含钒石煤提钒工艺研究
含钒矿石提取钒的绿色工艺研究
目前 ， 多 数 工 厂仍 采 用 传 统 的 以氯 化 钠 为焙 大
烧 添加 剂 的方 法 ， 工 艺 操 作 简 单 ， 期 投 入 小 ， 该 早 但
因素水 平进 行下 一 步试验 。
Ｃ
ＳＯ ｉ２
Ｆ ｅ
Ｐ
Ａ１ ３ ２ ０
Ｓ
１ ０ ５ ．４ ３．５ ０．２ ４ ３ ０ ３ ０ ２ ．２ ５ ３ ２ ６ ．６ ．７ ．２
３ 试验结果 与讨论
作者简介： 娜（９ 一 ， 硕士 生， 要从事精细中间 杜 １ ４ ）女， 研究 主 ８ 体研 ３ １ 焙 烧试 验 ．
试验用 矿样 的主要化 学成 分如 表 １ 所示 。
表 １ 含 钒矿 石 主要 成分分 析
元 素 Ｖ Ｏ ２５
含量 ２ ０ ．４
％
Ｈ０ ２
Hale Waihona Puke 焙烧 和浸 出试 验 均采 用 单 因 素 条 件 试 验 ， 次 依
考 察 各 因 素 对浸 出结 果 的影 响 ， 最 佳 结 果 对 所 有 取
究工作。
考察 了添加 剂 Ａ的加 入量 、 焙烧 时 间 、 烧 温度 焙
１ ８
湖 南有 色金 属 最大 。
７ ０ ６ ０ ５ ０
４
第２ ４卷
Ｏ
图 ３ 焙烧 时间对 钒浸 出率 的影响
３ １３ 焙烧 温度试验 ．．
焙烧 温度试 验结 果 如 图 ４所示 （ 烧 时 间 ４ｈ 焙 、
均 匀 后 制 粒 ， 瓷 舟 装 料 放 在 马 沸 炉 内进 行 焙 烧 。 用 焙 烧熟 料 第一 段用 水浸 出 ， 偏钒 酸 盐 溶 于水 ； 段 用 二 溶 剂 浸 出 ， 溶 于水 的钒 酸 盐 以及 四 价钒 化 合 物 溶 不
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。
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
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。
石煤提钒的工艺和设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
石煤提钒的工艺和设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等石煤提钒石煤是一种由菌藻类低等生物在还原环境下形成的黑色劣质可燃有机页岩，多属于变质程度高的腐泥无烟煤或藻煤，具有高灰分、高硫、低发热量和结构致密、比重大，着火点高等特点。
石煤中除含Si、C和H元素外，还含有V、Al、Ni、Cu、Cr等多种伴生元素。
石煤矿的含钒品位各地相差悬殊，一般品位在0.13%～1.00%，以V2O5计含量低于0.50%的占60%。
我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达到0.8％以上才有开采价值。
1 石煤提钒工艺现状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），至今已有四十多年的历史，含钒石煤提钒的生产技术和科学研究已有了较大发展。
总的来说，石煤提钒工艺技术可以归纳为两种代表性的类型：焙烧提钒工艺（火法提钒工艺）和湿法提钒工艺。
（1）火法焙烧湿法浸出提钒工艺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。
（2）湿法酸浸提钒工艺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。
（3）焙烧工艺分类传统食盐钠化焙烧-水浸-沉钒工艺、无盐焙烧-酸浸-溶剂萃取工艺、复合添加剂焙烧-水浸或酸浸-离子交换工艺、钙化焙烧-酸浸出工艺。
（4）石煤提钒的技术改革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；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。
另一方面为湿法提取钒工艺的改进。
（5）石煤提钒工艺制定由于不同地区含钒石煤矿的物质组成、钒的赋存状态、钒的价态等差异很大，故选择含钒石煤提钒工艺技术流程应根据不同地区石煤的物质组成、钒的赋存状态、价态等特性进行全面考察并以含钒石煤矿中钒的氧化、转化、浸出作为制定合适提钒流程的依据。
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。
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。
提高云南某石煤钒矿酸法提钒浸出率的研究
