一种从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法
【专利摘要】本发明公开了一种从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法。包括以下步骤：将石煤矿石破碎，超细研磨至-0.02mm≥90％；用硫酸溶液进行浸出，浸出温度为55～95℃，浸出时间为2～24h，周期性地使用超声波辅助浸出，得到浸出液；每次超声5～15min，间隔30～45min再继续；浸出液经净化、除杂、萃取、沉钒、煅烧，得到五氧化二钒产品。所用硫酸质量浓度为10％～35％，液固比为2～6:1L/kg矿石。本发明处理矿石不需焙烧，不会产生烟气污染，且缩短了工艺流程；不需添加含氟助浸剂，不会产生含氟废水；周期性地使用超声波辅助浸出大幅度提高钒浸出率，使钒浸出率达到85％，提高20％以上。
【专利说明】一种从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于提取冶金【技术领域】，具体涉及一种从高钙镁型含钒石煤中浸出五氧化 二钒的方法。
【背景技术】
[0002] 我国石煤资源丰富，矿石类型多样，其中，高钙镁型石煤（CaO+MgO彡15% )占到 近30 %。对于此类矿石，采用常规的提钒工艺诸如采用高浓度硫酸溶液直接浸出，或者是加 盐焙烧然后酸浸或碱浸，或者拌酸熟化后酸浸，浸出率均很低，在65%左右。即使提高浸出 剂浓度，延长浸出时间，提高浸出温度，也不能产生明显的效果。在浸出过程中加入含氟助 浸剂，可提高浸出率5%左右。但助浸剂添加量大，达到5%?10%，增加了成本，且产生含 氟废水处理是个难题。此外，该类型石煤矿石由于方解石、白云石含量高，在硫酸浸出过程 中会消耗大量的酸，酸耗大，成本高。目前，此类矿石的提钒问题，一直是个难题。这类矿石 极其难浸，与其矿石性质有关。矿石中主要载钒矿物为绿泥石-云母类矿物，其为极细粒嵌 布，在10?20 μ m左右，难以单体解离。另一方面，酸浸过程中碳酸盐矿物与硫酸反应，反 应产物硫酸钙覆盖在矿粒表面，形成沉积层，阻止浸出剂离子与颗粒表面反应。这是该类型 矿石极难浸的主要原因。
【发明内容】
[0003] 本发明目的在于克服现有技术的不足，提供有效地从极难浸高钙镁型含钒石煤中 浸出钒的方法。
[0004] 为达到上述目的，采用技术方案如下：
[0005] 从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法，包括以下步骤：
[0006] 1)将石煤矿石破碎，超细研磨至-0· 02mm彡90% ;
[0007] 2)用硫酸溶液进行浸出，浸出温度为55?95°C，浸出时间为2?24h，周期性地使 用超声波辅助浸出，得到浸出液；每次超声5?15min，间隔30?45min再继续；
[0008] 3)浸出液经净化、除杂、萃取、沉钒、煅烧，得到五氧化二钒产品。
[0009] 按上述方案，步骤2中所用硫酸质量浓度为10%?35%，液固比为2?6: lL/kg 矿石。
[0010] 本发明有益效果在于：
[0011] 1)可大幅度提高钒浸出率，使钒浸出率达到85%，提高20 %以上；
[0012] 2)矿石不需焙烧，不会产生烟气污染，且缩短了工艺流程；
[0013] 3)不需添加含氟助浸剂，不会产生含氟废水；
[0014] 4)虽然超细磨会增加磨矿能耗，成本有所增加，但因为不需添加大量的助浸剂，总 成本反而下降。
【具体实施方式】
[0015] 以下【具体实施方式】进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的 限制。
[0016] 本发明从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的过程如下：
[0017] 1)将石煤矿石破碎，超细研磨-0· 02mm彡90% ;
[0018] 2)用硫酸溶液进行浸出，浸出温度为55?95°C，浸出时间为2?24h，周期性地使 用超声波辅助浸出，得到浸出液；每次超声5?15min，间隔30?45min再继续；
[0019] 3)浸出液经净化、除杂、萃取、沉钒、煅烧，得到五氧化二钒产品。
[0020] 按上述方案，步骤2中所用硫酸质量浓度为10%?35%，液固比为2?6: lL/kg 矿石。
