石煤提钒工艺及回收率的研究
石煤发电含钒烟灰提钒工艺研究
１ 提 钒 原料
提钒 原料 为 循 环 流 化 床 低 温 焙 烧 产 出 的烟 灰 ，
循 环流 化 床 为 Ｄ Ｆ ０—３ ８ ／ ５ ＨＣ ４ ．２ ２ ０一Ｌ型 单 汽包 横 置式循 环 炉 。 日处 理 石 煤 钒 矿 约 ８ ０ ｔ其 含 Ｖ ０ ０ ， ２５ 为 ０．５ ， 出 的灰 渣 比为 ４ ４％ 产 ５～４ ５ ８：５～５ 。产 出 ２ 烟灰 平均 含 Ｖ ０ 为 ０ ６ ％ 。烟灰 成分 及 粒 度如 表 ， 。５
３ ６
湖 南有 色金 属
ＨＵ ＮＡ Ｎ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵ Ｓ Ｍ ＥＴＡＬＳ
第２ ８卷 第 ４期
２１ ０ ２年 ８月
石煤发 电含钒 烟灰提钒工艺研究
董 晓伟 牛 磊２ ，
（ ． 沙有 色冶金设计研究 院有限公 司， １长 湖南 长沙 ４ ０ １ ； ． １０ １ ２ 湖南有 色金属研 究院， 湖南 长沙 ４ ０ １ ） １０ ５
Ｖ Ｏ 产 品 。试验 工艺流 程如 图 １ ， 所示 。
酸 ， 提钒使 用 ， 少 了工 业 硫 酸 购 人 量 和 运 输 量 ， 供 减 降低 了提钒 成本 ； 出时部 分 浸 出液 返 回使 用 ， 酸 浸 硫
消耗由原料量 的 ２ ％降低至 １ ％； ５ ８ 烟灰直接浸 出 ，
与咨询工作。
环试 验使 用 烟 灰 １０ｋ 。试 验 运 行 ４轮后 ， ９ ｇ 各项 工
艺参 数基 本稳定 ， 其后 四轮 试验 工艺 稳定 运行 ， 钒浸
第 ４期
烟 灰 硫 酸
董 晓伟 ， ： 等 石煤 发 电含钒 烟灰 提钒 工 艺研 究
３ ７
浸出： 采用 ４ ｍ×５ ｍ浸 出槽 ， 出剂 为前 ５ｃ ５ｃ 浸
石煤提钒实验报告
一、实验目的本实验旨在通过石煤提钒实验，了解石煤提钒的基本原理、工艺流程以及影响因素，掌握石煤提钒实验的操作方法，并分析实验结果，为石煤提钒生产提供理论依据。
二、实验原理石煤提钒实验主要采用酸浸法，通过将石煤中的钒元素溶解于酸溶液中，然后对溶液进行净化、沉钒等操作，最终得到钒产品。
实验原理如下：1. 酸浸法：将石煤与一定浓度的酸溶液混合，在一定温度、压力下进行反应，使石煤中的钒元素溶解于酸溶液中。
2. 净化：通过过滤、吸附等手段，去除溶液中的杂质，提高钒溶液的纯度。
3. 沉钒：在钒溶液中加入适当的沉淀剂，使钒离子生成沉淀，然后通过过滤、洗涤等操作得到钒产品。
三、实验材料与设备1. 实验材料：石煤、硫酸、氢氧化钠、氯化铵、活性炭等。
2. 实验设备：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、加热器、搅拌器、电子天平等。
四、实验步骤1. 称取一定量的石煤，用硫酸溶解，制成石煤溶液。
2. 将石煤溶液加热至一定温度，保持一段时间，使钒元素充分溶解。
3. 加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH值，使钒离子生成沉淀。
4. 将沉淀过滤、洗涤，得到钒产品。
5. 对实验数据进行记录和分析。
五、实验结果与分析1. 酸浸效果：通过对比不同酸浓度、反应时间等因素对酸浸效果的影响，确定最佳酸浸条件。
2. 净化效果：通过对比不同净化方法、净化时间等因素对净化效果的影响，确定最佳净化条件。
3. 沉钒效果：通过对比不同沉淀剂、沉淀时间等因素对沉钒效果的影响，确定最佳沉钒条件。
4. 钒产品纯度：对得到的钒产品进行化学分析，确定其纯度。
六、实验结论通过本实验，掌握了石煤提钒的基本原理、工艺流程以及影响因素，为石煤提钒生产提供了理论依据。
实验结果表明，在最佳条件下，石煤提钒的酸浸效果、净化效果和沉钒效果均较好，钒产品纯度较高。
七、实验注意事项1. 实验过程中应注意安全，严格遵守实验操作规程。
2. 实验过程中要控制好实验条件，确保实验结果的准确性。
3. 实验结束后，对实验设备进行清洗、保养，以备下次实验使用。
石煤提钒环保型新工艺研究
xx年xx月xx日
contents
目录
• 引言 • 石煤提钒技术概述 • 环保型新工艺研发 • 新工艺应用及效果分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
石煤提钒行业是国家重要的战略性产业，但传统工艺存在资 源利用率低、环境污染严重等问题，因此开展环保型新工艺 研究具有重要的现实意义。
2
随着科技的发展，化学浸出和浮选等技术在石 煤提钒中得到了广泛应用，提高了钒的提取率 和生产效率。
3
近年来，环保要求日益严格，新型的石煤提钒 环保型新工艺应运而生，旨在降低环境污染和 资源消耗。
石煤提钒技术应用领域
石煤提钒技术主要用于低品位钒矿石的提取和利 用，产品包括五氧化二钒、钒铁、钒氮合金等， 广泛应用于钢铁、航空航天、电子等领域。
在航空航天领域，钒及其合金用于制造超音速飞 机和火箭，具有优良的性能。
在钢铁工业中，五氧化二钒主要用于生产合金钢 和不锈钢，提高其强度和韧性。
在电子行业中，钒氮合金用于制造集成电路芯片 和太阳能电池，提高其性能和稳定性。
03
环保型新工艺研发
环保型新工艺研发背景
国家政策导向
01
随着国家对环保要求的提高，鼓励企业进行环保型新工艺的研
随着国家对环保要求的不断提高，石煤提钒行业面临着转型 升级的压力，因此需要开展技术创新，提高资源利用率和减 少环境污染。
研究目的与内容
研究目的
开发一种环保型新工艺，提高石煤中钒的提取率和资源利用率，同时降低环 境污染。
研究内容
通过对石煤的物理和化学性质进行分析，研究适合石煤提钒的化学溶剂和工 艺条件，优化提取流程，提高钒的提取率和回收率，并探讨新工艺对环境的 影响。
钒的提取工艺研究
石煤湿法提钒新工艺研究摘要：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。
介绍了采用脱炭氧化、钠化焙烧、水浸从石煤中提钒的工艺方法。
研究了复合附加剂种类、温度、时间等对石煤焙烧钒转化率的影响：液固比、温度、时间、浸出液钒浓度对浸出的影响及浸出液净化条件等。