提高云南某石煤钒矿酸法提钒浸出率的研究近年来，全球钒的需求量不断增长，并且并存在着资源紧张的问题。
云南省是国内钒的重要产地，也是国内石煤钒矿资源最丰富的地区之一，其中的某石煤钒矿具有重要的经济价值和科学价值。
然而，某石煤钒矿的钒浸出率一直处于较低水平，因此，解决提高浸出率的问题是有必要的研究课题。
本文立足于云南某石煤钒矿浸出率提高的研究，重点介绍了有关酸法提取钒的原理和方法。
酸法提取钒是将石煤钒矿中含有的有效钒以不同酸汁成分的溶液体系中提取出来的一种技术。
它的原理是根据钒的溶解度图，选择合适的酸汁组成和温度，通过溶解、沉淀、萃取和水洗等工艺运算，以达到提高矿石浸润率的目的。
一般来说，酸汁组成可以分为两种：（1）含活性金属氰化物的酸汁组成；（2）含活性非金属氰化物的酸汁组成。
在采用酸法技术提取钒的过程中，有几点必须注意的：（1）选用合适的酸汁组成；（2）选择合适的温度；（3）控制好溶液的pH值。
针对云南某石煤钒矿的浸出率提高的研究，结合当地实际情况，可以采用酸法提取钒的方法，首先进行研究分析，根据云南某石煤钒矿的性质，结合该矿体中钒的分布特点，分析出其有效钒含量能够采用何种酸汁组成提取，以及温度和pH值调节参数等。
在此基础上，可以进行试验研究，以适用于云南某石煤钒矿的酸法技术提取钒，结合试验内容、参数调节、技术操作等，探究出适合云南某石煤钒矿的最佳酸法提取钒的浸出率的方法。
经过一系列的研究，可以得出一定的结论，即针对云南某石煤钒矿所采用的酸法技术提取钒的方法，经过适当的酸汁组成、温度、pH值等参数的调节，可以显著提高其浸润率。
同时，可以提出实用化的技术建议和参数控制措施，以期达到提高云南某石煤钒矿酸法提取钒浸出率的目的。
综上所述，云南某石煤钒矿酸法技术提取钒的浸出率，经过科学的调节，可以得到显著的提高。
本研究是以云南某石煤钒矿的特点为基础，提高浸出率的研究，取得了较好的成果。
本文研究结果有助于探索有效技术措施和参数调节，从而提高云南某石煤钒矿浸润率，实现钒的充分利用。
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。
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。
低品位含钒石煤酸浸提钒工艺研究
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由于钒在钢铁、 化工、 航空航天等领域的重要作 用以及我国拥有丰富的石煤资源， 所以 自６ 年代开 Ｏ
魏 昶 ， 毅 ，樊 刚，李 曼廷 时 亮 ， 志敢 麦 邓
（ 昆明理 工大 学冶金 与能源 ２ 程学 院 ， 南 昆 明 ６ ０ ９ ） １ ２ 云 ５ ０ ３
摘要 ： 在我 国， 含钒 品位低于 ０ ８ 的石煤不但超过总量的 ６ ％ ， ．％ ０ 而且在 高品位 的矿 山 中也总夹杂着低 品位 的 矿层或者矿带 。为此 ， 选取 了贵 州某 地品位为 ０ ６ ％的石煤为原料 ， ．０ 采用硫 酸 ＋助 浸剂 Ｒ， ＋氧化剂 Ｒ 体 系进行 ２ 了酸浸提钒试 验研究 。结果发现 ， 低品位石煤在一定条件下浸 出率 可达 ９ ％ ， 该 ０ 并且在 当前 的市 场条件下具有 一 定 的经济价值 。
伊利石 类粘 土矿 物 中 的观 点是 一致 的。
浓度条件下即可取得 比传统钠化焙烧 ＋ 浸出更高 的
浸出率 。 ２２ Ｒ 用量 对钒 浸 出率 的影响 ． 实 验条件 ： 酸浓 度 ８ ．ｇＬ Ｒ 硫 ７５／ ， 用量 ｌ／ ， ｇＬ 恒 温 温度 ９ ％ ， 温 时间 ６ ，： ４ １结果 见 图 ２ ０ 恒 ｈ Ｌ Ｓ＝ ： ， 。
第 ２期
魏昶等 ： 品位含钒石煤酸浸提 钒工艺研究 低
・１ ３・
大， 多数颗粒都较粗 ； 粒径小 于 ２ ｒ １ ｘ ｎ的粘土级颗粒 含量较 少 ， 并且 主要 呈独 立分 布 ， 只有少 部分 嵌布在 大颗粒 的表面 ； 粗颗 粒 主要 为 铝 硅 酸盐 、 晶石 、 重 铁 氧化物、 炭质等 ， 未见钒的存在 ， 这与钒主要赋存 于
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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含钒石煤提钒工艺研究
2008级材料冶金2班郭宇行学号200811103018
一导言
我国有丰富的钒资源，除钒钛磁铁矿外，还有一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V( Ⅲ)和V( 1 V)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V( V) 的原因。
