石煤提钒的现状与研究
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。
钒提取技术2
一、石煤提钒工艺
2. 钙化焙烧一碳酸氢铵浸出一离子交换工艺
同传统的钠化焙烧相比，钙法焙烧的优缺点： 优点： (1)用钙盐(石灰、石灰石)替代食盐，完全消除了钠法焙烧工艺的含HCl、Cl2等有毒 有害气体的废气污染问题。 (2)焙烧过程添加的钙盐(5%左右)，基本都和浸出过程的硫酸反应生成少量的硫酸钙 沉淀，工艺水中的水溶性离子含量低，利于工艺水的循环利用，每生产一吨五氧化二钒产品， 外排或需处理的工艺废水仅为60m3左右，为加盐焙烧提钒工艺的五分之一； (3)焙烧料为低酸浸出(配酸浓度1~2％，硫酸)，硫酸消耗低，每100吨矿石耗酸仅为4 吨左右，生产成本低、液体含杂质较少，利于工艺水循环利用； 缺点： (1) 钙化焙烧提钒工艺对焙烧产物有一定的选择性，对一般矿石存在转化率偏低，成 本偏高等问题，不适于大量生产。 (2)装置投资较加盐焙烧工艺高。
一、石煤提钒工艺
4.石煤提钒的技术改革两方面 一方面是焙烧添加剂的多样化、焙烧设备的优化、浸出工艺的变化以及从含 钒稀溶液中分离富集钒的方法的改进等几个方面； 另一方面为湿法提取钒工艺。 焙烧添加剂的多样化：食盐添加剂、低氯复合添加剂、无氯多元添加剂、无 添加剂。焙烧添加剂的多样化，使得钒浸出率得到了提高，但总的来说钒的浸出 率还是偏低。
大；
烧碱吸收法效果好，设备投资低，但处理成本高。按照一般工业状况，比如矿石含 钒品位1%计算，每生产一吨五氧化二钒需要消耗氢氧化钠五吨多，吸收剂消耗一万五千元 以上。 污染实质：烟气污染物在吸收后将转变为废水污染，造成废气处理成本高，废水循 环利用率低、废水排放量大，造成企业周边的土壤盐碱化，环境污染严重。 目前，由于污染严重，此工艺已被各地环保部门禁止采用。
钒提取技术（二）
主要内容：
1
石煤提钒研究进展与五氧化二钒的市场状况
石煤提钒研究进展与五氧化二钒的市场状况宾智勇【摘要】介绍了石煤提钒传统工艺的改进以及酸法-萃取、无盐焙烧-酸浸-萃取、氧化焙烧-碱浸等几种从石煤无污染提取五氧化二钒的工艺流程,上述工艺不但生产过程无环境污染,钒的回收率还大有提高,是很有前途的清洁生产工艺.同时对近两年国际钒价暴涨暴跌的原因进行了探讨,在分析国内主要钒生产厂家的扩产情况下,指出今后几年五氧化二钒价格有望保持在7万元/t以上.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2006(022)001【总页数】6页(P16-20,74)【关键词】石煤钒矿;五氧化二钒;新工艺;无污染;市场;价格【作者】宾智勇【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015【正文语种】中文【中图分类】TF841.3石煤是一种存在于震旦系、寒武系、志留系等古老地层中的劣质腐泥无烟煤，系菌藻类低等生物死亡后，在浅海还原条件下形成。
我国湘、鄂、豫、渝、陕、赣、黔等地富产含钒石煤，全国探明含钒石煤储量618.8×108 t，其V2O5品位多在0.1%～0.5%之间，总钒量达1.18×108 t，占我国V2O5总储量的87%，超过世界其他国家和地区钒的总储量，其中在现阶段有工业开采价值（V2O5含量0.8%以上）的达8×106 t。
含钒石煤的物质组成复杂多变，钒的赋存状态和赋存价态变化多端，且分散细微，X－衍射一般很难清晰准确地辨明其赋存方式；而选矿的方法也不能予以富集。
钒在石煤中的价态分析研究结果表明，石煤中的钒绝大部分以V3＋形态存在于含钒云母、钒云母、电气石、石榴石等硅酸盐矿物中，以类质同象形式部分取代硅氧四面体“复网层”和铝氧八面体“单网层”中的Al3＋。
石煤中的钒还可以形成钛钒石榴石、钙钒石榴石、变钒铀矿等矿物；亦可以金属有机络合物和钒叶啉的形态存在；有时也以络阴离子呈吸附形态作为混入物存在于氧化铁、粘土类矿物中。
湖南有色金属研究院冶金所是国内进行石煤提钒工艺研究最早的科研单位之一，上世纪七十年代末八十年代初即对岳阳新开、湖北通山等地的含钒石煤进行了详细的工艺研究、建厂生产。
