石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺

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石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺

石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺研究石煤钒矿的硫酸活化提钒方法。

分别考察矿石粒度、硫酸浓度、活化剂用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和浸出液固比等因素对钒浸出率的影响。

结果表明：石煤提钒的优化条件为矿石粒度小于74 μm 的占80%、硫酸浓度150 g/L、活化剂CaF2 用量(相对于矿石)60 kg/t、催化剂R 用量20 g/L、反应温度90 ℃、反应时间6 h、液固比(体积/质量，mL/g)2: 1，在此优化条件下，钒浸出率可达94%以上；在优化条件下，采用两段逆流浸出，可有效减少活化剂CaF2 以及浸出剂硫酸的消耗量；经过两段逆流浸出−萃取−反萃−氧化水解工艺，全流程86.9%；V2O5 产品纯度高于99.5%。

浸出率自然界中钒矿主要有钒钛磁铁矿和石煤钒矿，我国拥有丰富的石煤钒矿资源，主要集中在四川、湖南、湖边、甘肃和贵州等地，全国石煤储量为618.8 亿t，蕴藏于石煤中的V2O5 储量为 1 1 797 万t，其中V2O5品位≥0.5%的资源储量为7 707.5 万t，是我国钒钛磁铁矿中V2O5 储量的2.7 倍。

以上数据显示，我国的石煤钒矿具有很高的工业价值。

目前，应用较广的石煤钒矿提钒工艺主要是采用钠化焙烧−水浸−铵盐沉钒工艺流程，该工艺首先在氯化钠存在的条件下于800~850 ℃焙烧2~2.5 h，使石煤钒矿中的V(Ⅲ)及V(Ⅵ)转化为可溶性的钒酸钠，焙砂经过水浸得到钒酸钠溶液，然后采用铵盐沉钒的方式得到钒酸氨渣，煅烧钒酸铵渣可得到粗V2O5产品。

钠化焙烧工艺中钒的总回收率一般只有45%左右，且生产成本高、工艺流程复杂、操作条件差、劳动强度大，焙烧过程会产生大量Cl2 和HCl 气体，对生产设备腐蚀严重，同时对环境危害也很大。

为克服钠化焙烧工艺的诸多缺点，研究人员开发了钙化焙烧工艺，钙化焙烧温度一般为900~950 ℃，焙烧时间为2~3 h，矿石中的钒在焙烧过程中被氧化并与石灰作用生成钒酸钙，焙砂采用稀酸浸出，可实现钒的提取。

石煤提钒直接酸浸法工艺研究

２．ＹｕｎｎａｎＱｉａｎｙｕａｎＬｕｍｉｎｏｕｓＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ６５００００，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：１ ’ ｝ｌｅｄｉｒｅｃｔｌｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖａｎａｄｉｕｍｏｒｅｕｎｄｅｒｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｔｈｅｋｅｙｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｓｕｅ：ｔｈｅｓｉｌｉ
２０１５年４月
云南冶金
ＹＵＮＮＡＮＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ａｐｒ．２０１５
第４４卷第２期（总第２５１期）
Ｖｏ１．煤提钒直接酸浸法工艺研究
许金泉，张济祥，周京明
（１．昆明贵金属研究所，云南２．云南乾元光能有限公司，云南
摘
昆明昆明
６５０１０６；６５００００）
要：重点研究了在硫酸氧化的条件下钒矿的直接浸出工艺，探讨了在氟化铵的作用下，破坏钒矿的硅酸
盐晶格结构，钒矿颗粒及内部中Ｖ “、Ｖ在酸性氧化环境中的不同浸出行为。考察了硫酸、氯酸钠、氟化铵、温度、粒度、氧化时间等因素对浸出率的影响以及浸出率的稳定性。结果表明：石煤钒矿的浸出的最佳条件是：硫酸３０％，氯酸钠３％，氟化铵２．５％，粒度１００ — ２００目，液固比（Ｌ／Ｓ）为２：１，浸出温度８０￣Ｃ，浸出时间８ｈ，在该工艺条件下，Ｖ：０浸出率稳定在９２％以上。关键词：硫酸氧化；直接浸出；氟化铵；石煤钒矿