研究结果表明，焙烧温度、附加剂、液固比是影响钒转浸率的重要因素。
本研究适宜的工艺条件是：石煤脱炭温度860~(2。
钠化焙烧温度820'(2，焙烧时间4h，附加剂为氯化钠碳酸钠混合。
浸出采用循环富集，液固比为1：1，浸出水温度80℃。
关键词：石煤；湿法浸出；溶剂萃取；水解沉淀;石煤；脱炭；焙烧；水浸；V2O5.。
目前，提钒的工艺有很多种，但为了解决提钒过程“三废”对环境的污染和降低生产成本，研究提出一种清洁型的提钒新工艺，在生产过程中解决石煤提钒过程“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钒工艺相比，彻底解决了提钒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V2O5产品等特点。
但高温强氧化条件直接浸出，一般酸耗较高，生产成本较高，特别是在钒产品价格较低时，限制该工艺的生产应用。
降低生产成本是直接酸浸提钒工艺的研究重点，本实验对降低直接浸出酸耗、能耗进行了试验研究。
１原料及试验方法１．１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于表１。
表１原矿主要组分与含量％１．２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、磺化煤油。
主要试验设备：ＰＳＭＣＱ１８０ｍｍ×２００ｍｍ瓷衬球磨机、恒温水浴搅拌器、１０１—３（Ａ）烘箱、S312恒速搅拌器、ＳＨＢ—Ｂ８８型循环水式真空泵、自制孔板式连续萃取器。
石煤提钒实验报告
石煤提钒实验报告实验目的本实验的目的是通过石煤提取钒的方法，了解石煤中钒的含量以及提取过程中的各种因素对钒提取率的影响。
实验原理石煤中的钒以氧化态存在，常见的是V2O5。
石煤中的钒主要通过煅烧氧化、硝酸铵胶凝和浸提等步骤进行提取。
实验步骤1. 取一定量的石煤样品并干燥，然后通过煅烧氧化，使样品中的有机碳得到氧化。
2. 将氧化后的样品加入硝酸铵溶液中形成胶体，然后固化成颗粒。
3. 通过浸提实验，利用稀硫酸或盐酸将胶凝体中的钒溶出，然后进行分离和测定。
实验材料与仪器材料1. 石煤样品2. 硝酸铵溶液3. 稀硫酸溶液或盐酸溶液仪器1. 干燥器2. 昇华炉3. 恒温水浴4. 高速搅拌器5. 离心机6. pH计7. 毛细管8. 新刀实验结果与分析通过实验，我们得到了石煤样品中钒的含量和提取率的数据。
通过对数据进行分析，我们可以得到以下结论：1. 钒的含量在不同石煤样品中存在差异，通常在1%以下。
2. 在石煤样品的氧化过程中，适宜的煅烧温度和时间可以提高钒的氧化率，从而提高提取率。
3. 硝酸铵胶凝体的制备对于提高提取率也起着重要作用。
通过调整胶凝体的pH 值，可以改变钒的溶解度和胶凝体的颗粒大小。
4. 浸提实验中，选择合适的浸提剂和条件对于提取率也有显著影响。
稀硫酸或盐酸溶液的浓度、浸取时间和温度等都需要进行优化。
实验结论通过本次实验，我们了解了石煤提钒的方法和过程，得到了一定的实验数据并进行了分析。
实验结果表明，在合适的条件下，我们可以高效地从石煤中提取钒。
这对于石煤的综合利用和钒的资源化非常重要。
存在问题与建议在本次实验中，我们发现了一些问题，为了进一步提高提取率，有以下建议：1. 石煤样品的选择和处理对于提取率有重要影响，可以进一步优化和改进。
2. 实验过程中一些操作步骤需要更加精确和细致，例如控制煅烧温度和时间、调整胶凝体的pH值等。
3. 浸提实验中，可以尝试不同的浸提剂和操作条件，寻找最佳的提取方案。
石煤提钒酸浸渣的综合回收利用研究
石煤提钒酸浸渣的综合回收利用研究石煤提钒工业产生排放的大量工业固体废渣带来了环境污染问题和严重的安全隐患,综合利用石煤提钒尾渣是最有效解决问题的途径。
本研究采用三种方法对石煤提钒酸浸渣进行资源综合利用,确定了优化条件,主要研究内容和结果如下:首先采用石煤提钒酸浸渣为原料烧制硅酸盐水泥熟料,按照掺入量的多少,分别设计了11组熟料,在1350、1400和1450℃下进行煅烧,通过差热分析解析酸浸渣配料煅烧熟料的形成过程,用X射线衍射分析了熟料的矿物组成以及水泥水化产物组成,采用扫描电镜分析了矿物的晶体形态。
实验表明:掺加一定量的提钒酸浸渣配料能提高熟料的易烧性,促进熟料矿物的形成。
提钒酸浸渣掺量为20%时,所生产熟料的游离氧化钙含量小于1.0%,矿物形成良好,水泥的水化热达到国家标准。
然后以石煤提钒酸浸渣作水泥混合材,用X射线衍射分析了水泥水化产物组成,采用扫描电镜分析了水化产物的晶体形态。
实验结果表明石煤提钒酸浸渣是一种良好的水泥活性材料,石煤提钒酸浸渣掺入量在10%~25%,此时水泥试验样品早期抗压强度低于普通硅酸盐水泥,其他性能指标几乎相近水泥样品强度达到32.5R强度等级,达到了国家标准。
最后选用石煤提钒酸浸渣为原料,用沉淀法制备白炭黑,可以获得高比表面积的白炭黑产品。
实验用碱将石煤提钒酸浸渣中硅元素溶解于水溶液中,经搅拌,调pH,放置沉淀,过滤、水洗和干燥后得到白炭黑产品。
最佳浸出条件为:氢氧化钠浓度6mol/L、固液比1:4、浸出温度100℃和浸出时间4h。
二氧化硅浸出率率达到73.1%,硅的回收率为43.2%,二氧化硅含量达到91.2%,产品质量达到行业标准。
通过研究表明石煤提钒酸浸渣,可以用作水泥熟料和水泥混合材,也可以用作生产白炭黑的原料,这样在提高资源回收利用率的同时,也避免环境遭受破坏,研究结果可以为石煤提钒酸浸渣废物治理提供新的研究思路,也为其提供了理论的基础。
石煤提钒工艺比较研究
科技创业PIONEERING WITH SCIENCE &TECHNOLOGY MONTHLY月刊科技创业月刊2009年第5期含钒石煤是我国一种新型的钒矿资源，中国对石煤提钒工艺的研究始于20世纪60年代末，70年代已开始石煤提钒的工业生产，近年来更是发展迅速，但石煤提钒生产水平总体来说比较落后，相关的基础理论研究也较薄弱。
石煤提钒的关键步骤在于焙烧和浸出。
从石煤中提取钒，通过焙烧使低价钒氧化为高价钒是一个关键步骤。
