专利名称：利用富氧焙烧含钒石煤的方法
技术领域：
本发明涉及一种焙烧含钒石煤的方法，尤其涉及一种利用富氧焙烧含钒石煤的方法。
背景技术：
钒为高熔点稀有金属，具有许多优良性能，是重要的工业原料，广泛应用于冶金、 化工、国防等领域。
钒矿资源一般分散且品位不高，主要包括钒钛磁铁矿和石煤钒矿。石煤钒矿中的钒主要以低价态存在，尤其是以酸碱均难溶的三价钒化合物存在。
目前，石煤提钒的方法较多采用原矿(或预脱碳后的灰渣)焙烧一浸出一银液净化一沉钒煅烧的方法。焙烧是石煤提钒过程中的关键工艺，对钒的转化和产量具有重要影响。焙烧是典型的气固反应，影响焙烧转化率的因素包括石煤矿物结构与粒度、焙烧温度与时间、氧化气氛、添加剂种类与数量等。在试验研究中，一般在空气中焙烧，即氧气含量约为 21%;在现行生产工艺中，一般认为焙烧炉窑排放尾气中含氧小于10%时，炉内有呈还原气氛的可能，此时应加大供风量，增加氧分压，确保炉内的氧化气氛。转化率低、熟料浸出率低、焙烧时间长、产能较低。发明内容
本发明的目的是提供一种转化率高、熟料浸出率高、焙烧时间短的利用富氧焙烧含钒石煤的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，包括步骤
将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均勻后制成生料球；
其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料
原料70 90份；添加剂4 20份；粘结剂6 20份；
所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；
将所述生料球烘干后通入富氧焙烧，焙烧温度控制在750°C 950°C，氧气含量控制在30% 60%，焙烧时间控制在1 4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
由本发明提供的上述技术方案可以看出，本发明所述的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，由于将70 90份、4 20份、6 20份的含钒原料、添加剂、粘结剂混合制成的生料球烘干后通入富氧焙烧，焙烧温度控制在750°C 950°C，氧气含量控制在30% 60%，焙烧时间控制在1 4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。与空气中焙烧相比， 转化率高、熟料浸出率高、焙烧时间短，有利于提高产能。
图1为本发明利用富氧焙烧含钒石煤的具体实施例的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其较佳的具体实施方式
如图1所示，包括步骤
将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均勻后制成生料球；
其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料
原料70 90份；添加剂4 20份；粘结剂6 20份；
所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；
将所述生料球通入富氧焙烧，焙烧温度控制在750°C 950°C，氧气含量控制在 30% 60%，焙烧时间控制在1 4小时，将石煤中的低价钒氧化成五价钒，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
所述原料细磨后的粒径控制在60 200目。
所述生料球的直径为10 30mm。
所述石煤原矿中V2O5的含量大于或等于0. 6% ；所述预脱碳的石煤灰渣为石煤原矿预脱碳后灰与渣的混合物，其中碳含量小于或等于；
所述粘结剂为有机或无机粘结剂，所述添加剂为钠盐、钙盐的一种或两种的混合物。
与空气中焙烧相比，本发明具有如下有益效果
(1)低价钒转变为高价钒的转化率有所提高，相应的浸出率有所提高；
(2)采用富氧焙烧，加快氧向料球内部扩散速度，焙烧时间缩短。
下面通过具体实施例对本发明的方法进行进一步详细的描述
具体实施例一
某地石煤经800°C燃烧预脱碳后，得到含碳0. 9%、含V2O5 1. 3%的灰渣，将灰渣和添加剂混合、破碎、细磨，按照重量比灰渣添加剂粘结剂=75 15 10的比例搅拌混合均勻后，用成型机制成直径20mm的生料球，并进行烘干。烘干后的生料球分别放入空气与富氧空气两种气氛中焙烧，氧气含量分别为21%与60%，焙烧温度为800士 10°C，焙烧时间为2小时，出炉后的熟料经过冷却、破碎，在常温、6 %的稀硫酸搅拌浸渍4小时，浸出率分别为69%与75%，即氧含量从21%提高至60%后，浸出率提高6%。
具体实施例二
某地石煤原矿，含碳11%、含V2O5 1. 3%，将石煤原矿和添加剂混合、破碎、细磨， 按照重量比原矿添加剂粘结剂=70 18 12的比例搅拌混合均勻后，压制成直径 20mm的生料球，并进行烘干。烘干后的生料球分别放入空气与富氧空气两种气氛中焙烧，氧气含量分别为21%与40%，焙烧温度为760士 10°C，焙烧时间为2. 5小时，出炉后的熟料经过冷却、破碎，在常温、8%的稀硫酸搅拌浸渍4小时，浸出率分别为61%与73%，即氧含量从21%提高至40%后，浸出率提高12%。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，包括步骤将含钒的原料与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均勻后制成生料球； 其中，原料、添加剂、粘结剂按以下重量份配料 原料70 90份；添加剂4 20份；粘结剂6 20份； 所述原料包括石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣；将所述生料球烘干后通入富氧焙烧，焙烧温度控制在750°C 950°C，氧气含量控制在 30% 60%，焙烧时间控制在1 4小时，焙烧后的熟料经过冷却后用于V2O5的浸出。
2.根据权利要求1所述的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述原料细磨后的粒径控制在60 200目。
3.根据权利要求2所述的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述生料球的直径为10 30mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述石煤原矿中V2O5的含量大于或等于0. 6% ；所述预脱碳的石煤灰渣为石煤原矿预脱碳后灰与渣的混合物，其中碳含量小于或等于1%。
5.根据权利要求5所述的利用富氧焙烧含钒石煤的方法，其特征在于，所述粘结剂为有机或无机粘结剂，所述添加剂为钠盐、钙盐的一种或两种的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种利用富氧焙烧含钒石煤的方法，包括步骤将石煤原矿或预脱碳的石煤灰渣，与添加剂混合、破碎、细磨，然后加入粘结剂混合均匀后制球，所述生料球干燥后，通入含氧量30％～60％的富氧空气，在750℃～950℃焙烧1～4小时，冷却后得到用于V2O5浸出的熟料。采用富氧焙烧，转化率高、熟料浸出率高、焙烧时间短，有利于提高产能。
文档编号C22B1/02GK102492832SQ201110457030
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者吴道洪, 李志远 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司