本发明属于石煤提钒技术应用领域，具体涉及到一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法。
背景技术：
我国石煤钒矿资源十分丰富，传统的石煤提钒技术大多采用平窑钠法焙烧、水浸工艺提取五氧化二钒。此工艺的缺点是平窑焙烧时产生大量的含so2和hcl、cl2等有害气体，严重污染环境，且钒回收率低、生产成本高，造成资源的严重浪费。
目前，石煤提钒的生产工艺主要有火法和湿法两大类。火法提钒工艺是在对钒矿石高温氧化焙烧后进行浸出的提钒技术，高温氧化焙烧是为了破坏矿物的组织结构，将低价钒氧化成高价钒，形成易溶性钒酸盐，完成钒的浸出。湿法提钒工艺是指矿石不用焙烧，采用较高浓度的酸溶液和矿石配成矿浆，在搅拌池中加温，长时间搅拌，完成钒的浸出。
石煤钒矿火法提钒工艺一般采用平窑或立窑焙烧，水浸或稀酸浸出，工艺流程简单，技术比较成熟，但目前还没有较为适用于规模化生产的焙烧设备，只有较小规模的平窑和立窑在应用；并且，焙烧温度难控制，钒的浸出率不稳定；另外，含碳高的石煤矿为了避免窑内烧结，还要先脱碳，才能进行焙烧。石煤钒矿湿法提钒工艺一般采用强酸加温搅拌浸出，可实现规模化生产，但要对矿浆加温搅拌，能耗高、设备耐腐要求高、生产成本高。
由此可见，石煤提钒的技术关键，主要在于提高矿石中可转入溶液中的钒的浸出率、降低生产成本、优化环境保护。为了解决上述问题，本发明提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其不用焙烧、常温浸出，解决了目前石煤提钒工艺能耗高、设备耐腐要求高、生产成本高等问题；并且能显著提高钒的浸出率、环境友好；含钒浸出液能满足后续的萃取或离子交换等富集提钒工序要求，优化了国内传统石煤提钒工艺。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其采用石煤钒矿加水和硫酸后混合均匀，堆积、静置，利用其自热反应破坏矿物组织结构，再用水在常温下将钒浸出到溶液，解决了石煤提钒领域环境污染严重的问题。
本发明还有一个目的是提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其解决了目前石煤提钒工艺能耗高、设备耐腐要求高、生产成本高等问题。
本发明还有一个目的是提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其显著提高了钒的浸出率，含钒浸出液能满足后续的萃取或离子交换等富集提钒工序要求，优化了国内传统石煤提钒工艺。
为了实现本发明的这些目的和其他优点，本发明提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，包括以下步骤：
步骤一，石煤钒矿经破碎、球磨后，得到待堆积的石煤矿粉；
步骤二，将水加入到所述待堆积的石煤矿粉中，搅拌均匀，得到待堆积的湿石煤矿固体物料；
步骤三，将浓硫酸加入到所述待堆积的湿石煤矿固体物料中，搅拌均匀，得到待堆积的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；
步骤四，将所述含水和硫酸的石煤矿混合固体物料堆积、静置，得到待浸出的石煤矿固体物料；
步骤五，将水加入到所述待浸出的石煤矿固体物料中，进行浸出、固液分离，得到含钒浸出液。
本发明首次提出一种新的石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，并对加酸堆积浸出的各个影响因素进行系统试验，目前以投入到工业化生产中，解决了传统石煤提钒工艺浸出率低、能耗高、设备耐腐要求高等问题，优化了国内传统石煤提钒工艺，新工艺生产过程稳定、设备投资少、操作简单、清洁环保、生产成本低，具有显著的经济效益和社会效益。
优选的是，在所述步骤二中，所述水和所述待堆积的石煤矿粉的重量比为0.1～0.3∶1。
优选的是，在所述步骤三中，所述浓硫酸和所述待堆积的湿石煤矿固体物料的重量比为0.1～0.4∶1。
优选的是，在所述步骤四中，所述含水和硫酸的石煤矿混合固体物料堆积，静置的时间为2～5天。
所述加酸堆积浸出石煤矿中的钒，按上述比例可以很好的利用硫酸和矿石混合的自热反应破坏矿物组织结构，矿物中各种硅酸盐被分解形成水合硫酸盐，同时使硅酸转化为难溶的二氧化硅，钒裸露出来，被空气氧化，三价钒转化成易溶性的四价钒。
优选的是，在所述步骤五中，所述水和所述待浸出的石煤矿固体物料的重量比为0.5～3∶1。
所述浸出为用水常温浸出，可以是搅拌浸出，也可以是堆浸或喷淋浸出，对其进行固液分离，得到含钒浸出液，其浸出液能满足后续的萃取或离子交换等富集提钒工序要求，解决了火法提钒焙烧烟气难处理、设备选型难、焙烧温度难控制、钒浸出率不稳定等问题，也解决了湿法提钒直接加酸加温搅拌浸出能耗高、设备耐腐要求高、浸出率低等问题，优化了国内传统石煤提钒工艺。
本发明的有益效果
1、本发明提供的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其采用石煤钒矿加水和硫酸后混合均匀，堆积、静置，利用其自热反应破坏矿物组织结构，再用水在常温下将钒浸出到溶液，解决了石煤提钒领域环境污染严重的问题。
2、本发明提供的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其生产过程稳定、设备投资少、操作简单、清洁环保、生产成本低，具有显著的经济效益和社会效益。
3、本发明提供的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其钒的浸出率达90％以上，明显比目前石煤提钒的浸出率高出10～30％。