含钒石煤氯化钠焙烧是一个相反应过程，主要产物是可溶性钒酸钠和钾钠长石。
通过水浸或是酸（碱）浸出，使高价钒进入溶液，实现固液分离。
然后进入富集钒的阶段，一般有萃取富集或是铵盐沉钒，最后热解脱氨制得精钒。
历年来，我国石煤提钒的新工艺都是在此基本流程基础上进行改良的。
本文综述了石煤提钒的常见的工艺比较，讨论了它们在实际工业中的应用，并提出了其发展方向。
1工艺比较1．1焙烧工艺1．1．1钠化焙烧传统工艺的石煤提钒多为钠化焙烧，NaCl 热稳定性甚高，在空气中加热至一千多摄氏度仍不分解，但当有钒、铁、锰、硅、铝等氧化物存在时，能促使氯化钠分解产生Cl 2和Na 2O 。
而焙烧温度一般选在750～850℃，焙烧时间为2～3h ，添加剂至质量含量约为矿样的15%～20％。
2NaCl＋1／2O 2＝Na 2O＋Cl 2分解所产生的Cl 2与矿物晶格中的钒氧化物作用生成中间产物VOCl 3：6Cl 2＋3V 2O 3＝4VOCl 3＋V 2O 53Cl 2＋V 2O 5＝2VOCl 3＋2／3O 2VOCl 3在有氧存在时，高温下发生分解：2VOCl 3＋2／3O 2＝3Cl 2＋V 2O 5V 2O 4＋1／2O 2＝V 2O 5由于NaCl 分解所产生的Cl 2作催化剂，可大大加速低价钒的氧化反应速度，从而提高五价钒的转化率。
同时VOCl 3分解产生游离的高活性V 2O 5易与Na 2O 结合生成易溶解的钒酸钠盐类：y （V 2O 5）＋xNa 2O＝xNa 2O ·y V 2O 5由于钠化焙烧产生大量的Cl 2、HCl 及SO 2等有毒气体，对周围环境造成严重破坏。
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究I. 引言A. 研究背景B. 目的和意义C. 研究现状II. 实验部分A. 材料和试剂B. 实验方法1. 石煤矿硫酸浸出提取钒过程2. 实验条件控制3. 实验结果分析III. 结果分析A. 硫酸浸出效果分析B. 钒含量分析C. 影响因素分析1. 浸出时间2. 正硫酸浓度3. 硫酸用量4. 温度IV. 讨论A. 实验部分讨论B. 可行性分析C. 推广应用前景V. 结论A. 实验结论B. 发现和启示C. 研究展望I. 引言作为一种重要的工业品，钒被广泛应用于合金、催化剂、稀土金属等领域，然而大部分钒矿石存在于煤中，利用煤矿资源进行钒的提取已经成为研究热点。
钒的提取方法种类繁多，其中石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法。
本文对石煤矿硫酸浸出提取钒的研究进行探讨和总结，旨在深入了解该方法的原理和过程，以及影响因素和检测方式。
A. 研究背景石煤矿是一种含煤量较高的矿石，在中国煤炭资源储量排名靠前，而其中存储的钒矿占比较高，这为石煤矿的开发利用提供了广阔的发展空间。
目前，国内外石煤矿钒资源的开发主要通过煤普跃流化床燃烧、氧化亚铁改性等方法提取钒，但几乎所有的钒提取方法都需要在硫酸介质中进行。
硫酸浸出提取钒是一种常见的方法，其原理是利用硫酸对煤质和钒的浸出，提取出含钒的溶液，然后通过化学反应或物理方法从溶液中分离和回收钒元素。
该方法优点是浸出效果稳定、钒品位高、回收率较好、成本低，已经被广泛用于工业生产和科学研究领域。
B. 目的和意义石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法，但是其效率、环保性等问题仍然需要进一步探讨和解决。
本文旨在通过对该方法的研究和分析，探讨该方法的原理和特点，找出影响因素和改善措施，以实现优化和提高提取效率，为其商业化广泛应用提供技术支持和理论基础。
C. 研究现状目前，硫酸浸出提取钒的研究已经获得了一定的进展。
国内外的学者在石煤矿硫酸浸出提取钒的过程中进行了有效的工艺改进和技术研究，例如学者王传彦等人通过进行反应条件优化，实现了硫酸浸出提取石煤矿钒的高效率、低成本和环保稳定等目标。
难处理石煤钒矿提钒工艺研究的开题报告
难处理石煤钒矿提钒工艺研究的开题报告1. 研究背景石煤钒矿是一种重要的含钒矿石，广泛存在于我国，具有丰富的资源储量和广阔的开发前景。
石煤钒矿中主要含有V2O5、Fe、Ti等元素，在工业上具有重要的应用价值。
但是，石煤钒矿中钒元素存在复杂的化学状态和难以分离的问题，限制了其产业化应用。
因此，探索一种高效的石煤钒矿提钒工艺，对于实现石煤钒矿资源的有效利用具有重要的意义。
2. 研究目的本研究旨在探索一种高效的石煤钒矿提钒工艺，并对其进行系统的优化和改进，以达到提高钒产品质量和提高钒回收率的目的。
具体目标包括：(1) 研究石煤钒矿中钒元素的存在形式及其对提钒的影响。
(2) 探索石煤钒矿提钒的常规工艺路线，建立石煤钒矿提钒的流程图。
(3) 评价石煤钒矿提钒工艺的优缺点，确定改进方向。
(4) 对石煤钒矿提钒工艺进行改进，提高钒产品质量和提高钒回收率。
3. 研究内容(1) 对石煤钒矿中钒元素的存在形式进行分析研究，确定其对提钒的影响。
(2) 在分析石煤钒矿提钒工艺的基础上，建立石煤钒矿提钒的流程图，并对其进行评价，确定其优缺点。
(3) 探索石煤钒矿提钒工艺的改进方向，分析改进方案的可行性，并进行实验研究，评价改进后的提钒工艺效果。
(4) 对提钒工艺涉及到的各个环节进行优化，提高钒产品质量和提高钒回收率。
4. 研究方法(1) 对石煤钒矿中钒元素的存在形式，采用XRD、SEM等测试手段进行分析研究，确定其对提钒的影响。
(2) 对石煤钒矿提钒工艺的常规路线进行研究，建立提钒流程图，并采用计算机模拟技术对其进行优化和改进。
(3) 制备石煤钒矿样品，进行实验室规模的实验研究，探究改进方案的可行性，评价提钒工艺效果。
(4) 采用SEM、XRD、EDS等手段对提钒过程中的产物进行分析测试，评价钒产品质量和钒回收率。
5. 研究意义(1) 为实现石煤钒矿资源的有效利用，提高钒产品质量和提高钒回收率提供一种新的解决方案。
(2) 促进了石煤钒矿提钒工艺的发展和优化，推动钒产业的可持续发展。
石煤提钒可行性研究报告
石煤提钒可行性研究报告一、研究背景提钒是一种重要的金属材料，广泛用于钢铁、航空航天、电子等领域。
