一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法与流程

文档序号:22389603发布日期:2020-09-29 17:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于按以下步骤进行:

(1)将石煤钒矿破碎至粒径≤15mm,然后磨矿至粒径≤1mm,获得粉矿;所述的石煤钒矿按质量百分比含v2o50.6~1.2%;

(2)将粉矿通过螺旋给料器连续输送至悬浮脱碳焙烧炉;悬浮脱碳焙烧炉的底部设有第一燃烧器和气体入口,顶部设有进料口,上部设有出料口与第一旋风分离器连通;向第一燃烧器通入煤气,并向悬浮脱碳焙烧炉的气体入口通入氧气和空气,启动第一燃烧器燃烧生成的烟气进入悬浮脱碳焙烧炉;进入悬浮脱碳焙烧炉的粉矿在气流作用下处于悬浮状态,并被烟气加热至750~850℃进行脱碳反应,脱碳反应后形成的固体物料为脱碳物料,随同烟气从悬浮脱碳焙烧炉的出料口排出;

(3)从悬浮脱碳焙烧炉排出的脱碳物料进入第一旋风分离器,经旋风分离后从第一旋风分离器的出料口排出,进入悬浮破晶焙烧炉;悬浮破晶焙烧炉底部设有第二燃烧器和气体入口,顶部设有进料口,上部设有出料口与第二旋风分离器连通;向第二燃烧器通入煤气,并向悬浮破晶焙烧炉的气体入口通入氧气和空气,启动第二燃烧器燃烧生成的烟气进入悬浮破晶焙烧炉;进入悬浮破晶焙烧炉的脱碳物料在气流作用下处于悬浮状态,并被烟气加热至800~900℃进行破晶氧化反应,破晶氧化反应后形成的固体物料为氧化物料,随同烟气从悬浮脱碳焙烧炉的出料口排出;

(4)从悬浮脱碳焙烧炉排出的氧化物料进入第二旋风分离器,经旋风分离后从第二旋风分离器的出料口排出;

(5)将氧化物料冷却至150~200℃,然后进行拌酸熟化浸出,或进行直接浸出;拌酸熟化浸出是将氧化物料与质量浓度80~90%的硫酸溶液置于密闭容器中,在搅拌条件下混合进行拌酸熟化,其中硫酸溶液的质量为冷却物料总质量的40~45%,拌酸熟化完成后获得的熟化物料,将熟化物料加水浸出,水的用量为熟化物料总质量的1~2倍,浸出时间2~3h,获得浸出物料;直接浸出是将氧化物料与质量浓度30~40%的硫酸溶液混合,然后加入助浸剂进行浸出,硫酸溶液的质量为氧化物料总质量的40~50%,助浸剂的用量为氧化物料总质量的3~5%,混合浸出时间6~8h,获得浸出物料;

(6)将浸出物料过滤获得滤液和滤渣;滤液作为v2o5浸出液;

(7)将滤渣与质量浓度20~25%的氢氧化钠溶液混合,混合比例按滤渣与氢氧化钠溶液的质量比为1:(4~5),然后进行二次浸出,获得二次浸出物料;将二次浸出物料过滤获得二次滤液和二次滤渣;

(8)向二次滤液中加入盐酸调节ph值调至7.5~9.5生成白色沉淀;然后过滤获得三次滤液和三次滤渣,将三次滤渣干燥去除水分,制成白炭黑。

2.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(1)中,磨矿至粒径≤1mm,且粒径0.074mm的部分占总质量的62~70%,获得粉矿。

3.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(2)中,粉矿在悬浮脱碳焙烧炉内的停留时间30~45min;通入的氧气和空气的体积流量比为1:(1~3)。

4.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(2)中,脱碳反应的主要反应式为:

c+no2→2(1-n)co2+(2n-1)co(1)和

4(ch)n+5no2→4nco2+2nh2o(2)。

5.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(3)中,脱碳物料在悬浮破晶焙烧炉内的停留时间60~120min;通入的氧气和空气的体积流量比为1:(3~8)。

6.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(5)中,拌酸熟化时控制物料温度130~140℃,时间4~6h。

7.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(5)中,直接浸出时控制物料温度80~90℃。

8.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于所述的助浸剂为caf2。

9.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于当步骤(5)进行拌酸熟化浸出时,步骤(6)的v2o5浸出液中v2o5的浸出率83~88%;当步骤(5)进行直接浸出时,步骤(6)的v2o5浸出液中v2o5的浸出率75~80%。

10.根据权利要求1所述的一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,其特征在于步骤(8)中,白炭黑的二氧化硅质量含量为90~93%。


技术总结
一种石煤钒矿的氧化破晶焙烧综合利用方法,按以下步骤进行:(1)将石煤钒矿破碎磨矿获得粉矿;(2)输送至悬浮脱碳焙烧炉进行脱碳反应;(3)脱碳物料经旋风分离后进入悬浮破晶焙烧炉进行破晶氧化反应;(4)氧化物料经旋风分离后排出;(5)冷却至150~200℃,进行拌酸熟化浸出或直接浸出(6)浸出物料过滤获得V2O5浸出液;(7)滤渣与氢氧化钠溶液混合二次浸出,过滤获得二次滤液;(8)二次滤液中加入盐酸生成白色沉淀;过滤获得三次滤渣经干燥制成白炭黑。本发明的方法焙烧无需添加钠盐,解决了传统工艺中钒氧化不完全,设备处理量低、运行成本高等问题;工艺流程简单,设备及系统运行稳定,单位处理量的能耗及成本低。

技术研发人员:李艳军;韩跃新;谢瑞琦;高鹏;袁帅;孙永升
受保护的技术使用者:东北大学
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2020.09.29
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