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。
湘西含钒石煤提钒工艺研究
石煤 矿来 源 于 湘 西 某 地 。原 矿 经 粉 碎 机 粉碎 后 ，
用 球 磨机 球磨 ， １０目（ ．５ｍ 筛 ， 燥 后进 行 化 过 ０ ０ １ ｍ） 干
学 成 分分 析 ， 分析 结果 见 表 １ 。
表 １ 石 煤 中 主 要 化 学 成 分 的分 析 结 果 （ 量 分 数 ） ％ 质 ／
Ｐｒ ｃ ｓ ｏ ｎ ｄ ｕｍ ａ ｔｏ ｆ ｏ ｎ ｄ ｕｎ － ｅ ｒｎｇ Ｓ ｏ ｅ Ｃｏ ｌ ｏ ｅ ｓ ｆ ｒ Ｖａ ａ ｉ ＥＸ ｒ ｃ ｉ ｎ ｒ ｍ Ｖａ ａ ｉ ｌ ｂ ａ ｉ ｔ ｎ ａ ｔ
Ｇ Ｏ— ｎ ，Ｓ ＩＭｅ ｌ ｎ Ｚ Ｕ Ｚ ｉ ｉｇ Ｕ － ｎ Ｙ ｎｂｎ Ａ ｆ ｇ Ｈ ｉ ｉ ， ＨＯ ａ— ｎ ，Ｈ Ａ ｊ ， ＡＮ Ｗｅ —ｉ ｅ —ａ ｘ ｕ
℃、 酸用量为 ２ 、 ％ 浸出时间为 ４ｈ的条件下 ， 的浸 出率 可达 ９ ％以上 。钒浸 出液经 过树脂 吸附－ 钒一 钒 ５ 沉 煅烧得 Ｖ Ｏ 产 品 ， 主要 技 术 指标 均达到了化工用粉钒标 准（ Ｂ ２３— ７ 。 Ｇ ３ ８ ８ ） 关键 词 ： 石煤 ； ； 钒 焙烧 ； 出 浸 中图分类号 ： Ｑ１５ １ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ）３—０９ ０ ０ ５ ６ ９ （０ １ ０ ０ ３— ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｃ ｏ ｄｉ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｓｉｓ ｏ ｈ ａ ａ ｉ ｍ— ｅ ｒｎ ｔ ｎ － ｏ ｌｉ ｅ ｔｏ ｎ ｎ Ｐｒ ｖｎ ｅ，ａ ｒ ａ ｔｎ — ｃ ｒ ｎ ｏ ｔ ｈａ ａ ｔｒ ｔ ｆｔ ｅ ｖ ｎ ｄ ｕ ｂ ａ ｉｇ ｓｏ ｅ ｃ ａ ｎ Ｗ ｓ ｆＨｕ ａ ｏ ｉｃ ｉ ｃ ｏ ｓｉ ｇ
我国石煤钒矿提钒现状综述
我国石煤钒矿提钒现状综述刘景槐;谭爱华【摘要】文章对我国目前石煤钒矿资源、提钒生产企业概况进行了综述,对进一步提高石煤提钒行业市场竞争力提出了建议,对我国石煤资源的综合利用具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2010(026)005【总页数】4页(P11-14)【关键词】石煤钒矿;提钒工艺;综合利用【作者】刘景槐;谭爱华【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015;湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015【正文语种】中文【中图分类】TF059我国是钒资源大国,也是钒的生产和消费大国。
钒合金、五氧化二钒及钒化合物主要用于钢铁、玻璃与陶瓷工业、硫酸和石油化工生产行业。
目前,提取五氧化二钒的矿产资源有两大类:一类是钒钛磁铁矿;二类是含钒的碳质页岩(俗称石煤、煤矸石)。
我国石煤钒矿蕴藏量极其丰富,因此从含钒石煤中提取五氧化二钒具有很好的应用前景。
我国含钒石煤分布十分广泛,主要分布在湖南、湖北、河南、陕西、甘肃等二十多个省市区,石煤总储量618.8亿t,其中已探明工业储量39亿t,V2O5含量大于0.5%的储量为7 707.5万t[1]。
仅湘、鄂、赣等7省的石煤中五氧化二钒储量就达11 797万t。
我国石煤提钒企业的分布、产量情况如下:湖南:湖南的钒矿资源主要分布在雪峰山从南到北有靖县文溪、洪江的双溪、中方的新路河、沅陵、辰溪、桃源的理公港、安化的东坪、大福坪、娄底的双江乡、宁乡青山桥、益阳、衡南、吉首古丈、岳阳新开塘等地,大大小小的钒厂近30家(规模企业、日处理钒矿≥100 t)。