随着钒资源的逐渐枯竭，提钒的生产成本逐渐增加。
石煤是一种含有丰富有机质的煤矿资源，其含钒量较高，具有潜在的提钒价值。
因此，通过对石煤进行提钒研究，可以有效利用资源，降低提钒生产成本，提高产出效率。
二、研究目的本研究旨在探究石煤提钒的可行性，分析石煤提钒的技术路线、成本效益和环境影响，为石煤提钒的工业化生产提供技术支持。
三、研究方法1. 文献综述：通过查阅国内外有关石煤提钒的研究和应用文献，了解石煤提钒的相关技术路线和产业发展现状。
2. 实地调研：到石煤矿区进行实地调研，获取石煤样品进行实验分析。
3. 实验研究：运用化学分析、物理性质测试等方法对石煤进行提钒实验，探究最佳提取工艺和工艺参数。
4. 经济性分析：根据实验结果，进行石煤提钒工艺的成本效益分析，评估其在实际生产中的经济可行性。
5. 环境影响评估：对石煤提钒工艺对环境的影响进行评估，并提出环境保护措施。
四、研究内容1. 石煤提钒技术路线：通过对石煤的化学成分和物理性质进行分析，确定石煤提钒的最佳工艺路线。
2. 石煤提钒实验研究：利用化学提取、热解、浮选等方法，对石煤进行提钒实验，探究最佳提取工艺和工艺参数。
3. 石煤提钒工艺成本效益分析：对石煤提钒工艺的生产成本、市场需求、产出效益等进行分析，评估石煤提钒生产的经济可行性。
4. 石煤提钒环境影响评估：对石煤提钒工艺对环境的影响进行评估，提出环境保护措施，并制定可持续发展战略。
五、研究意义1. 资源利用：石煤提钒技术的成功研究应用，可以有效利用石煤资源，延长钒资源的利用寿命。
2. 生产成本降低：石煤提钒技术可以降低提钒的生产成本，提高产出效率，对提钒生产具有重要意义。
3. 环境保护：石煤提钒技术的开发利用，可以减少对钒矿的采矿压力，减少对自然环境和生态系统的破坏，具有重要的环境保护意义。
六、研究预期成果1. 提钒工艺路线：确定石煤提钒的最佳工艺路线，并提出具体实施方案。
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。
石煤提钒环保型新工艺
储量丰富成分复杂石煤资源概述环境污染传统工艺提取钒时，往往伴随着其他有价值的金属元素的损失，导致资源浪费。
资源浪费能耗高传统提钒工艺的问题资源高效利用通过新技术手段，提高钒的提取率和伴生金属元素的综合利用率，实现资源高效利用。
环境保护研发环保型新工艺，有助于减少废水、废气排放，降低对生态环境的破坏，实现绿色生产。
推动产业升级环保型新工艺的研究与应用，将推动石煤提钒产业向绿色、低碳、环保方向升级，提高产业整体竞争力。
环保型新工艺的研究意义该工艺利用特定的溶剂对含有钒的溶液进行萃取，使钒与杂质分离，提高钒的纯度。
工艺基本原理溶剂萃取原理氧化还原反应原理2. 氧化焙烧在石煤中加入氧化剂进行高温焙烧，将钒转化为可溶性的氧化物。
4. 溶剂萃取6. 沉淀物干燥与焙烧将钒沉淀物干燥后，再进行焙烧，得到钒的氧化物产品。
1. 石煤破碎与磨矿将原始石煤破碎并磨成适合提取的粒度。
3. 水浸提取5. 钒的纯化与沉淀通过调整溶液酸碱度、温度等条件，使钒达到纯度要求并以沉淀形式析出。
010203040506工艺流程简述工艺关键技术01020304高效氧化焙烧技术高效溶剂萃取技术钒纯度控制技术废水处理技术实验材料•石煤样品：选择不同产地、不同品质的石煤样品进行实验。
•提取剂：采用环保型提取剂，如生物提取剂、无机酸等。
实验方法石煤粉末。
提取实验，探究最佳提取条件。
•钒的测定与分析钒的纯度物质平衡与回收率提取效果实验结果与分析1 2 3环保型新工艺可行性最佳工艺条件进一步研究方向实验结论与讨论环境影响评价资源消耗评估排放物检测030201环保性能评估方法废气排放数据废水处理效果资源消耗情况新工艺的环保性能数据废气排放对比废水处理对比资源消耗对比与传统工艺的环保性能对比初始投资成本运营成本预期收益投资回报期成本核算与投资收益预测03技术发展趋势01市场需求02环保政策行业应用前景分析推动相关产业发展的潜力产业链协同跨界融合创新驱动研究结论汇总环保性能显著资源利用率提高经济效益显著未来研究方向与目标进一步深化环保性能01提高生产效率02拓展原料适用范围03强化技术创新建立行业标准加强环保意识对行业发展的建议与期望。
含钒石煤提钒工艺研究
含钒石煤提钒工艺研究史 玲,谢建宏(西安建筑科技大学,西安710055)摘 要:研究陕西某石煤矿提钒工艺。
原矿通过加入少量添加剂氯化钠进行氧化焙烧,确定最适宜的氯化钠用量,焙烧温度,焙烧时间。
焙砂进行水浸,可得到65%以上的钒浸出率。
工艺简单,适应性强,沉钒容易。
关键词:冶金技术;提钒;浸出;石煤;氯化钠焙烧中图分类号:TF84113;T F04612;TF111131 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2009)02-0077-03收稿日期:2006-12-30作者简介:史 玲(1977-),女,内蒙古商都县人,讲师,硕士,主要从事选矿与化学等方面的教学及研究。
钒具有许多可贵的理化特性和机械特性,因而广泛应用于近代工业技术中,据统计80%~85%的钒用于黑色冶金工业中作为添加剂以制备特种钢。
在化学工业方面,钒化合物作为催化剂和裂化剂,已广泛应用于接触法硫酸制造工业、石油炼制及有机合成工业中。
在特种玻璃、陶瓷、纺织、橡胶、油漆、照相、电影等行业也用到钒的化合物。
在有色金属合金中,钛工业已经成为钒的第二大市场,钒钛合金在航空、航天及核工业中都具有广泛用途。
因此研究高回收率低污染的石煤提钒新工艺具有非常积极的意义。
我国有丰富的钒资源,除钒钛磁铁矿外,还有一类低品位单一钒矿资源,即作为钒的单独矿床开采的含钒碳质页岩,俗称石煤。
石煤既是一种含碳氢少、发热量低、灰分高的劣质煤,也是一种低品位多金属矿石,其中最具有商业意义的金属元素是钒。
钒在石煤中价态分析结果表明[1],绝大部分地区石煤中的钒都是以酸碱不溶的Õ(Ó)和Õ(Ô)为主,这就是在石煤提钒过程中需要采用氧化焙烧使低价钒变为Õ(Õ)的原因。
因为焙烧阶段含钒矿物相变机理复杂,影响因素诸多,目前尚处于定性研究阶段。
