无盐焙烧酸法提取五氧化二钒的新工艺研究.pdf

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1、第5期矿产综合利用No．52010年1O月MultlpurposeUtilizationofMineralResourcesoct．2010无盐焙烧酸法提取五氧化二钒的新工艺研究陈庆根(厦门紫金矿冶技术有限公司，福建厦门361101)摘要：对江西某石煤钒矿进行无盐焙烧一酸浸一萃取提取五氧化二钒工艺研究。结果表明：该钒矿在一0．074mm占80％、焙烧温度800~C焙烧3h，硫酸浸出，五氧化二钒的浸出率超过90％；浸出液溶剂萃取，反萃液硫酸氨沉钒，最终得到纯度超过98％的五氧化二钒产品，综合回收率超过80％。关键词：五氧化二钒；萃取；反

2、萃；浸出中图分类号：TFll1．3文献标识码：A文章编号：1000-6532(2010)05-0023-04五氧化二钒是一种黄色粉末，熔融时呈紫红色的有毒气体，因此治理难度大，容易对周围环境造成光泽，广泛应用于化学和有机氧化反应¨。钒在地危害。钙化法虽然可克服钠化法的缺点，但是目前壳中平均含量为0．015％，比铜、镍、锌、锡、钴、铅等工艺不成熟，另外钙化法要求加入的添加剂量多，给都多，但由于自然界中的钒主要以三价形态存在，而后续酸浸渣处理带来很多问题；无盐焙烧酸浸法和三价钒的离子半径与三价铝、三价铁的离子半径很碱浸法由于具有无氯气和氯

3、化氢等腐蚀性气体，并接近，因此，三价钒几乎不生成本身的矿物，而是以且焙烧产生的废气、废水和废渣能综合治理，因此是类质同象部分取代三价铁和三价铝存在于一些铁及一项很有前途的清洁生产工艺。本文就某石煤钒矿铝的矿物中，如钒钛磁铁矿和硅铝酸盐，这也是钒在采用无盐焙烧酸浸工艺进行研究。自然界高度分散的主要原因。l试验原料基于钒矿的成矿特点，传统提钒主要有五种：(1)高温直接浸出法；(2)钙化法；(3)钠化试验原料取自江西某石煤钒矿，五氧化二钒品法-4-s]；(4)无盐焙烧酸浸法l6一’；(5)元盐焙烧碱位1．13％，该钒矿样主要矿物组成有玉髓、

4、石英、粘浸法J。高温直接浸出法，虽然工艺简单但是只适土矿物类，少量长石、褐铁矿、赤铁矿、方解石。钒主合矿石中四价和五价钒含量高的矿山；钠化法在焙要赋存于粘土矿物类，以高岭石、伊利石为主。钒矿烧阶段添加氯化钠、硫酸钠等钠盐，焙烧过程中由于石多元素化学分析结果见表1，物相分析结果见钠盐分解产生大量氯气和氯化氢气体等腐蚀性很强表2。表1矿石多元素分析结果／％V2O5SiO2TiO2A12O3Fe2O3MnO2M：g0CaONa20K2OP2O5SO2C1BaCr1．1453．010．145．973．780．110．600．54—0．810．

5、783．92O．022O．66O．23ZnCuNiAsPbUSrYMoSeZrRb1Sb0．0990．110．0740．0340．0210．0180．0140．0100．0120．0120．oo76O．0o51一一表2综合样物相分析结果／％2试验原理及方法2．1试验原理在硅酸盐矿物中以V换6次配位的Al于云收稿日期：2010-04-22作者简介：陈庆根(1979一)，男，硕士，工程师，主要从事湿法冶金及环保处理工艺研究工作。·24·矿产综合利用2010年母晶格中的钒，必须破坏云母结构并使之氧化才可以溶出。含钒原料直接或者与添加剂混合后

6、于氧化性气氛下高温焙烧，其目的就是破坏钒矿物的组织＼矮结构，将三价或四价钒氧化为五价钒，并与添加剂或弭矿石本身分解出来的氧化物生成偏钒酸盐。焙烧过程中生成的碱金属和镁的偏钒酸盐可溶于水与酸，F'e(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、Ca(VO3)2以及未完全氧化的四价钒化合物不溶于水，但溶于酸。焙烧温度／℃2．2试验方法首先将综合钒矿磨矿至一定粒度，然后在马沸图1焙烧温度对钒浸出率的影响炉焙烧，焙砂在恒温水浴锅内酸浸，浸出液氧化、萃取、沉钒。3试验结果与分析3．1焙烧矿样粒度试验将综合钒矿分别磨矿至一0．074ram占＼

7、瓣丑6o％、70％、80％、90％和100％，在焙烧温度850℃s；∞髓；8娩∞条件下焙烧2h，然后酸浸，试验结果见表3。234表3矿样粒度对浸出的影响．焙烧时间／h一0．074mm／％60708090100图2焙烧时间对钒浸出率的影响全钒浸出率／％84．5088．6790．4590．8791．O0图2。由表3可知，随着焙烧矿样粒度减小，酸浸率增由图2可知，随着焙烧时间增加，五氧化二钒的加。因为在硅铝酸盐矿物中钒是以V¨类质同象形浸出率先增加后减少，焙烧时间1h，钒浸出率仅式置换6次配位的铝而存在于云母晶格中，磨矿粒8l％，显然焙烧时

8、间不足，矿物结构未能完全破坏，度越细，越容易破坏云母结构，其中的钒也就更容易导致低价钒氧化不充分而使钒难以浸出；焙烧2．被氧化。当一0．074ram占80％时，浸出率已经超过5h，钒浸出率最高达到92％；再增加焙烧时间，