专利名称：空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从自然含钒矿物中提取钒的工艺，具体为一种空 白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺。
背景技术：
钒是冶金、化工和航空航天的重要原料。钒的资源贮量有限，许 多国家将其作为战略物资予以储备，近年来价格一直上涨。
现有提钒工艺的不足之处是，废气(氯气等)污染大，对设备的 腐蚀性大，耗水多，提取的钒的质量等级低，只达到化学纯，尤其是
对于吸附于粘土矿中的钒的提取率低， 一般仅能提取其中的30-50% 左右，资源利用率低，提取成本高， 一般每吨提取成本为7-8万元。
发明内容
本发明的百的就是要克服上述不足，提供一种空白焙烧碱浸出离 子交换法提钒工艺，这种工艺无氯气等废气排放污染，能有效防止设 备的腐蚀，水可循环使用，提钒综合效益高，尤其对吸附于粘土矿中 的钒的提取率高，质量等级高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，该空白焙烧碱浸出离子 交换法提钒工艺包括如下步骤(1) 将石煤块进行破碎处理；
(2) 调节破碎石煤的含炭量，使其发热量达到400-450大卡/公斤；
(3) 磨细石煤并制成石煤球入炉焙烧2-3小时，炉温800-850 。C;
(4) 将焙烧的石煤磨成矿浆，加入碱4-6%，常压浸出3小时，温 度90。C;
(5) 过滤浸出物，在滤液中加入0.6 %镁盐净化处理0.5小时， 温度70-90 。C;
(6) 在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，再进行离子交换处 理(可用D301树脂吸附)，解吸(可用NaOH)，从解吸溶液中提取五 氯化二钒。
所述步骤(1)的破碎处理为将石煤块破碎成直径15-18mm。 所述步骤(4)的加入碱为加入烧碱(NaOH)。 所述步骤(5)的在滤液中加入镁盐为加入氯化镁或硫酸镁。 本发明与现有提钒工艺比较，将含钒石煤调节成含有适宜含炭量 的原料，进行空白焙烧，因而没有氯气等有害废气排放污染；改酸浸 出为碱浸出，继而用树脂吸附等工艺步骤，实验检测结果表明，钒的 提取率可以达到70%以上，提取的钒的质量达到了冶金级(纯度 99%)，现价每吨比现有工艺高1万元；其提钒尾水可以循环使用， 每提取1吨钒节约水费200-300元；每提一吨钒产生的白炭黑(2.5 一3吨)、钒渣等，可作为橡、塑和水泥生产的原料，可增益2万元， 这样，本发明每提一吨钒的综合效益比现有工艺高2万元以上；该工 艺适用性广，可用于所有含钒石煤矿提钒，尤其适用于提取吸附于粘土矿中的钒。
具体实施方式
实施例1
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤
(1) 将石煤块破碎成直径16 ram碎料；
(2) 调节石煤破碎料的含炭量(将破碎料入沸腾炉常规脱炭，配原 石煤细料至合适含炭量)，使其发热量为420大卡/公斤(达到热值);
(3) 磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2.5小时，炉温820 °C;
(4) 将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱5%进行浸出3小时，常压， 温度90。C;
(5) 过滤浸出物，在滤液中加入0.6%氯化镁净化处理0.5小时， 温度70-90 。C;
(6) 按常规方法，在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，再进 行离子交换处理(可用D301树脂吸附)、解吸(可用NaOH洗树脂)， 采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
实施例2
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤
(1) 将石煤块破碎成直径18腿碎料；
(2) 调节石煤破碎料的含炭量，使其发热量达到450大卡/公斤；
(3) 磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧2小时，炉温850 °C;
(4) 将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱6%进行浸出3小时，常压， 温度9(TC;(5) 过滤浸出物，在滤液中加入0. 6 %硫酸镁净化处理0.5小时， 温度70-90 。C;
(6) 按常规方法，在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，进行 离子交换处理、解吸，采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
实施例3
该空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺包括如下步骤
(1) 将石煤块破碎成直径15腿的破碎料；
(2) 调节石煤破碎料的含炭量，使其发热量为400大卡/公斤；
(3) 磨细并制成石煤球入炉(立窑)焙烧3小时，炉温800 °C;
(4) 将焙烧的石煤磨成矿浆，加入烧碱4%进行浸出3小时，常压， 温度9CTC;
(5) 过滤浸出物，在滤液中加入 0.6 %氯化镁净化处理0.5小 时，温度70-90 。C;
(6) 按常规方法，在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，进行 离子交换处理、解吸，采用常规方法从解吸溶液中提取五氯化二钒。
权利要求
1、一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺，其特征是，它包括如下步骤(1)将石煤块进行破碎处理；(2)调节破碎石煤的含炭量，使其发热量达到400-450大卡/公斤；(3)磨细石煤并制成石煤球入炉焙烧2-3小时，炉温800-850℃；(4)将焙烧的石煤磨成矿浆，加入碱4-6％，常压浸出3小时，温度90℃；(5)过滤浸出物，在滤液中加入0.6％镁盐净化处理0.5小时，温度70-90℃；(6)在净化液中加入硫酸，使其pH值为8-9，再进行离子交换处理，解吸，从解吸溶液中提取五氯化二钒。
2、 根据权利要求1所述的空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺， 其特征是，所述步骤(l)的破碎处理为将石煤块破碎成直径15-18腿,。
3、 根据权利要求1所述的空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺， 其特征是，所述步骤(4)的加入碱为加入烧碱。
4、 根据权利要求1所述的空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺， 其特征是，所述步骤(5)的在滤液中加入镁盐为加入氯化镁或硫酸 镁。
全文摘要
本发明公开了一种空白焙烧碱浸出离子交换法提钒工艺。为了克服现有提钒工艺存有氯气等废气排放污染、对设备腐蚀性大，耗水多，尤其对吸附于粘土矿中的钒的提取率低，质量等级低等不足之处，本发明采取对含钒石煤块进行破碎、调节其含炭量、空白焙烧、磨浆加碱浸取、加镁盐净化、加硫酸转型，用树脂吸附等工艺步骤提取五氧化二钒成品。本发明可用于所有含钒石煤的提钒，能消除氯气污染和对设备的腐蚀，节水三分之二以上，尤其适用于提取吸附于粘土矿物中的钒，提取率可达70％以上，提取的钒的质量可达冶金级99％以上，具有较高的经济效益和环保效益。
文档编号C22B3/08GK101586196SQ20081003139
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者刘景槐, 彭忠喜 申请人:湖南金大地材料股份有限公司;湖南有色金属研究院