2009年湖南五氧化二钒产量约6 200 t,规模较大的钒厂有:湖南省辰溪县宏大钒业有限责任公司、双溪煤矿钒厂(洪江振远钒电有限公司)、德坤钒厂、安化东坪钒厂、娄底科源矿业有限公司、益阳华太钒厂、宏基钒厂、湖南金大地新材料有限公司等。
陕西:陕西钒矿资源主要分布在商洛、安康、汉中等地,山阳中村、杨洼、夏家台、商南千家坪、槐树坪、湘河、水沟、小娅子、余家台、安康白河、汉滨区、宁陕冷水沟、汉中镇巴、斗安,已经生产的钒厂约10余家(规模企业、日处理钒矿≥100 t),有山阳五州矿业公司钒矿、厚拓矿业、银华矿业、陕西鼎兴矿业、山金矿业、华地矿业有限公司白河钒矿、旬阳金鑫矿业有限公司等,估计2009年五氧化二钒产量约3 800 t。
含钒石煤脱碳提钒方案
含钒石煤脱碳提钒方案：
一、技术背景：我国拥有大量的石煤钒矿资源，分布在河南、陕西、湖北、湖南、江西、贵州、广西等地，探明总储量为3.2亿吨金属钒。
石煤钒矿分布如此之广，储量如此之大，但却没有一种经济高效的提钒工艺，目前现存的数十家石煤提钒企业，由于经济低迷，钒产品开发滞后，产能较大，加上冶钒企业工艺落后，石煤钒矿性质各异等造成企业亏损严重，甚至大规模停产。
在此背景下，寻早一种经济高效、环保节能的生产工艺势在必行。
石煤钒矿的特点：1，含碳高，大多在8-12%。
2，含钒低，平均0.8-1.0%。
3，成分复杂，各地石煤矿成分大不相同。
结合以上特点，因此石煤提钒不能走同一种生产工艺。
目前的石煤提钒工艺：1，平窑钠法焙烧水浸离子交换提钒：2平窑空白焙烧或钙法焙烧酸浸后离子交换或萃取法提钒；2石煤钒矿直接酸浸后萃取提钒；以上工艺是对矿石特性，地方政策，以及企业规模做出的相应选择。
比如有些适合酸浸，在低酸耗12%-20%的情况下就可以得到80%以上的浸出率。
但也有很多石煤钒矿在高酸20%40%的酸度下也达不到理想的浸出率。
为解决酸耗大的难题，有些企业做了石煤脱碳后酸浸实验以及小规模生产，取得了较好的结果，酸耗可降低到2%-8%，浸出率也有所提高。
脱碳工艺尝试性的采用堆烧法，沸腾炉，循环流化床等，但也存在脱碳温度不易控制，造成脱碳后的物料烧结或脱碳不完全。
实验证明，脱碳最佳温度应该在800-950度适宜，温度过高会造成微相烧结，影响后期浸出，温度
低于800度会造成氧化不够充分和降低脱碳产量和效率，进而导致后期的耗酸量加大，浸出率降低。
一、技术方案
二、设备方案
三、总结。
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
含钒钢渣提钒研究背景、意义、目的与方法研究
含钒钢渣提钒研究背景、意义、目的与方法研究1钒化合物性质及其应用 (1)2钒资源在我国的分布情况 (2)3 提钒工艺的发展 (3)4现行含钒钢渣提钒方法简述 (3)4.1 酸浸-碱溶法 (3)4.2 钠化焙烧提钒法 (4)4.3 钙化焙烧提钒法 (4)4.4 溶剂萃取法 (4)4.5 离子交换提钒法 (5)5研究目的和意义 (5)5.1 目的 (5)5.2 意义 (6)1钒化合物性质及其应用如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。
只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。
此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。
把钒掺进钢里，可以制成钒钢。
钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。
钒钢制的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。
但是，在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色，有绿的、红的、黑的、黄的，绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。
如二价钒盐常呈紫色；三价钒盐呈绿色，四价钒盐呈浅蓝色，四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二钒则是红色的。