我国石煤中钒的总储量为钒钛磁铁矿中钒总量的6—7倍，超过世界上各国钒储量的总和【2】。
因此，以石煤为原料生产钒制品在我国具有良好的发展前景。
二钒的性质、用途及赋存状态
钒的原子序数23、原子50.94，是一种过渡元素。
熔点1890±1 0℃，沸点为3380℃,密度为4.6 g／c m。
金属钒呈银白色，质软，可塑性好，在室温下不氧化，在高温下空气中可燃烧，抗腐蚀能力较强【3】。
目前，钒主要应用于生产合金钢和化工催化剂等，在其它领域的应用也在不断扩展。
我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达到0．8％以上才有开采价值【4】。
含钒石煤的物质组成较复杂，钒的赋存状态和赋存价态因地各异，但大部分是以类质同象形式赋存于云母类及高岭石等黏土矿物中，部分取代硅氧四面体复网层和铝氧八面体单网层中的 A l(Ⅲ)；其次是以有机物形式和离子吸附形式赋存的；极少以钒石榴石、砷硫钒铜矿等钒矿物形式存在【5】。
三提钒工艺
3．1 传统工艺
钠盐焙烧一水浸工艺提取钒矿中的钒，这种沿用近百年的传统工艺的基本原理是以氯化钠为添加剂，通过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，再对钠化焙烧产物直接水浸，可得含有钒及少量杂质的浸取液，然后加入铵盐沉得粗钒，再将粗钒经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，热分解可得纯度大于98％的五氧化二钒，工艺流程如图1所示。
某些提钒工艺采用复合添加剂焙烧，以减少N a C 1 的添加量【6,7】，本文将这类工艺也归为传统工艺。
钠化焙烧工艺的优点在于【8】：传统石煤提钒工艺的优点在于：工艺流程较简单，工艺条件不苛刻，设备不复杂，投资较少，基建时间较短等。
但是，其明显缺点是：1金属回收率低，不到4 5 %；2环境污
染严重；3平窑占地面积大，不宜大型化生产；4资源综合利用率低，只回收了部分钒，其它有价元素如银、硒等均未回收。
图1 石煤提钒的传统工艺流程
3．2 空白焙烧一酸浸一萃取( 离子交换)一沉钒一煅烧提钒工艺【9】
空白焙烧即无添加剂焙烧。
该工艺的优点是：无添加物，烟气污染少；酸浸浸出率较高；采用萃取或者离子交换工艺富集钒，工艺成熟。
缺点是：酸浸浸出杂质较多，需在沉钒前净化除杂，工艺流程较为复杂。
湖南煤炭研究所与湘西双溪煤矿钒厂共同开发的石煤无添加剂焙烧一硫酸介质浸出一萃取除杂—反萃一氯化铵沉钒一煅烧工艺，由于采用空白焙烧生产成本降低20％左右。
图2空白焙烧一酸浸一萃取一沉钒一煅烧提钒工艺流程
3．3 直接酸浸【10】
直接酸浸减少了焙烧环节，缩短了流程，不产生烟气污染；废水和废渣经简单处理后可直接排放。
但硫酸和氨水及石灰消耗量较大。
此外，该工艺对矿石性质有要求，不适合处理耗酸物质(如碳酸盐、有机质等) 高、含铁高的矿石。
20世纪9 0年代，核工业北京化工冶金研究院针对中村钒矿进行了试验研究，推荐的酸法提钒工艺为两段逆流酸浸溶剂萃取工艺(图3)，并据此工艺在陕西建厂生产，运行稳定。
陕西南部多家石煤提钒选冶厂均照搬采用此工艺流程。
此外，还有氧化焙烧一碱浸出工艺，石煤低温硫酸化焙烧矿物分解工艺，以及石煤细菌浸出、超声浸出和树脂矿浆法提钒。
总之，这些工艺在关于钒浸出率、流程长短、生产成本、设备投资、环境保护等方面各有特点，但基本处于试验室研究阶段，工业应用较少
图3 两段逆流酸浸溶剂萃取提钒工艺
四总结语
（1）由石煤提钒氧化焙烧机理分析可知, 石煤焙烧工艺的主要控制是时间、温度、气氛三个方面。
在工业化过程中,选择合适的焙烧转窑设备,调节窑的转速和斜度是控制焙烧时间的方式。
根据提钒原料的发热值来决定配料的加碳或脱碳是控制焙烧温度的方式。
根据窑尾排放尾气确定窑内气氛,增减入窑的风量是控制焙烧气氛的方式。
(2) 石煤提钒工艺从传统工艺到发展出来的各种新工艺，工艺流程一直在不断变化和完善，但总体来说，工业生产中钒的回收率不高，一般在65％左右(生产实践回收率)，而提高工艺中钒的浸出率是提高回收率的关键技术，需要进行更加深人的研究。
(3) 从石煤提钒工艺发展历程可以看出，高回收率、低成本且环保无污染的提钒工艺将是未来发展方向。
同时，以石煤提钒为中心、石煤发电一发电渣提钒一提钒渣加工的综合利用路线是我国石煤开发利用的最终目标。
（4）通过对石煤提钒的工艺的研究和相关资料的查询，使我对钒的重要性，特殊性，自身性质有了进一步的了解，让我对钒的研究有了兴趣。
希望在以后的研究中，进一步加深对钒提取工艺的认识，找出更好的工艺制备方法，来提高生产钒的效率和减少污染。
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