通过对陕西某含钒石煤提钒的各种工艺进行对比研究,确定采用低盐钠化法,即在焙烧阶段加入添加剂氯化钠,使Õ(Ó)和Õ(Ô)转化为可溶于水的Õ(Õ)而被提取利用。
石煤提钒工艺研究现状
石煤提钒工艺研究现状石煤是我国储量巨大的钒矿资源，但大多数为低品位云母类及高岭土类粘土矿物，开发利用较为困难。
石煤提钒工艺多种多样，浸出是石煤选矿中最为主要的分选方法，文章简单叙述了几种应用较为广泛的石煤提钒工艺，并分析了各自的优缺点及其优化改良。
此外，介绍了相关新工艺，并对工艺进一步发展提出了看法。
标签：石煤；提钒；浸出；工艺石煤是一种无机成分含量远超于有机成分的劣质“煤炭”，其主要性质[1，2]表现为：灰分高、燃烧值低、伴生元素种类多，因此石煤常作为有价元素的低品位多金属矿被提取利用。
其中V2O5含量大于0.8%的石煤，可作为钒矿资源利用[3，4]。
由于类质同像等原因，石煤中的钒通常以V（Ⅲ）与V（Ⅳ）等较低价态存在于层状硅酸盐矿物中，或以四次配位的钒氧四面体取代硅氧四面体或铝氧四面体，或以六次配位钒氧八面体取代铝氧八面体，属于难溶解物质。
目前，石煤提钒的应用常规工艺是先焙烧后浸出，即先破坏石煤的矿物结构，并将钒氧化成V（V）的可溶性钒酸盐，然后通过浸出，使其由固相转为液相，并从溶液中提取精钒[5]。
目前种类繁多的石煤提钒工艺大致可分为火法-湿法联合提钒工艺与全湿法提钒工艺两大类。
根据文献资料分析，文章主要综述了石煤浸出的工艺条件以及各自的优缺点，另外还介绍了相关的新工艺，并对此提出了看法。
1 火法-湿法联合提钒工艺1.1 传统工艺传统工艺为钠化焙烧水浸工艺，是高温条件下，由于金属氧化物的存在，氯化钠加速分解，产生活性氯和Na2O，活性氯与低价钒作用产生中间产物VOCl3，VOCl3高温条件下发生分解，反应生成可溶于水的钒酸钠盐[6]。
传统工艺的基本流程为氯化钠焙烧→水浸出→酸沉粗钒→碱溶铵盐沉钒→热解脱氨制得精钒。
该工艺的优点是工艺适用条件范围广，投资回收期短；其缺点是废气污染严重、回收率低、废液离子复杂。
传统工艺的焙烧一水浸的钒回收率仅45%-55%，究其原因是焙烧时V（V）与石煤中的钙、铁等反应生成如Fe（VO3）2、Fe（VO3）3、Ca（VO3）2等化合物及焙砂中有未完全氧化的V（IV）的化合物，它们均不溶于水，但溶于酸。
钒提取工艺研究进展
矿石炼 成铁水 后 ， 氧化 吹 炼 得 钒渣 ， 般 含 Ｖ ０ 再 一 ：
２ ～５ 。火法 冶炼 一般 是将含 钒铁水 直接 吹炼 成 ％ ％ 钢 ， 转入 钢 渣 ， 去 吹炼 设 备 ， 可 回收生 铁 。德 钒 省 且 国采用 将含钒钢 渣返 回原 矿炼 铁 ， 到 品位 １ ％ 的 得 ０
１２ ２
朱
９ ２％ 【ｏ ３． ｌ］
。
靖
刘永 光 ： 钒提取 工艺研 究进 展
２ １ 年 ６月第 ６期 ０１ 但无 论采用 哪种原 料 、 以哪种 工艺 提炼钒 ， 其废 水处 理技 术都有 待突破 。
参 考 文 献
米 玺 学等 采 用水 浸 法从 含 钒石 煤 矿石 中提钒 ， 主 要 工 序 包 括 破 碎一 烘 干一 球 磨一 加 盐 制 球 一焙 烧一水浸 一离 子交换一 沉淀一 偏 钒 酸铵 热解 等 ¨３ 。 王雄采用 氧化 焙烧一 酸性浸 出一 溶剂萃 取一铵 盐沉
钒工艺 得到 Ｖ ０ ： 含量 ９ ． ３％ 的粉末状 产 品 ， 以 ９１ 并 制 得的 Ｖ ０ 为 原料 ， ： 炭黑 为还 原剂 ， 用 微 波法 制 采 备 出纯相 氮化钒 。
３ 废弃物提 钒
［ ］ 田茂 明， 大均， １ 唐 张 奇 ． 钒 钢 渣 提 钒 工 艺 及 其 主 要 技 术 含
其本 身分解 出来 的氧化 物反 应生 成易溶 于酸 的偏 钒 酸盐 ， 部分 未 完全 氧 化 的 Ｖ 也 可溶 于 酸Ｌ 。该 工 ９ ｊ
朱 靖 （９ ７ ） 女 ， １７ 一 ， 讲师 ， 硕士 ， ３ ０ ０ ０ ９河北省 唐山市新华 西 ６
石煤钙化焙烧提钒工艺研究
石煤钙化焙烧提钒工艺研究摘要：采用湿法工艺提取石煤中的五氧化二钒，先将原矿经破碎机破碎，然后经球磨机磨至粒径147-208μm,配入适量钙盐在750℃下进行焙烧。
考察钙盐的加入量信焙烧时间对焙烧矿中钒浸出率的影响。
把所得的焙烧矿样做浸出实验，考察酸碱度、浸出时间和液固比对浸出率的影响，找出最佳浸出条件。
因焙烧过程不加入钠盐，故对环境的影响显著降低。
钒浸出率达到40%以上，资源利用率高，同时设备操作简单，最后浸出液通过CaCO3或CaO，即可达标排放。
关键词：石煤；钒；浸出；无盐焙烧；钙化焙烧石煤矿是一种独特的钒矿资源，多数含碳页岩或石煤中含有质量分数为1%左右的V2O5，可通过加盐焙烧-酸浸或碱浸法等多种方法提取V2O5。
据估计，我国石煤中钒的总储量，超过世界各国钒的总储量，而且集中在我国南方各省。
但是，我国各地的石煤中钒的品位相差悬殊，一般为0.13%～1.00%，品位低于0.5%的占60%以上，目前利用的主要中含钒0.8%～0.85%以上的部分。
目前国内的提钒工艺大部分是采用钠化焙烧工艺流程，该方法存在严重污染环境的问题而被禁止采用。
有关企业和研究机构在探索低污染高效率的石煤提钒新工艺上做了很多工作。
本文考察了不同工艺条件下钙化焙烧-碱性浸出从石煤中提钒的影响因素。
1实验1.1石煤矿样本实验矿样是取自益阳桃江金明矿业公司的石煤。
益阳石煤矿石属含钒炭质千枚状板岩类,有含钒千枚状板岩与含钒炭质千枚状板岩两种,以前者为主。
有用矿物为含钒云母,炭质及少量含钒镁电气石和黄钾铁钒。
脉石矿物主要为石英,其次为长石、褐铁矿、方解石等。
矿石中的钒主要分配在含钒云母中,其次为含钒电气石、含钒高岭石,少量分布在针铁矿、赤铁矿、碳酸盐等矿物中,炭质矿物和石英中不含钒。
益阳石煤矿的主要化学分析结果见表2-1。
表1试验用石煤的主要成分/%成分CaOMgOAl2O3SiO2∑FeP2O5Na2OK2OS∑CV2O5含量4.671.215.8463.662.14.842.031..19.01517.82.661.2实验仪器与药品实验所用药品试剂为工业原料及实验室常用的化学纯试剂。
从石煤矿中提取五氧化二钒的工艺研究
