
文档编号C01G31/02GK1089237SQ9210686
公开日1994年7月13日 申请日期1992年3月23日 优先权日1992年3月23日
发明者胡良, 廖科君, 廖成, 胡昉 申请人:胡良, 廖科君, 廖成, 胡昉