硫酸浸出法提钒

硫酸浸出法提钒
硫酸浸出法提钒是使用硫酸来处理含钒矿石或废钒催化剂，以释放并提取钒的方法。

这种方法具有以下优点：
1.高效提取：浓硫酸能够有效分解矿石中的有机物质，并将钒从矿石基质中释放出来。

相对于传统的提取方法，该技术能够实现更高的钒提取率和回收率。

2.可控性强：通过调节熟化处理的温度、浓硫酸的用量和熟化时间等参数，可以实现对钒的选择性提取，减少其他有害元素的提取。

3.处理效果稳定：与其他钒提取方法相比，浓硫酸熟化浸出提取钒的方法稳定性较高，具有较好的工程可操作性。

4.成本效益：从废钒催化剂中提取钒不仅可以解决硫酸生产废料的问题，还可以降低提取成本。

在硫酸浸出法提钒的过程中，通常包括以下步骤：
1.矿石破碎和研磨：将含钒矿石破碎并研磨成细小的颗粒，以便与硫酸更好地接触和反应。

2.酸浸出：将破碎研磨后的矿石与硫酸混合，在一定温度和压力下进行反应，使钒从矿石中释放出来，形成钒硫酸盐。

3.分离和纯化：通过过滤、洗涤、干燥等步骤，将钒硫酸盐从其他杂质中分离出来，并进行纯化处理，得到高纯度的钒产品。

需要注意的是，硫酸浸出法提钒的具体工艺流程和参数可能会因不同的矿石类型和杂质含量而有所不同。

因此，在实际操作中，需要根据具体情况进行工艺优化和调整。

用空白焙烧—酸浸工艺从石煤钒矿中提取钒

用空白焙烧—酸浸工艺从石煤钒矿中提取钒
王祥;吴天娇
【期刊名称】《湿法冶金》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】研究了采用空白焙烧—酸浸工艺从某石煤钒矿中提取钒,考察了磨矿细度、焙烧时间、焙烧温度、硫酸用量、助浸剂CaF 2用量、浸出温度、浸出时间和液
固体积质量比对钒浸出率的影响。

结果表明:适宜的空白焙烧条件为磨矿细度-
74μm占70%,焙烧温度775℃和焙烧时间5 h;适宜的酸浸条件为硫酸用量10%、助浸剂CaF 2用量3%,液固体积质量比1.5∶1,浸出温度25℃和浸出时间1.5 h;适宜条件下,钒浸出率可达81.5%。

【总页数】6页(P224-229)
【作者】王祥;吴天娇
【作者单位】西安西北有色地质研究院有限公司;陕西省矿产资源综合利用工程技
术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TF841.3;TF803.21
【相关文献】
1.某石煤钒矿空白焙烧-碱浸提钒工艺研究
2.微波焙烧-酸浸对石煤钒矿提钒的影响
3.石煤微波空白焙烧-酸浸提钒工艺
4.石煤钒矿钙化焙烧碱浸提钒工艺的实验研究
5.伊利石型含钒石煤无添加剂焙烧-酸浸提钒工艺研究
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石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺研究

石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺研究石煤是一种含有丰富钒资源的煤矿石，其主要成分为煤和石灰石。

石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺是利用流态化技术将石煤焙烧成钒酸盐，在酸浸条件下提取钒的一种新型工艺。