从石煤矿中提取五氧化二钒的工艺研究钒是重要的战略物资, 广泛应用于冶金、化工和航空航天等方面。
我国钒矿资源主要有两大类:钒钛磁铁矿和石煤, 其中石煤中钒的储量是钒钛磁铁矿中总储量的17 倍。
因此, 从石煤中提取钒是钒资源利用的一个重要方向。
我国从石煤中提取钒的传统工艺为钠化焙烧法, 但在焙烧过程中会产生大量的Cl<sub>2</sub> 、HCl、S0<sub>2</sub曲有毒气体,严重污染环境,而且钒的浸出率低。
因此, 研究一种高效、对环境友好的从石煤中提取钒的工艺具有重要意义。
本研究采用直接酸浸- 萃取- 反萃工艺从两种石煤矿中提钒。
研究说明, 钒的浸出率到达90%,钒的总回收率近80%。
与传统的工艺相比, 该工艺减少了焙烧过程, 更有利于环境保护和减少能耗。
石煤矿的直接酸浸研究说明:(1)两种石煤矿虽然成分和钒的赋存状态不同, 但浸出规律根本一致, 只有矿物粒度对两种石煤矿中钒浸出率的影响趋势相反, 这主要是因为两种石煤矿中C的含量不同。
除此，液固比对钒的浸出率影响不大；随着温度的升高、硫酸浓度的增大、时间的延长, 钒的浸出率都明显的提高。
(2)直接酸浸朝鲜石煤矿的正交实验说明影响钒浸出率的各因素主次顺序为：硫酸浓度一浸出温度一反响时间。
在反响条件为：粒度80〜100目、温度130C、反响时间22h、硫酸浓度40%液固比3:1,浸出率达90%(3)通过对湖南石煤矿浸出动力学的研究, 可知浸出反响受化学反响控制。
实验温度范围内，钒浸出的动力学方程为:1 —(1 —n) <sup>1/3</sup>=4.98 x10<sup>6</sup> -e<sup>-( 55488)/ (RT </sup> •,其反响活化能为55.49KJ/mol。
酸浸液的萃取-反萃- 沉钒研究说明: ( 1)萃取过程中, 萃取剂浓度对钒的萃取率影响不大；钒的萃取率随pH的增大先升高后降低；随着温度的升高、时间的延长、0/A的增大而增大。
石煤提钒新工艺
石煤提钒新工艺近年来，随着钒资源的逐渐枯竭和市场需求的增加，石煤提钒成为了一种备受关注的新工艺。
石煤提钒是指利用石煤作为原料，通过一系列的化学反应和物理处理，将其中的钒元素提取出来，从而得到高纯度的钒产品的过程。
石煤是一种含有较高钒含量的煤炭，其主要成分是有机质和矿质，其中的矿质中含有大量的钒元素。
传统的石煤提钒工艺主要是通过高温煅烧和浸出的方式进行，但存在能耗高、环境污染等问题。
因此，开发一种高效、低能耗、环保的石煤提钒新工艺势在必行。
近年来，研究人员提出了一种基于氧化铝的新型石煤提钒工艺。
该工艺主要包括以下几个步骤：首先，将石煤经过粉碎、磁选等预处理工序，去除其中的杂质和矿物质，得到纯净的石煤原料；然后，将纯净的石煤与氧化铝按一定的比例混合，并加入适量的助剂，形成混合料；接下来，将混合料进行高温还原反应，使其中的钒元素得以还原为金属钒；最后，通过冶炼和精炼等工艺，将金属钒提纯得到高纯度的钒产品。
相比传统工艺，基于氧化铝的石煤提钒新工艺具有多方面的优势。
首先，该工艺不需要高温煅烧和浸出等环节，能耗大大降低，减少了对能源的消耗。
其次，新工艺中使用的氧化铝具有良好的还原性能，能够有效还原石煤中的钒元素，提高了钒的回收率。
此外，新工艺中的助剂的添加能够改善反应条件，提高钒的提取效率。
最重要的是，该工艺不会产生大量的废水和废气，具有较好的环保性能。
然而，石煤提钒新工艺也存在一些问题和挑战。
首先，该工艺仍处于实验室研究阶段，需要进一步进行工程化的研究和开发。
其次，新工艺中使用的氧化铝价格较高，会增加生产成本。
此外，新工艺还需要解决一些技术难题，如混合料的均匀性、反应温度的控制等。
因此，石煤提钒新工艺仍需要进一步的技术改进和优化。
石煤提钒新工艺是一种十分有潜力的钒资源开发工艺。
该工艺通过利用石煤中的钒元素，实现了对钒资源的高效利用和回收。
基于氧化铝的新工艺具有能耗低、环保性好等优势，对于钒产业的可持续发展具有重要意义。
石煤钒矿高效清洁生产提钒工艺研究
石煤钒矿高效清洁生产提钒工艺研究发表时间：2018-07-20T10:47:18.473Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：刘俊[导读] 摘要：陕西某石煤钒矿生产工艺采用“硫酸浸出-固液分离-中和还原-萃取反萃取-氧化-铵盐沉钒”，该工艺在商洛地区石煤钒矿应用较为普遍，但在生产过程中存在浸出率、萃取率低、废水氨氮含量高、废水处理成本高［1］。
陕西华源矿业有限责任公司陕西商洛 726308摘要：陕西某石煤钒矿生产工艺采用“硫酸浸出-固液分离-中和还原-萃取反萃取-氧化-铵盐沉钒”，该工艺在商洛地区石煤钒矿应用较为普遍，但在生产过程中存在浸出率、萃取率低、废水氨氮含量高、废水处理成本高［1］。
通过对该工艺进行研究与改进采用“搅拌酸浸-氧化中和-离子交换-铵盐沉钒-选矿废水循环利用”的高效清洁生产提钒工艺，经试验研究及工业实际应用表明：浸出率达92%，离子交换率率达98.5%，可得到纯度99%以上的V2O5，使选矿废水循环使用实现了实质性零排放。
关键词：高效清洁；熟化浸出；氨氮废水；废水循环利用Study on High efficiency and Clean production of Vanadium from Vanadium Ore from Stone CoalLiu Jun（Shaanxi Huayuan Mining Co.，Ltd.