这些色彩缤纷的钒的化合物，被制成鲜艳的颜料：把它们加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用来制造各种墨水。
五氧化二钒的半导体性质的发现和其在光学工业中作为抗静电涂层的应用，为它的研究开辟了新纪元。
近年来，对作为功能材料的五氧化二钒的研究已经受到了广泛的重视，它的溶胶—凝胶制备技术也取得了鼓舞人心的进步。
具有层状结构的五氧化二钒凝胶膜显示出有趣的电子、离子和电化学性质，此外，五氧化二钒还具有光电导性质。
根据这些性质开展的应用研究也取得了长足的进步，例如，五氧化二钒可作为普通离子吸收基质材料、湿敏传感器、微电池、电致变色材料， 智能窗、热辐射检测材料或光学记忆材料等。
国内石煤提钒工艺现状分析及面临问题
国内石煤提钒工艺现状分析及面临问题邹晓勇（吉首大学化工学院副教授，吉首市诚技科技开发有限公司总经理，湖南省）邹晓勇，男，41岁从事石煤提钒新技术研究十多年，在石煤提钒领域发表论文十多篇；主持研发的钙化焙烧低酸浸出离子交换法提钒技术已实现规模化工业运行两年多；采用该项技术的石煤提钒项目已获得国内多个省市环保部门的项目批复。
石煤提钒，通常指以含钒碳质页岩、含钒煤矸石等为原料提取钒化合物的工业过程。
我国的石煤提钒工业起步于70年代末期，此后经历了两次大的发展时期，即八十年代的初步发展期，以及2004年到现在的大发展期。
石煤提钒工业经过三十年的发展，在钒行业已经具有较重要的地位，产量估计已经达到钒总产量的40%左右。
在工业行业里，石煤提钒是个较年轻的行业，在工艺、设备方面仍然处于较落后的状况，仍然存在较大的技术和经济提升空间。
1 石煤提钒工艺现状经过三十年的发展，石煤提钒工艺发展为两大工艺路线，即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺。
火法焙烧湿法浸出提钒工艺，指的是矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程；湿法酸浸提钒工艺，指的是含钒原矿直接进行酸浸，包括在较高浓度酸性条件下，甚至是加热加压、氧化剂存在的环境下，实现矿物中钒溶解得到含钒液体的工艺过程。
1.1火法焙烧湿法浸出提钒工艺火法焙烧湿法浸出提钒工艺，根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。
1.1.1加盐焙烧提钒工艺1976年，湖南冶金研究所与岳阳新开公社合作进行石煤提钒的试验研究并建厂生产。
焙烧设备选用安化钒厂的平窑，并对之进行了改进。
到1979年，石煤加盐氧化钠化焙烧—水浸—水解沉粗钒—粗钒碱溶精制—精钒的传统工艺流程己经形成，此工艺也就是行业传统上说的“钠法焙烧、两步法沉钒工艺”或“加盐焙烧提钒工艺”。
该工艺的优点：技术成熟、设备简单、投资少。
N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究
N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究目前,对于石煤酸浸液常采用二(2-乙基己基)膦酸酯(P204)萃取,而该工艺一般需用石灰调整酸浸液pH值为2,萃取前需对酸浸液进行还原处理,萃取后再对反萃液进行氧化。
流程复杂,药剂成本较高,且在调节pH时固液分离也较为困难。
同时,由于P204为阳离子萃取剂,所以对于酸浸液中大量存在的铁、铝、镁等杂质分离效果一般,较难分离完全。
为了缩短工艺流程,降低成本,本文提出了在较低的pH值下采用叔胺类萃取剂N235(三烷基胺)萃取石煤酸浸液,水洗后再反萃回收钒。
试验研究了N235对酸浸液中主要离子的萃取性能。
结果表明,在同等条件下,N235萃取V(V)的萃取率显著高于V(Ⅳ)。
升高溶液pH有利于V(V)的萃取,在pH为1时V(V)的单级萃取率可达97.21%。