本文将从石煤焙烧和酸浸提钒两个方面进行详细研究。

石煤焙烧是指将石煤在一定温度范围内进行高温煅烧的过程。

通过焙烧过程，石煤中的有机物和硫化物会分解为气体和固体产物，同时石煤中的钒和钙会形成固态反应生成钒酸盐。

在焙烧过程中，流态化装置将石煤和石灰石通过流化床的方式进行反应，使得反应更加均匀有效。

此外，流态化技术能够使焙烧反应的温度和时间得到控制，从而提高焙烧效果和产物质量。

石煤焙烧的关键参数是焙烧温度和焙烧时间。

研究表明，焙烧温度在800-1000℃范围内，焙烧时间在1-3小时内，能够获得较好的焙烧效果。

在这一温度范围内，石煤中的有机物和硫化物能够充分分解，而钒和钙能够快速反应生成钒酸盐。

此外，流态化装置的选择和操作也对焙烧效果有一定影响，因此需要进行合理的流态化装置设计和操作参数选择。

焙烧后的石煤产物是一种钒酸盐，其主要成分为钒酸钠和钙钒酸盐。

钒酸钠是一种无机化合物，具有较高的钒含量和稳定性，在后续的酸浸提钒过程中起到重要作用。

而钙钒酸盐则是一种固态反应产物，含有较高的钙含量和较低的钒含量，对后续的钒提取有一定的影响。

因此，石煤焙烧的关键是获得高钒含量的钒酸钠产品。

酸浸提钒是指将焙烧后的石煤产物在酸性条件下进行提取钒的过程。

常用的酸浸剂包括硫酸、盐酸和氯化氢等。

硫酸是一种常见的酸浸剂，具有良好的钒溶解度和选择性。

酸浸提钒的关键参数是浸提温度、酸浸剂浓度和浸提时间。

研究表明，在浸提温度60-80℃范围内，浸提酸浓度1-2mol/L，浸提时间1-2小时内，能够获得较好的钒溶解率和选择性。

酸浸提钒的机理是钒酸盐在酸性条件下与浸提剂发生反应生成溶解态钒离子。

钒酸盐中的钒元素以V(V)价态存在，与酸浸剂中的氢离子发生置换反应生成溶解态三价钒离子或四价钒离子。

一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法

一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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一种含钒石煤中钒的湿法浸出方法[发明专利]

专利名称：一种含钒石煤中钒的湿法浸出方法专利类型：发明专利
发明人：戴子林
申请号：CN201010109457.8
申请日：20100205
公开号：CN101760650A
公开日：
20100630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种含钒石煤中钒的湿法浸出方法。

其特征是在含钒石煤中加入98％硫酸，加水控制液固重量比，加热并控制反应温度为70～100℃，反应7～10h，液固分离，得到浸出液；按浸出液总体积计，取出30～70％，与98％硫酸，加入另取的含钒石煤，如此重复下去；用煤油稀释的10％P204和5％TBP萃取每次剩余的浸出液，用硫酸反萃取负载有机相；在反萃取液中加入氯酸钠后，加入氨水调节pH值，过滤、洗涤沉淀，在550℃下煅烧沉淀，得到五氧化二钒。

该发明是一种利用浸出液中的余酸的含钒石煤中钒的湿法浸出方法。

该方法钒浸出率高，试剂消耗量少，污染少。

本发明的方法适用于含钒石煤中钒的浸出。

申请人：广州有色金属研究院,韶关市粤有研化工科技有限公司
地址：510651 广东省广州市天河区长兴路363号
国籍：CN
代理机构：广东世纪专利事务所
代理人：千知化
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石煤提钒工艺流程

石煤提钒工艺流程
石煤提钒的工艺流程一般包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将选矿过程中产生的含有钒的石煤矿石进行破碎、磨矿和分级，得到合适粒度的煤炭矿石。

2. 高温还原：将经过预处理的石煤矿石放入焦炉或其他高温炉中，在高温条件下与还原剂（如焦炭或煤泥）反应，使石煤中的钒以还原态形式释放出来。

3. 钒分离：通过氧化、酸浸或其他化学方法将还原后的石煤中的钒进行分离。

常用的方法包括氧化锌法、氯化法、氧化铵法等。

4. 钒精矿处理：对分离得到的钒精矿进行精炼和提纯处理，以提高钒的纯度和质量。

5. 产品制备：将经过处理的钒精矿进行再烧结、压制、熔炼等工艺，得到最终的钒产品。

常见的钒产品包括钒铁、钒铁合金、氧化钒等。

需要注意的是，具体的石煤提钒工艺流程会因工艺条件、矿石性质和产品要求等因素而有所不同，上述流程仅供参考。

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石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺研究石煤钒矿的硫酸活化提钒方法。

分别考察矿石粒度、硫酸浓度、活化剂用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和浸出液固比等因素对钒浸出率的影响。

