石煤湿法提钒新工艺研究.pdf

湖南有色金属 第25卷第 3期 22 HUNAN NONFERROUSMETALS 2009年 6月 · 冶 炼 · 石煤湿法提钒新工艺研究 戴文灿，孙水裕 (广东工业大学环境工程学院，广东广州 510006) 摘 要：以西南某石煤矿为原料，采用石煤中加入氧化剂和硫酸加热浸出，浸出液经P204萃取后水 解沉钒工艺。研究结果表明，钒总回收率达 68％以上 ，产品V2O5纯度达到国标 99级以上。该方 法与传统焙烧法提钒相比，具有无焙烧废气污染，产品质量高，污染少等优点。 关键词：石煤；湿法浸出；溶剂萃取；水解沉淀 中图分类号：TFI11．31 文献标识码：A 文章编号：1003—5540(2009)03—0022—04 传统的石煤提钒多采用钠化焙烧或钙化焙烧提 提钒工艺的研究重点，本实验对降低直接浸出酸耗、 钒工艺_1 ]。钠化焙烧提钒工艺成熟，操作简单，钒 能耗进行了试验研究。 总回收率较高，但该工艺污染严重，焙烧过程会产生 1 原料及试验方法 大量含C12、HC1、SO2的有害废气，每生产 1tV205， 产生有害废气4．5t(仅指 HC1、CI2)，对周围的环境 1．1 原料 会造成严重的污染；钙化焙烧酸浸提钒或钙化焙烧 石煤原矿为西南某地石煤氧化矿，原矿主要化 铵盐浸出提钒 J，废气的污染相对较小，但亦不能完 学成分列于表 1。 全避免废气的污染。为解决石煤提钒过程中环境污 表 1 原矿主要组分与含量 ％ 染问题，国内科研院所做了大量研究工作，提出了原 成分 V205 C SiO2 A1203Fe203 S CaO P205 其它 矿氧化焙烧一碱浸、钙盐焙烧一碳铵浸、原矿酸浸或 含量 1．38 0．52 54．3826．26 6．38 0．22 6．52 0．19 4．15 沸腾炉脱碳酸浸_55_、细菌浸出等研究。特别是空白 1．2 试剂、设备及分析方法 焙烧工艺已有成功应用于生产中，但 由于各地原矿 试验试剂 ：氧化剂、氯酸钠、硫酸、铁屑、氨水、 性质差异，空 白焙烧亦无法广泛应用。从源头上解 P204、TBP、磺化煤油。 决 “三废”对环境的污染，采用原矿空 白焙烧提钒工 主要试验设备：PSMCQ180mm×200mm瓷衬 艺和无焙烧直接浸出法等清洁型提钒工艺是 目前国 球磨机、恒温水浴搅拌器、101—3(A)烘箱、$312恒 内石煤提钒的研究方向_l6，，如何降低生产成本是清 速搅拌器、SHB—B88型循环水式真空泵、自制孔板 洁型提钒工艺的研究重点。 式连续萃取器。 为了解决提钒过程 “三废”对环境的污染和降低 分析方法 ：硫酸亚铁铵容量法。 生产成本，研究提出一种清洁型的提钒新工艺，在生 1．3 试验方法 产过程中解决石煤提钒过程 “三废”的污染问题。石 清洁型提钒工艺包括加热酸化浸出、铁屑还原、 煤无需焙烧硫酸直接浸出，该法与传统石煤焙烧提 萃取反萃取、氧化及水解沉钒等五步骤。具体试验 钒工艺相比，彻底解决了提钒过程中废气对环境的 方法如图1所示 。 影响，产品回收率高，可直接得到高品位的V：05产 品等特点。但高温强氧化条件直接浸出，一般酸耗 2 试验结果与分析 较高，生产成本较高，特别是在钒产品价格较低时， 2．1 浸出结果与分析 限制该工艺的生产应用。降低生产成本是直接酸浸