4、本发明提供的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其采用常温浸出，可以是搅拌浸出，也可以是堆浸或喷淋浸出，解决了火法提钒焙烧烟气难处理、设备选型难、焙烧温度难控制、钒浸出率不稳定等问题，也解决了湿法提钒直接加酸加温搅拌浸出能耗高、设备耐腐要求高、浸出率低等问题，优化了国内传统石煤提钒工艺。
5、本发明提供的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其浸出液含硅低、余酸低，更容易满足后续的萃取或离子交换等富集提钒工序的要求。
附图说明
图1是本发明所述的一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文中所使用的诸如“具有”、“包含”及“包括”等术语并不排除一个或者多个其他元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供了一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，包括：
步骤一，石煤钒矿经破碎、球磨后，得到待堆积的石煤矿粉；
步骤二，将水加入到所述待堆积的石煤矿粉中，搅拌均匀，得到待堆积的湿石煤矿固体物料；
步骤三，将浓硫酸加入到所述待堆积的湿石煤矿固体物料中，搅拌均匀，得到待堆积的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；
步骤四，将所述含水和硫酸的石煤矿混合固体物料堆积、静置，得到待浸出的石煤矿固体物料；
步骤五，将水加入到所述待浸出的石煤矿固体物料中，进行浸出、固液分离，得到含钒浸出液。
本发明首次提出一种新的石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，并对加酸堆积浸出的各个影响因素进行系统试验，目前以投入到工业化生产中，解决了传统石煤提钒工艺浸出率低、能耗高、设备耐腐要求高等问题，优化了国内传统石煤提钒工艺，新工艺生产过程稳定、设备投资少、操作简单、清洁环保生产成本低，具有显著的经济效益和社会效益。
本发明其钒的浸出率达90％以上，明显比目前石煤提钒的浸出率高出10～30％，生产成本降低20％左右。
实施例1
将石煤钒矿磨细至100目以下，加入矿粉重量比20％的水，混合均匀，加入矿粉重量比28％的硫酸，混合均匀，得到湿润的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；将该物料堆积起来，利用水、硫酸和矿粉混合时的自热温度进行反应，静置5天，然后用2倍的水将静置后的物料在常温下搅拌浸出2小时，得到含钒的浸出液，测得钒浸出率92％，浸出液硅含量0.09g/l，ph值1.5。
实施例2
将石煤钒矿磨细至100目以下，加入矿粉重量比20％的水，混合均匀，加入矿粉重量比30％的硫酸，混合均匀，得到湿润的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；将该物料堆积起来，利用水、硫酸和矿粉混合时的自热温度进行反应，静置5天，然后用2倍的水将静置后的物料在常温下搅拌浸出2小时，得到含钒的浸出液，测得钒浸出率93.6％，浸出液硅含量0.11g/l，ph值1.2。
实施例3
将石煤钒矿磨细至100目以下，加入矿粉重量比15％的水，混合均匀，加入矿粉重量比25％的硫酸，混合均匀，得到湿润的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；将该物料堆积起来，利用水、硫酸和矿粉混合时的自热温度进行反应，静置5天，然后用2倍的水将静置后的物料在常温下搅拌浸出2小时，得到含钒的浸出液，测得钒浸出率90.5％，浸出液硅含量0.09g/l，ph值1.8。
实施例4
将石煤钒矿磨细至100目以下，加入矿粉重量比20％的水，混合均匀，加入矿粉重量比28％的硫酸，混合均匀，得到湿润的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；将该物料堆积起来，利用水、硫酸和矿粉混合时的自热温度进行反应，静置5天，然后用2倍的水将静置后的物料在常温下堆浸2天，得到含钒的浸出液，测得钒浸出率91.5％，浸出液硅含量0.07g/l，ph值1.8。
实施例5
将石煤钒矿磨细至100目以下，加入矿粉重量比20％的水，混合均匀，加入矿粉重量比28％的硫酸，混合均匀，得到湿润的含水和硫酸的石煤矿混合固体物料；将该物料堆积起来，利用水、硫酸和矿粉混合时的自热温度进行反应，静置3天，然后用2倍的水将静置后的物料在常温下堆浸2天，得到含钒的浸出液，测得钒浸出率91.3％，浸出液硅含量0.08g/l，ph值1.8。
本发明还有其他供选择的实施例，这里就不再做详细说明。
本发明是目前国内首次采用石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法，其采用加酸堆积、静置、常温浸出，解决了火法提钒焙烧烟气难处理、设备选型难、焙烧温度难控制、钒浸出率不稳定等问题，也解决了湿法提钒直接加酸加温搅拌浸出能耗高、设备耐腐要求高、浸出率低等问题；其钒的浸出率达90％以上，且浸出液含硅低、余酸低，更容易满足后续的萃取或离子交换等富集提钒工序的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，尽管本发明的实施方案已公布如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可轻易的实现另外的修改，因此，在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和所描述的图例。