以上数据显示，我国的石煤钒矿具有很高的工业价值。

钙化焙烧工艺中石灰石在焙烧过程中有固硫作用，因此，生产过程中产生的气体主要为CO2，无有害气体，对大气没有污染。

但生产实践显示，钙化焙烧工艺V2O5 的总收率也只有55%~70%，回收效果不够理想。

因焙烧工艺存在诸多缺点，石煤钒矿的直接浸出工艺越来越受到重视。

魏昶等研究了加压酸浸工艺，在硫酸浓度为200 g/L 及180 ℃条件下，一段浸出率为76%，两段浸出率可达90%，但加压酸浸需要特种设备，操作条件苛刻。

冯其明等研究了以HF为浸出剂的工艺，钒浸出率高达97.91%，浸出效果理想，但浸出剂HF 浓度为3.5 mol/L，而HF 具有高挥发性和高毒性。

HE 等研究了在稀硫酸中加入NaF或CaF2 为浸出剂的工艺，在90 ℃下浸出12 h，钒浸出率约为83%，较传统工艺提升有限。

因此，为综合利用我国的石煤钒矿资源，开发环保、经济且高效的提钒工艺具有重要的经济价值和战略意义。

针对贵州某地低品位石煤钒矿进行硫酸活化浸出工艺研究，并对浸出液进行萃取−反萃，反萃液采用氧化水解沉钒−钒渣焙烧处理，得到高纯V2O5 产品，全流程钒回收率较高。

本研究工艺具有以下优点：避免焙烧环节，因此无污染气体排放；采用少量CaF2 作为活化剂，可避免高浓度HF 的污染；在常压下浸出，操作简单，对设备要求较低；浸出液后处理部分未采用铵盐沉钒，钒渣煅烧时仅排放清洁的水蒸气，无铵盐沉钒所得钒渣煅烧时所产生的氨气污染。

1 实验1.1 样品成分实验所用样品取自贵州某石煤钒矿，其化学成分如表 1 所列。

表1 石煤钒矿主要元素的化学成分1.2 实验方法浸出实验在 2 L 烧杯中进行，控温和搅拌系统分别采用电子继电器控温和机械搅拌装置。

实验所用H2SO4 为98%分析纯硫酸，活化剂CaF2 和催化剂R 均为分析纯，CaCO3 为工业级。

本研究主要考察矿石粒度、浸出温度、浸出时间、硫酸浓度、液固比、催化剂用量以及活化剂用量对钒浸出率的影响，实验过程中搅拌桨直径以及搅拌强度均保持一致(转速为600 r /min)。

浸出反应：先将水与硫酸按所需比例配好，搅拌下缓慢将矿石加入烧杯内，加热至所需温度并在10 min 内缓慢加完活化剂CaF2，1 h 内缓慢加完催化剂R。

两段逆流浸出方法：二段浸出液返回一段浸出，与原矿接触，一段浸出液作为成品液进入下一环节；一段浸出渣进入二段浸出，在二段浸出过程加入硫酸、活化剂CaF2 以及催化剂R，二段浸出渣经过滤、洗涤后排放。

浸出液预处理与溶剂萃取：取一段浸出液在常温下用CaCO3 中和至一定pH 值，同时加入还原铁粉还原溶液中的Fe 3+ ；经中和还原的浸出液用5%P204+ 95%磺化煤油为有机相进行6 级逆流萃取。

反萃与氧化水解沉钒：采用 4 级逆流反萃，反萃剂；反萃液经NaClO3 氧化后加热到沸腾，水解沉钒。

钒渣煅烧：首先将炉温升至350 ℃，此时将钒渣放入马弗炉中煅烧，维持1 h，随后升温至550 ℃，煅烧2 h，得到V2O5 产品。

2 结果与讨论2.1 实验条件探索首先进行一组条件探索实验，实验条件分别如下。

A：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，反应温度90 ℃；B：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，活化剂CaF2 用量60 kg/t，反应温度90 ℃；C：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，活化剂CaF2 用量60 kg/t，催化剂R 用量(相对于矿石)4 0 kg/t，反应温度90 ℃。

本组实验结果如表 2 所列。

由表 2 数据可知，在不加活化剂CaF2 以及催化剂R 的条件下采用硫酸直接浸出，反应 6 h 钒的浸出率仅为31.09%；而在加入活化剂CaF2 的条件下反应 6 h，钒的浸出率可以达到84.52%；在此基础上加入催化剂R，钒的浸出率得到了进一步提升，浸出率达到94.70%。

因此，常压下浸出石煤钒矿中的钒，活化剂CaF2 起到了至关重要的作用，而催化剂R 进一步加强了浸出效果，因此在后续实验中，均在活化剂CaF2 以及催化剂R 存在的条件下进行。

表2 探索实验结果2.2 矿石粒度对钒浸出率的影响石煤钒矿矿石经过破碎、球磨后筛分为不同粒径矿石，不同粒径矿石的SEM 像如图 1 所示。

由图 1 可知，不同粒径的矿石均呈不规则块状以及不规则片状结构。

图 1 不同粒度石煤钒矿矿石的 SEM 像矿石粒度影响实验条件：400 g 矿样、液固比 2:1 (mL/g)、硫酸浓度 150 g/L 、活化剂 CaF2 用量 60 kg/t 、催化剂 R 浓度 20 g/L 、反应温度 80 ℃、反应时间 6 h 。