在pH=0~2时,N235对Fe2+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的萃取能力均较弱,而控制体系pH值小于1.5,可以显著降低N235对Fe3+的萃取。
整体上Fe3+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的共萃程度较弱,对钒萃取影响较小。
研究确定了N235萃取石煤酸浸液的工艺参数。
在25℃下,有机相为40%N235、60%煤油,萃取相比O/A为1:4,萃取6分钟,经过2级萃取,钒的萃取率达97.82%;洗涤条件为55℃水洗,洗涤相比O/A为1:1,洗涤10分钟,两级硫酸洗脱率为52.5%;反萃剂采用0.8 mol/L碳酸钠溶液,反萃过程中,反萃相比O/A为3:1,反萃6分钟,经2级反萃,钒的总反萃率大于99%。
而且大部分杂质离子被分离,其中铁、铝、钙、镁等主要杂质离子的去除率均高于95%。
对于反萃后有机相作红外光谱分析可知,其与萃取前有机相红外图谱特征峰几乎一致,说明N235萃取剂经过反萃后可以循环利用。
采用饱和容量法以及斜率法研究了N235萃取钒的机理,确定N235萃取钒的萃合物为[R3NH]4[H2V10O28]。
石煤提钒的现状与研究
溶 性 的五价钒 。我 国从 ２ ０世纪 ６ ０年代 开始 对从 石 煤 中提取 钒进 行研 究 ， 究 了钠 化焙 烧 、 化 焙 烧 、 研 钙 湿 法浸取 等工 艺 ， 对 湿 法工 艺 进 行 了相关 基 础 理 并 论 的研究 。２ ０世纪 ７ 代 已开 始石 煤 提 钒 的工 业 ０年 生产 ， 但石 煤提 钒生产 水平 至今仍 比较 落后 。
中图分 类号 ：Ｑ ３ ． Ｔ ５６３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ３— ４ ７ ２ １ ）５— ０ ７— ３ １０ ３６ （ ００ ０ ０ ２ ０
Ｃｕ ｒ ｎ ｉｕａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｆＶａ ｄ ｕｍ ｔａ ｔｏ ｒ ｍ ｔ ｎｅ Ｃｏ ｌ ｒ ｅ ｔＳ ｔ ｔｏ ｎ ｓ ａ ｃ ｏ ｎａ ｉ Ｅｘ ｒ ｃ ｉｎ ｆ ｏ Ｓ ｏ ａ
途。
总储 量 的 ８ ７％ ， 过世 界其 他 国家和地 区钒 的总储 超 量 。矿石 中的钒 主要 分 布 在 含钒 云 母 中 ， 次 为 含 其 钒 电气 石 、 钒高 岭石 ， 含 少量 分布在 针铁 矿 、 铁矿 、 赤 碳 酸盐 等矿物 中。石 煤 中 的三 价钒 和 四价钒 以类 质 同相形 式存在 于粘 土 矿 的 硅氧 四面 体 结构 中 ， 合 结
ｎ ｅ ｉ ，Ｘｉ ｎ ｔ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ，Ｘｉｎ ｔｎ ４１１ ５ ，Ｃｈ ｎ ；３ Ｈｅ ａ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｒｎｇ ａ ｇａ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ａ ｇａ ０ １ ｉａ ． ｎ ｎ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｉ —
ｓｔｔ Ｃ ． ｔ．， ｈｎ ｚｏ ４ ０ ５ ， ｈｎ ｔｕｅ ｏ Ｌｄ Ｚ ｅｇｈｕ ５ ０ ２ Ｃ ｉ ｉ ａ）
钒提取技术
一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 北京化工研究院以西北某地含钒石煤（V2O51.26%）为原料，采用原矿破碎 后，加氧化剂两段直接酸浸，溶剂萃取—氨水沉钒—热解制取五氧化二钒的工艺 流程，浸出温度85℃，不同含钒石煤浸出的回收率为63%～74%。 长沙有色冶金设计研究院在陕西华成钒业公司建成日处理原矿300t、年产 五氧化二钒600t的生产厂。该厂采用原矿直接酸浸-萃取提钒的工艺，浸出率达到 75%，总回收率65%以上。 河北理工大学对某地石煤灰渣采用直接酸浸—萃取提钒工艺，该石煤灰渣 含V2O51.26%，直接酸浸浸出率平均84.83％，然后向浸出液中加入硫酸铵，得到 硫酸铵铝沉淀，作为铵明矾产品。除铝后的溶液蒸发浓缩一冷却结晶得到含5.92 ％V2O5的中间盐，将中间盐溶解后用铁粉还原钒，用P204和TBP加煤油组成的复合 萃取剂进行萃取，钒萃取率达99.72％，用5moL／L硫酸反萃，反萃率达99.86％， 然后用氯酸钠氧化反萃液，用氨水调节pH值沉淀多钒酸铵，煅烧后得到V2O5 98.86 ％的钒产品，钒的总回收率为82.87％。