，Shaanxi Shangluo 726308）Abstract：the production process of a stone coal vanadium ore in Shaanxi Province adopts "sulfuric acid leaching-solid-liquid separation，neutralization reduction-extraction back extraction，oxidation and ammonium salt precipitation vanadium"，which is widely used in the stone coal vanadium ore in Shangluo area. However，the leaching rate is low，the ammonia nitrogen content is high and the cost of wastewater treatment is high. Through the research and improvement of this process，the high efficiency and clean production process of vanadium extraction is adopted，which is "stirred acid leaching，oxidation neutralization，ion exchange，ammonium salt vanadium precipitation and recycling utilization of mineral processing wastewater". The results of experiment and industrial application show that the leaching rate is 92%，the ion exchange rate is 98.5%，and the purity is 9%. More than 9% of vanadium pentoxide products make the recycling of mineral processing wastewater to achieve substantial zero discharge.Keywords：efficient cleaning；curing leaching；ammonia nitrogen wastewater；waste water recycling1前言钒是稀有高熔点金属，无磁性、有韧性且坚硬的浅灰色金属，钢材中添加少量钒后可提高钢的弹性、增大强度，抗磨损和抗爆裂性，既耐高温又耐寒。
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现
代
矿
业
MORDEN MINING
总 第 503 期 2011 年 3 月第 3 期
石煤提钒工艺及回收率的研究
朱 军 郭继科
（ 西安建筑科技大学）
要： 石煤钒矿是我国特有的一种钒资源 ， 储量丰富， 近年来石煤提钒生产和研究发展迅速 。 在论述石煤提钒的主要工艺方法的基础上 ， 通过比较各工艺的优缺点及工业适用性 ， 分析了焙烧与 摘 浸出阶段对回收率的影响并总结了石煤提钒工艺的研究方向 。 关键词： 石煤； 焙烧； 浸出； 直接酸浸； 回收率 Research on the Technology and Recovery of Vanadium Extraction from Stone Coal Zhu Jun Guo Jike （ Xi＇an University of Architecture ＆ Technology） Abstract ： Stone coal vanadium ore is our peculiar vanadium resources with abundant reserves． In recent years， the manufacture and research of the technology on vanadium extraction from stone coal are debases on this veloping rapidly． Discussed the main technology of vanadium extraction from stone coal， point，analyzed the key problems which affected the technology of vanadium extraction from stone coal with comparing the advantages and disadvantages of each technology and industrial applicability，then analyzed the recovery influence by roasting and leaching stage． Summarized the research direction of vanadium extraction from stone coal． Keywords： Stone coal； Roasting； Leaching； Direct acid leaching； Recovery 85% 左右钒消 钒是一种极其重要的战略资源， 主要用作炼制合金钢， 可使其具有 耗在钢铁工业中， 抗高温、 耐低温、 耐磨、 提高韧性等优良性能。10% 左右钒应用于催化剂（ 石油、 化工等领域 ） 、 机械、 轻 ［13 ］ 。 我国具有可开采与利用 工、 光电、 超导等方面 价值的钒矿 （ 品位一般要求 ≥0． 8% ） 主要有： 钒钛 磁铁矿和石煤。利用石煤提钒生产的钒占我国钒总 产量的 10% 左右。据估算， 中国石煤钒矿资源远景 ［4 ］ 储量可达 2 亿 t 。 石煤是一种含碳质页岩， 主要赋存于寒武纪、 志 留纪等古老地层中。主要特性是灰分高、 密度大、 结 构致密、 着火点高、 发热量低、 不易燃烧及较硬难磨 等。石煤中因存有 60 余种伴生元素， 例如钒、 镍、 钼、 铀及贵金属等， 综合提取有价金属所创造的价值 远大于其作为劣质燃料。石煤中的钒主要赋存于钒
表1
价态 V3 +
不同价态钒的溶解性及处理办法
溶解性 处理办法 破坏粘土矿物晶体结构， 释放出钒后浸出， 或者直 接氧化 钒 至 高 价 钒 后 生 成易溶的钒酸盐再浸出。 VO2 处 理 方 法 同 V3 + ， VO2 + 易 溶 于 酸， 生成物 稳定， 可以酸浸。