实验结果如图 2 所示。

图 2 矿石粒度对钒浸出率的影响图 3 反应温度对钒浸出率的影响由图2 可知，矿物粒度对钒的浸出影响较小，矿物粒度从小于74 μm 占50%提高到85%，浸出渣含钒从0.033%降低到0.021%，渣计浸出率仅提高2.8%，说明在本研究所采用的实验条件下，各种粒径的矿石均可与反应剂充分接触，并发生相应的化学反应。

若该工艺用于工业生产，则需综合考虑磨矿的经济性与浸出渣过滤性能等因素，因此，矿物的磨矿粒度应优选小于74 μm 颗粒占65%左右。

为统一浸出条件、排除矿石粒度的细微影响，本研究中其他条件实验中均采用粒度小于74 μm 占80%的矿样。

2.3 温度对钒浸出率的影响实验条件：400 g 矿样，液固比2:1(mL/g)，硫酸浓度150 g/L，活化剂CaF 2 用量60 kg/t，催化剂R 浓度20 g/L，反应温度分别为95、90、80、70、60、50 和40 ℃，反应时间为6 h。

实验结果如图3 所示。

由图3 可知，钒浸出率随温度升高而增大，40 ℃时钒浸出率仅为34% ，而80 ℃时钒浸出率高达95.04%。

由Arrhe nius 公式：ln k=−E/(RT )+B 可知，反应速率常数k 随温度的升高而增大，在低温条件下，由于反应速度很慢，因此，6 h 反应时间之内钒浸出率较低，而温度到达80 ℃以上时钒浸出率变化趋缓，90℃时钒浸出率达到最高，为95.25%，这是由于在80 ℃以上，反应速率已经很快，足以在6 h 反应时间内浸出95%以上的钒。

从温度实验可知，浸出温度至少应在80 ℃以上，以保证在较短反应时间内达到高浸出率的目的。

2.4 活化剂CaF2 用量对钒浸出率的影响实验条件：400 g 矿样，液固比2:1(mL/g)，硫酸浓度150 g/L，催化剂R 浓度20 g/L，活化剂CaF2用量分别取0、20、30、40、50、60 和88 kg/t，反应温度80 ℃，反应时间6 h。

实验结果如图4 所示。

由图4 可知，钒的浸出率随活化剂CaF2 用量的增加而显著增大，无活化剂CaF2 时，反应6 h 钒浸出率仅为30%左右，而当活化剂CaF2用量为60 kg/t 时钒浸出率则高达95.04%。

在此基础上，继续增加活化剂CaF2 用量至88 kg/t，钒的浸出率增加不明显，考虑到工艺的经济性，选择活化剂CaF2 用量为60 kg/t。

2.5 催化剂R 浓度对钒浸出率的影响实验条件：400 g 矿样，液固比2:1(mL/g)，硫酸浓度150 g/L，催化剂R 浓度分别选择0、5、7.5、10、15 和20 g/L，活化剂CaF2 用量60 kg/t，反应温度80 ℃，反应时间6 h。

实验结果如图5 所示。

由图 5 可知，钒浸出率随催化剂R 浓度增加而增大，不使用催化剂R 时，浸出反应进行 6 h，钒浸出率约为85%，当催化剂R 浓度达到20 g/L 时钒浸出率则可达95.04%，在0~20 g/L 浓度范围内，催化剂R对钒浸出率影响显著，继续增加催化剂R 浓度，钒浸出率不再增加，因此，选择催化剂R 的浓度为20 g/L。

2.6 浸出剂硫酸浓度对钒浸出率的影响硫酸作为浸出剂，其浓度对钒浸出率具有重要影响，同时硫酸作为主要浸出试剂，其消耗量直接关系到本工艺的经济性，因此本节着重研究硫酸浓度对钒浸出率的影响。

实验条件：400 g 矿样，液固比2:1(mL/g)，硫酸浓度分别为50、75、100、125、150 g/L，催化剂R浓度20 g/L，活化剂CaF2 用量60 kg/t，温度80 ℃，反应时间6 h。

实验结果如图6 所示。

从图6 可知，硫酸浓度对钒浸出率影响显著，当硫酸浓度为50 g/L 时，钒浸出率不足45%；而当硫酸浓度达到150 g/L 时，钒浸出率达到最大值95.04%，若继续增加硫酸浓度，势必会大量增加硫酸消耗以及浸出液游离酸浓度，同时，浸出液后续处理时中和碱耗也会相应增加，因此，应选择150 g/L 的硫酸浓度作为浸出酸度。