[0021] 本发明中矿石不需焙烧，不会产生烟气污染，且缩短了工艺流程，且不需添加含氟 助浸剂，不会产生含氟废水。虽然超细磨会增加磨矿能耗，成本有所增加，但因为不需添加 大量的助浸剂，总成本反而下降。实验表明本发明可大幅度提高钒浸出率，使钒浸出率达到 85%，提高20%以上。
[0022] 实施例1
[0023] 难浸高I丐镁型含钥;石煤样品：五氧化二I凡含量0· 85wt %，Ca Ο+MgO含量为 19. 43wt %。
[0024] 对矿石进行破碎、超细磨，磨矿产品中-0.02mm颗粒含量为91. 32%。磨矿产品浓 缩后，采用25%质量浓度硫酸溶液进行浸出，浸出液固比为4: lL/kg矿石，搅拌转速400r/ min，浸出温度为90°C，浸出总时长为14h，浸出过程中周期性地使用超声波辅助浸出，超声 波功率为800W，每次超声10分钟，间隔30分钟后再次超声10分钟，如此循环。最终，钒浸 出率为85. 12wt%。
[0025] 实施例2
[0026] 难浸高钙镁型含钒石煤样品：五氧化二钒含量1. 27wt%，Ca Ο+MgO含量为 18. 24wt % 〇
[0027] 对矿石进行破碎、超细磨，磨矿产品中-0.02mm颗粒含量为91. 32%。磨矿产品浓 缩后，采用30%质量浓度硫酸溶液进行浸出，浸出液固比为5: lL/kg矿石，搅拌转速600r/ min，浸出温度为75°C，浸出总时长为24h，浸出过程中周期性地使用超声波辅助浸出，超声 波功率为1000W，，每次超声15分钟，间隔40分钟后再次超声15分钟，如此循环。最终，钒 浸出率为86. 63wt%。
[0028] 实施例3
[0029] 难浸高I丐镁型含钥;石煤样品：五氧化二f凡含量1. 05wt %，Ca0+Mg0含量为 16. 25wt%。
[0030] 对矿石进行破碎、超细磨，磨矿产品中-o. 02mm颗粒含量为94. 42%。磨矿产品浓 缩后，采用35%质量浓度硫酸溶液进行浸出，浸出液固比为6: lL/kg矿石，搅拌转速600r/ min，浸出温度为95°C，浸出总时长为2h，浸出过程中周期性地使用超声波辅助浸出，超声 波功率为1200W，每次超声5分钟，间隔45分钟后再次超声5分钟，如此循环。最终，钒浸出 率为 85. 75wt%。
[0031] 实施例4
[0032] 难浸高钙镁型含钒石煤样品：五氧化二钒含量1. 17wt %，Ca0+Mg0含量为 15. 43wt %。
[0033] 对矿石进行破碎、超细磨，磨矿产品中-0.02mm颗粒含量为91. 34%。磨矿产品浓 缩后，采用10%质量浓度硫酸溶液进行浸出，浸出液固比为2: lL/kg矿石，搅拌转速600r/ min，浸出温度为95°C，浸出总时长为24h，浸出过程中周期性地使用超声波辅助浸出，超声 波功率为1200W，每次超声8分钟，间隔35分钟后再次超声8分钟，如此循环。最终，钒浸出 率为 86. 23wt%。
[0034] 实施例5
[0035] 难浸高钙镁型含钒石煤样品：五氧化二钒含量1. llwt %，CaO+MgO含量为 15. 78wt%。
[0036] 对矿石进行破碎、超细磨，磨矿产品中-0. 02mm颗粒含量为92. 54%。磨矿产品浓 缩后，采用30%质量浓度硫酸溶液进行浸出，浸出液固比为4: lL/kg矿石，搅拌转速600r/ min，浸出温度为55°C，浸出总时长为22h，浸出过程中周期性地使用超声波辅助浸出，超声 波功率为1000W，每次超声12分钟，间隔20分钟后再次超声12分钟，如此循环。最终，钒浸 出率为85. 93wt%。
【权利要求】
1. 从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 将石煤矿石破碎，超细研磨至-〇. 02mm彡90% ; 2) 用硫酸溶液进行浸出，浸出温度为55?95°C，浸出时间为2?24h，周期性地使用超 声波辅助浸出，得到浸出液；每次超声5?15min，间隔30?45min再继续； 3) 浸出液经净化、除杂、萃取、沉钒、煅烧，得到五氧化二钒产品。
2. 如权利要求1所述从高钙镁型含钒石煤中浸出钒的方法，其特征在于步骤2中所用 硫酸质量浓度为10%?35%，液固比为2?6: lL/kg矿石。
【文档编号】C22B34/22GK104152723SQ201410418472
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】何东升, 段敦鑫, 李巧双, 刘星, 池汝安, 秦芳, 邹建军, 魏党生, 张丽敏, 吴海国, 姚金江 申请人:武汉工程大学, 湖南有色金属研究院