一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 能够在较低的酸度下直接浸出的含钒矿石，其中的钒一般以四价或五价形态 存在。但绝大部分含钒石煤矿由于其赋存状态的特性，都不能在较低的酸度下 直接浸出，需要在较高的温度、压力条件下或在特种催化剂的作用下才能完成 浸出过程；但该工艺过程中矿石减少了焙烧工艺环节，省去了焙烧设备以及焙 烧添加剂，设备投资相对减少，能耗也较焙烧工艺低，且钒的浸出率高达80%以 上，资源利用率高，提钒的最终成本仍较火法低。其缺点是浸出条件相对火法 苛刻，酸耗高，设备选型要求严格，同时也给废水处理带来压力。 直接酸浸的一般工艺为： 石煤—磨矿—酸浸—溶剂萃取—反萃-氧化—铵盐沉钒—热解—精V2O5， 或者是：石煤—磨矿—酸浸—氧化—离子交换—洗脱—铵盐沉钒—热解—精V2O5， 其基本化学反应式如下： V2O4+2H2SO4→2VOSO4+备投资低，但处理成本高。按照一般工业状况，比如矿石含 钒品位1%计算，每生产一吨五氧化二钒需要消耗氢氧化钠五吨多，吸收剂消耗一万五千元 以上。 污染实质：烟气污染物在吸收后将转变为废水污染，造成废气处理成本高，废水循 环利用率低、废水排放量大，造成企业周边的土壤盐碱化，环境污染严重。 目前，由于污染严重，此工艺已被各地环保部门禁止采用。
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。
石煤沸腾炉焙烧提取五氧化二钒
在
工 业 分 析 及 物理 性 能见 表 1
石 媒 的工 业分析
2
。
已 生 产 出 五 氧 化二
。
钒 9 0 0 0 多公 斤
,
转 化率达到 7 0 %左右
,
,
表 1
A
钒 的 用 途 很广
可 用 于 冶炼 合 金 钢 剂
,
是 工 业 的 重 要 原材 料 制硫 酸
、
0 0 毫 米为 好
5 0~ 7 0
,
木 柴 在料 层上 先 烧 成炭
、
将炭 火
、
,
1仁 O O
中 ~ 一一 -
然 后 启动 送 并 不 断搅 拌
:
渣
! 画巫…
专 钒 "
在 沸 腾焙 烧 的 高 温 条 件 下
盐
,
不 溶 于 水 的 低 价 钒 氧 化 成 为可 溶 于 水 的 钒 酸 以 便浸 出 时 与 残 渣 分 离
,
。
石 煤 中含 有 多
,
含
溶液
种 化 学 元素 化 学 反应是
V
Z V ZO
。
化 学 反 应 比 较 复杂
其 中钒 的
废渣
,
5吨
点 火 用煤
以 1977
发热 量 一 般 要 求 在 9 0 大 卡 /
,
用 沸 腾 炉 提钒
转 化率 较 稳定
公斤 左 右
。
用 三 分 之 一 的 粉状 石 煤
, ,
料
/ /
,厂
拌匀 加入 炉 内
引火用
,
料
“
l
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。
陕西省石煤提钒行业存在的问题及对策研究
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8 总钒量达 1. 18 × 10 t， 占我国 V2 O5 为 1. 0 % 左右， 总储量的 87 % ， 超过世界其他国家和地区钒的总储
在特种玻璃、 陶瓷、 纺织、 橡胶等行业也用到钒的 剂， 化合物， 钒钛合金在航空、 航天及核工业具有广泛用 途。 V2 O5 可作为普通离子吸收基质材料、 湿敏传感 器、 微电池、 电致变色显示材料， 智能窗、 滤色片、 热 辐射检测材料或光学记忆材料等。 可以预见， 随着 V2 O5 的应用范围将会逐步扩 现代高科技的发展， 大， 需求量也会逐步增加。
