石煤湿法提钒新工艺研究

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1、石煤湿法提飢新工艺研究H前,提饥的工艺有很多种,但为了解决提锐过程“三废”对环境的污染和降低生产成木,研究提出种清洁型的提锐新工艺，在生产过程中解决石煤提锐过程“三废”的污染问题。石煤无需焙烧硫酸直接浸出，该法与传统石煤焙烧提锐工艺相比，彻底解决了提锐过程中废气对环境的影响，产品回收率高，可直接得到高品位的皿5产品等特点。但高温强氧化条件直接浸出，一般酸耗较高，牛产成木较高，特别是在锐产品价格较低时，限制该工艺的生产应用。降低牛产成木是直接酸浸提飢工艺的研究亜点，木实验对降低直接浸出酸耗、能耗进行了试验研究。一、原料及试验方法（一）原料石煤原矿为西南某地石煤氧化矿，原矿主要化学成分列丁-表

2、1。表1原矿主要组分与含量%成分v205CSi02Al2o3^o3SCaOp2o5其它含量1.380.5254.3826.266.380.226.520.194.15（二）试剂、设备及分析方法试验试剂：氧化剂、氯酸钠、硫酸、铁屑、氨水、P204、TBP、碱化煤油。主耍试验设备：PSMCQ180mmX200mm瓷衬球蘑机、恒温水浴搅拌器、101—3（A）烘箱、S312恒速搅拌器、SUB—B88型循环水式真空泵、自制孔板式连续萃取器。分析方法：硫酸亚铁镂容量法。（三）试验方法清洁型提帆工艺包描加热酸化浸出、铁屑还原、萃取反萃取、氧化及水解沉帆等五步骤。具体试验方法如图1所示。图1直接酸法从石煤

3、中提飢的工艺流程二、试验结果与分析(一)浸出结果与分析酋南某石煤矿中饥主耍赋存形式为含饥云母型、含饥粘土型和介丁-两种类型之间的。其中较难浸出的是含飢云母型飢，帆在云母中以类质同象形式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中，分子式为K(Al,V)2LAISi3Olo](OU)2,为将飢从云母中浸出來必须破坏云母结构，采用火法焙烧是破坏云母结构的主耍方法。亦可用酸破坏云母结构，让氢离子进入云母品格中置换A13*,使离子半径发生变化，从而将帆释放出來，锐被氧化成四价后用酸溶解，得到的是蓝色硫酸飢酰溶液。反应式为：(V2O3)-X+2H2SO4+1/202=V2O2(SO4)2+2H2O+X(1

4、)V2O2(OH)4+2H2SO4=V202(S04)2+4H20浸出率的影响因素表2锐浸出率与氣化剂用量的关系氣化剂用量/%00.511.522.533.5浸出率/%14.2322.1241.3652.3168.0673.5676.3177.22由表2对知，锐的浸出率随氧化剂用量增加而提高，无氧化剂加入时浸出率很低，只有14%左右，说明原矿中V含量很低，氧化剂加入对提高浸出率效果明显。当氧化剂加入量为2.5%时浸出率达73.56%,再增加氧化剂用量浸出率提高不大。因此，氧化剂加入量在2.5%〜3%Z间较为适宜。据表3所知饥浸出率随H2SO1用量的增加而提高，当硫酸浓度为18%获得较好的浸

5、出率，继续壇加酸浓度对浸出率影响不人。为了保证浸出效果，所以，在酸用暈一定条件下，宜选择较小的液固比，m（液）：m（固）为1.2：1〜1.3：1为宜。表3飢浸出率与硫酸浓度关系硫酸浓度/%81215.182022浸岀率32.1148.3265.1273.1675,2376.31余酸浓度/%3.254.284.965.396.367.39注:余酸浓度按分析结果1M=9.8%转化而来,下同。传统右煤提饥采用氧化焙烧來破坏云母的结构，有利丁饥的浸出。直接浸出采用高酸度、氧化剂和高浸出温度共同作用破坏云母的结构来提高浸出率。浸出条件：m（液）：m（固）为1.2：1、浸出时间6h,改变浸出温度，饥浸

6、出率与浸出温度关系试验结果列于表4。<4瓠浸出率与筑没出温厦关糸硫酸/%型佟20r40r60弋80汇90X1826.3240.5360.1267.2372.682029.3642.5662.8368.0873.562230.1242.8863.1569.1374.82试验发现,浸出温度越高,浸出所需酸度越低,浸出时间越短。当浸出温度大于80C时,锐的浸出速度大大加快，浸出率大幅提高。试验选定浸出温度为9（rc左右。石煤脱炭焙烧水浸提锐工艺研究从石煤中捉饥的主要工艺流程有：石煤处理一氯化钠焙烧水浸一酸沉淀粗饥一碱溶一沉淀偏帆酸彼；石煤处理一氧化焙烧一酸浸--萃取--镀盐沉饥：石煤处理一氧化焙

7、烧一酸浸一离子交换一钱盐沉锐：石煤处理一钙化焙烧--硫酸浸出--溶剂萃取--酸水解沉锐等。这些工艺存在的主要问题是：或金屈回收率低，环境污染严重，不宜大空化生产，综合利用率低，或酸用量大、原材料消耗高、设备防腐要求高、废水、废渣中呈酸性处理难度大.成本高等，因此提高锐的转浸率的研究是石煤提锐的一个虫要方面。木文着重介绍采用复合附加剂氧化钠化焙烧、水浸，提高飢转浸率的工艺方法。提高石煤提饥总回收率是研究的重点，优化焙烧条件