存在于 粘土 矿 物 二 八面体 夹 心层中， 以类质同象形式取代 Al3 + ， 难以 被 水、 酸或者碱溶 解。 VO2 + 及 亚 钒 酸 盐 等 以 VO2 ， VO2 在伊利石类粘 形式存在， 土矿物 二八 面 体 晶 体中取 代 Al3 + ， VO2 + 不溶于 很难浸出， 水。 主要以游离态 V2 O5 或结晶态 （ xM2 O · yV2 O5 ） 钒酸盐形式 存在， 易溶于酸。
5+ 3+ 云母（ 主要是 V ） 和含钒黏土 （ 主要是 V ） 中， 根 据国内典型的石煤矿来看， 大约有 70% ～ 80% 钒是
1
石煤提钒工艺选择机理 我国石煤提钒工艺一般分为火法焙烧 —湿法提 钒和全湿法提钒。工艺原理基于钒在石煤中的赋存 状态， 当钒呈吸附性存在于矿物表面时 ， 可用全湿法 提钒工艺； 当钒呈嵌布态存在于矿物内部时， 因“传 、 ” ， 质 传热 效率太低 全湿法提钒率无法满足工业化 要求， 需采用焙烧等方法打破此状态的钒矿 ， 以释放 使其有效地转化为可溶性钒， 再进行下一步处 钒， 理。不同价态钒的溶解性及处理办法见表 1 。
2011 年 3 月第 3 期 烧效果， 且焙烧时间较长， 所以， 一般当含碳量大于 8% 时， 需要在焙烧前脱碳， 采取两段焙烧工艺。 石煤提钒工艺主要有钠盐焙烧浸出、 钙化焙烧 浸出、 无盐氧化焙烧浸出、 直接酸浸、 直接碱浸工艺， NaCl 焙烧—水 此外， 还有 Na2 SO4 焙烧—浸出工艺、 浸工艺等， 也得到了广泛的研究与应用。 石煤提钒 主要工艺对比情况见表 2 。
易操作， 浸出率略高， 避免了废气污染， 可实现废 流程简单， 浸出渣易处理， 相对于酸浸， 设备简单， 成本低， 水零排放， 但适用性差， 碱耗高且难处理浸出杂质， 只有 H2 SO4 价格 才会考虑此工艺。 昂贵或处理特殊价态钒矿时，
3
回收率的影响因素
石煤提钒工艺众多， 各具特点， 不同的提钒工艺 一般具有不同的回收率， 见表 3 。 钒的回收率直接 决定了石煤提钒工业的经济效益， 是研究石煤提钒 对影响石煤提钒回收率因素的普 工艺的重要指标， 遍性规律研究一直是提钒工业的工作重点 。影响提 钒回收率的关键因素是焙烧和浸出， 焙烧转化率和 。 浸出率直接决定了钒的回收率
无有害气体产生， 一般无废液外排， 浸出渣可用于建材， 属 且生产连续性强， 周期短， 回收率较高， 生 环境友好型工艺， 产成本为 5． 5 ～ 6． 8 万元 / t［8］ ， 但对原矿有一定的选择性， 对一般矿石而言， 转化率低， 成本稍高。 无或仅有少量添加剂应用， 极大地避免了添加剂的负作用， 浸出剂耗量低， 生产成本相对较低， 一般可以控制在 5． 8 ～ 7 万元 / t［8］ ， 环境污染问题少， 但是气—固反应时， 焙烧转化 热利用效率低， 对原矿选择性强， 适用性差， 提钒率是 率低， 此工艺的限制性因素。
不同工艺对应钒的回收率
钙化焙烧 浸出 55 ～ 70 氧化焙烧 浸出 50 ～ 65 直接酸浸 65 ～ 75
%
直接碱浸 50 ～ 70
3． 1
焙烧工艺影响因素 焙烧最本质目的是使低价钒尽可能氧化成高价
总第 503 期 付自碧
［9 ］
现代矿业 3． 1． 5 其他
2011 年 3 月第 3 期
研究了焙烧温度与浸出率的关系， 随 850 ℃ 时， 温度的升高， 浸出率逐渐增加， 浸出率为 78% ， 当大于 950 ℃ 时， 高温下形成的烧结矿阻碍了 氧扩散， 生成的难溶硅酸盐熔体包裹了钒矿物 ， 钒无 法被溶出， 浸出率开始显著下降。 3． 1． 2 焙烧时间和焙烧气氛 焙烧一般分为干燥、 脱碳、 氧化、 燃烧和冷却 5
石煤提钒主要工艺对比
常见工艺流程 特点 设备要求低， 技术成熟、 简单， 适用性强且整体投资较低， 生 但存在提取率低， 连续生 产成本一般只需 4 ～ 5 万元 / t［8］ ， HCl， SO2 产性差， 劳动强度大， 环境压力大（ 产生大量 Cl2 ， 等有毒气体， 浸出液含不易除去的 Na + 和 Cl － ） 等缺点。
V4 +
以 V 状态存在
朱
3+
［56 ］
。
V5 +
一般采 取 酸 浸 或 直 接 碱 浸。
710055 陕西省西安市。 军（ 1963 —） ， 男， 副教授， 博士，
注： 研究分析表明， 石煤中以 V2 + 及 V5 + 形式存在的钒很少［7］ 。
24
朱 2
军
郭继科： 石煤提钒工艺及回收率的研究
表3
工艺 回收率 钠盐焙烧 浸出 40 ～ 50
高价钒氧化物再与物料中的金属氧化物 钒氧化物， 反应生成可溶的钒酸盐， 大部分情况下， 焙烧效果的 好坏直接决定了浸出率的高低。 3． 1． 1 焙烧温度 焙烧温度由原料中各反应物的反应机理及焙烧 产物的 特 性 决 定。 工 业 上， 最佳焙烧温度一般为 750 ～ 900 ℃ 。低温时， 强还原性物质（ SiO2 等） 优先 反应抑制了低价钒的氧化， 无法保证钒的有效释放、 氧化， 转浸率低。 随温度增加， 物料晶格逐渐被破 坏， 钒释放量增加， 可溶性钒酸盐生成完全， 浸出率 升高。 高温时， 易出现烧结， 添加剂变性、 粘土矿晶 格畸变使粘土物质变的不稳定， 同时有部分钒挥发 损失等原因， 使钒的转浸率降低。 25
直接酸 浸工艺
无需焙烧， 彻底避免了焙烧废气问题， 设备投资少， 生产成 本一般在 5． 5 ～ 6． 8 万元 / t［8］ ， 回收率高， 但浸出周期长， 废 废渣难处理， 设备防腐要求高， 酸耗量大。 水、
直接碱 浸工艺
石 煤—磨 矿—稀 碱 浸 出—AlCl3 净化—水解沉 钒 — 热 解 制 精 钒 — V2 O5 产品
石煤提钒工艺对比
Байду номын сангаас
石煤钒矿高温下焙烧的主要目的： ① 破坏钒矿 的结构， 释放出钒； ②使低价钒氧化成高价钒氧化物 （ 主要是 V2 O5 ） ； ③ 在 有 添 加 剂 存 在 的 情 况 下， 使 V2 O5 与添加剂或矿石本身分解出来的氧化物反应 ， 生成可溶于水或酸的钒酸盐， 进一步提取 V2 O5 ； ④ 含钒石煤中的碳含量决定焙烧的温度及时间 ， 若含 在焙烧过程中会超过理想的温度 ， 影响焙 碳量过高，