［2 ］
第 3 期（ 上）
张剑等： 石煤提钒的现状与研究
· 29·
素。 3 . 2 浸出阶段 浸出过程就是在水溶液中利用浸出剂与固体原 料作用， 使有价值元素（ 钒 ） 变为可溶性化合物进入 其他伴生的元素主要进入浸出渣中 。 水溶液， 3 . 2 . 1 水溶液浸出 钒原料经过焙烧后的水浸过程是在固液二相间 进行的。当焙烧料与水接触后， 固相中的水溶性钒 化合物由于其本身分子的扩散运动和水的溶剂化作 用， 便逐步从内向外扩散进入水溶液。 以偏钒酸根 V4 O 的形式存在于溶液中。 由于钒原料的氧化钠 化焙烧过程不仅生成钒酸盐， 同时也有部分杂质生 NaAlO3 等， 成可溶于水的盐， 如 FeCl2 、 它们在水浸 过程中也进入溶液。其中大部分属于强酸弱碱或强 碱弱酸的盐类， 很易水解。 可以通过水解来去除浸 出液中的杂质。 3. 2. 2 酸溶液浸出 酸溶液浸出有些含钒原料可以直接用稀酸溶液 也可利用废水中含 SO2 的水溶液浸出。 钠化 浸出， Fe （ VO3 ） 2 、 等 焙 烧 过 程 中 生 成 的 Fe （ VO3 ） 3 、 Mn（ VO3 ） 2 、 Ca（ VO3 ） 2 以及低价钒化合物都不溶于 水， 而溶于酸。为了回收这一部分钒， 水浸后的残渣 再用酸溶液浸出。酸浸出一般采用硫酸。酸浸过程 比较复杂， 随溶液 pH 值的不同而出现不同的化学 。 反应过程 当酸浸液的 pH 值小于 1 h 时， 上述不溶性的钒 酸盐很易溶解， 在硫酸溶液中， 生成稳定的五价钒氧 基化合物（ VO2 ） 2 SO4 。 2Fe（ VO3 ） 3 + 6H2 SO4 Fe2 （ SO4 ） 3 + 3 （ VO2 ） 2 SO4 + 6H2 O Fe（ VO3 ） 2 + 2H2 SO4 FeSO4 + （ VO2 ） 2 SO4 + 2H2 O Ca（ VO3 ） 2 + 2H2 SO4 CaSO4 ↓ + （ VO2 ） 2 SO4 + 2H2 O Mn（ VO3 ） 2 + 2H2 SO4 MnSO4 + （ VO2 ） 2 SO4 + 2H2 O 田永淑等
1
钒的主要用途
80% ～ 85% 的钒用于黑色冶金工业中作添加剂
以制备特种钢。 钒化合物可以作为催化剂和裂化
收稿日期： 2009 － 11 － 15
E － mail： ahjian2008@ 163. com 作者简介： 张剑（ 1983 － ） ， 男， 助理讲师，从事教学工作，
· 28·
河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTRY
由于使 用 食 盐 作 为 添 加 剂， 焙烧时产生大量 C1 2 、 HCl 及 SO2 等有害气体， 造成环境的污染。 为 了减少废气对环境的污染及提高钒的回收率和降低 ［1 ］ 生产成本， 张中豪等 进行了硅质钒矿氧化钙化焙 烧提钒研究。但普通的钙化焙烧提钒工艺对矿石有 成 一定的选择性，一般矿石焙烧存在转化率偏低、 本偏高等问题， 不能用于实际生产中。 3 . 1 . 3 复合添加剂焙烧 在石煤提钒工艺研究中， 傅立等 在针对广西 上林境内石煤矿的性质， 并在传统的钠化焙烧工艺 优化配置添加剂的组成及加入量， 使用复 的基础上， 合添加剂加入石煤中进行焙烧。按不同的比例分别 在矿样中加入碳酸钠与碳酸钙， 首先， 在 600 ℃ 左右 焙烧 2 h， 使石煤中的低价钒氧化成高价钒； 再在 750 ～ 800 ℃ 下焙烧 2 h， 在这一阶段， 经过氧化的钒 与焙烧添加剂中的钠和钙反应， 生成易溶于酸的偏 钒酸钠和钒酸钙。采用高酸度、 低液固比进行浸取， 能使浸出率达到 70% 以上。 3 . 1 . 4 无盐焙烧 Cl2 等强腐蚀性气体产 无盐焙烧过程中无 HCl、 生， 废气、 废水与废渣稍加治理即可达标排放 。在高 温下通过空气中的氧直接将三价钒氧化为酸可溶的 五价。无盐焙烧过程是典型的气固反应，影响焙烧 转化率的主要因素是石煤的矿物结构 、 温度、 矿石粒 、 、 。 度 焙烧时间 氧含量和气流状态 石煤的矿物结 构、 钒的赋存状态，是影响焙烧转化率的决定性因
2010 年
第 27 卷
发出了如石煤氧化焙烧碱浸、 钙化焙烧碳铵浸出、 钠 化焙烧水浸渣再酸浸和酸浸等提钒工艺， 取得了一 些较好的结果， 但在工业生产中仍存在很多困难。 我国从石煤中提钒主要采用平窑钠化焙烧水浸 虽有较好的经济效益和社会效益， 酸沉钒工艺流程， 但存在设备简陋、 工艺比较落后、 产品单一、 总回收 率低、 生产成本高、 环境污染严重等问题。 针对我国石煤钒矿的特点， 及生产实践中发现 的问题， 综合利用石煤资源， 应解决如下技术问题：
2
பைடு நூலகம்石煤提钒的现状
石煤是我国一种独特的钒矿资源， 从石煤中提
取五氧化二钒及其它稀有金属是石煤综合利用的重 要组成部分， 早期国外研究甚少， 仅美国矿业局采用 钠化焙烧硫酸浸出溶剂萃取铵盐沉钒工艺从内华达 州的白云石页岩中［ω （ V2 O5 ） = 1% ］ 回收偏钒酸铵 产品， 钒的回收率为 69. 5% 。 近年来， 国内一些科研、 生产部门为改变我国石 煤提钒工艺落后局面， 做了大量的试验研究工作， 开
［5 ］
。
钒的水解沉淀就是往含钒酸钠的浸出液中加 酸， 调节溶液的 pH 值到一定值， 在加热和不断搅拌 下， 即析出红色沉淀。 往含钒溶液中加入酸， 当 pH 值达到 3. 6 时， 偏 钒酸根离子就开始水解沉淀， 在 pH 值为 1. 9 ～ 2. 2 V2 O5 的溶解度最小。 条件下， 3 . 4 . 2 铵盐沉钒 在经过净化处理后的钒酸钠溶液中加入氯化铵 ［5 ］ 或硫酸铵， 得到偏矾酸铵沉淀 ： NaVO3 + NH4 Cl NH4 VO3 + NaCl 偏钒酸铵的溶解度随温度的升高而增加， 因此 结晶要在低温下进行。但也存在钒在废液中的含量 较高、 操作时间长、 能量消耗大等问题。 为了克服偏钒酸铵沉淀方法的缺点， 人们提出 了多钒酸铵沉淀法： 先将钒酸钠溶液的 pH 值调整 为 4 ～ 6， 在温度为 20 ～ 30 ℃ 加入氯化铵或硫酸铵， 便沉淀出十钒酸铵钠 Na2 （ NH4 ） 4 V10 O28 · 11H2 O。 为了进一步提纯， 将十钒酸铵钠沉淀溶解于热水中， 接 着 在 9 0 ～ 1 0 0 ℃ 条 件 下 用 无 机 酸 调 节 pH 值 为 2 ～ 2. 5 ， 经 0. 3 ～ 2 h 后， 即沉淀出多钒酸铵 （ NH4 ） （ V2 O2 ） 2 V10 O28 ， 沉淀率为 95% ～ 99. 9% 。 3. 4. 3 钒酸钙与钒酸铁沉淀法
3. 1
焙烧阶段
含钒原料在氧化性气氛中于高温下焙烧， 其目 ： ； （ 的是 ①破坏钒矿物的组织结构 ② 将低价钒 三价 或四价） 氧化成五价钒氧化物； ③ 在有添加剂的情 使 V2 O5 与添加剂反应， 生成可溶于水的钒酸 况下， 盐。石煤提钒传统工艺以食盐为含钒石煤氧化钠化 焙烧的添加剂， 废气中的氯化氢和氯气对周围环境 造成严重污染。 现在应用于生产上的焙烧添加剂 有： 食盐、 钙盐二元添加剂等复合添加剂； 无添加剂 氧化焙烧； 无氯多元添加剂等。 3 . 1 . 1 钠化焙烧 国内传统工艺是采用钠盐焙烧—水浸工艺。该 工艺先进行原矿粉碎， 然后经焙烧炉高温焙烧， 同时 加入钠盐， 以不同的钠盐为例， 主要焙烧发生如下化 学反应： V2 O3 + O2 V2 O5 V2 O4 + 1 /2 O2 V2 O5 2 NaCl + V2 O5 + 1 /2 O2 2 NaVO3 + Cl2 ↑ Na2 SO4 + V2 O5 2NaVO3 + SO2 ↑ + 1 /2 O2 ↑ Na2 CO3 + V2 O5 2NaVO3 + CO2 ↑ 以 NaCl 焙烧为例， 实际 NaCl 用量为理论用量 的 40 倍， 反应产生大量烟尘、 氯气和物理蒸发氯化 氢气体， 对周围环境造成严重污染， 这些高温气体需 、 、 ， 除尘 降温 碱吸收处理 成本较高。 同时 V2 O5 产 率一般在 45% 左右， 浪费了大部分钒资源。 3 . 1 . 2 钙化焙烧