石煤钒矿浮选钒精矿

终于破解石煤钒矿浮选钒精矿的难题

石煤钒矿中国的储量世界第一。石煤钒矿中钒的冶炼，目前无论是酸浸法还是焙烧法，正在湿法冶炼工艺上趋同，各方研究成果已经趋于统一。然而，这些研究成果的立论前提都是以质量分数为1%左右的石煤钒矿为起点的，这就不可避免地带来了“高投资”、“高污染”、“高成本”、“低产出”等令人头痛的问题。湘西自治州祥云冶化科技开发有限责任公司的研究人员转变科研着力点，将目前集中研究钒冶炼工艺流程转变为着力研究钒冶炼原料质量分数提高这一没有人正面提出和妥善解决的问题上来，通过五年的研究与探索，从失败中总结经验教训，从浮选理论和浮选实践上都取得了突破，终于破解了石煤钒矿浮选钒精矿的难题。

人们普遍认为：石煤钒矿中的钒系微细晶粒，无固定载体，以吸附状态和类质同相形式赋存于不同的岩石中不可能浮选。美国的英佛曼公司目前也仅停留于着手用浮悬法提钒的研究上。此法的特点是将矿石打磨成细粉，浸入水中，分离碳，再取钒。他们认为如果此法能成功，将意味着炼钒革命性的突破。我国国家高技术研究发展计划（863计划）将《高碳石煤中钒的赋存状态与优先选煤》列入基金项目（项目编号：2006AA06Z130）。公布的研究结果是：常规浮选工艺很难达到有效分离碳的目的，碳、钒以及矸石三者的分离比较困难。

浮选钒精矿的基本思路是：在湿法冶炼提钒之前，运用浮选工艺将石煤钒矿中占80%左右的二氧化硅和碳先行分离，只让20%左右的钒、镍、钼、镓、银等元素的混合物进入冶炼流程。如果这一目标实现，钒的冶炼将发生重大变化，甚至是根本性的突破。湘西自治州祥云冶化科技开发有限责任公司的研究人员，按照传统

的浮选理论进行了一系列浮选实验，选择了多种药剂组合，浮选效果都不理想。在苦苦探索中大家逐步悟出了一个道理：理论一旦形成，有利于统一人们的思想，也可以束缚人们的思维。理论可以指导实践，也可能误导实践。于是科研人员逆向思维，创新理论，突破常规，有针对性地组合选矿药剂，使用了一些人们从来没有用于选矿的化学药品作为选矿药剂，科学确定工艺流程，达到了预期效果。

一、浮选方法：正浮选，即上浮钒精矿。

二、药剂组合：根据不同矿种（主要是原生矿—深部矿、氧化矿—地表矿及矿区差异）分别采取不同的药剂组合。

三、浮选指标：

实验室用XFD-1单槽浮选机浮选石煤钒矿浮选效果显示，工业化生产过程中完全可以实现如下指标：

1、精矿品位质量分数可以提高到8%以上。

2、回收率可以达到80%以上。

3、选矿成本可以控制在8000元/金属吨左右。

四、环境影响：

采用的浮选药剂均不会对环境产生恶劣影响，对环境的污染不会超过浮选硫化锌的水平，且容易治理。

五、效益分析：

1、大大减少投资。石煤钒矿浮选后，钒的质量分数提高，建1万吨/年规模的生产线，仅相当于目前建1000吨/年的投资。

2、大大减轻环境污染。石煤钒矿浮选，不论原矿中钒的质量分数高低均可达到预期效果。这样，既可以有效地引导钒生产企业克服采富（矿）弃贫（矿）、乱采乱挖现象，又能实现矿山的立体开发与整体治理。矿石浮选后产生的二氧化硅和碳可以原地堆积、原地整理，迅速恢复植被，保护自然生态。同时钒精矿质量分数高，进入冶炼流程可以大大减少硫酸的使用及其一系列污染后果。

3、大大提高经济效益。浮选后的钒精矿质量分数提高，冶炼流程的机械设备、原材料、劳动力等生产成本必然大幅度降低，经济效益必将大大提高，变“钒海”为“钒都”指日可待。

六、仍需解决的问题：

1、希望科技部门大力支持,列入我国国家高技术研究发展计划（863计划）。目前最好能够解决部分中试经费。

2、寻求战略合作伙伴。

石煤钒矿浮选钒精矿的理论与实践

湖南省·湘西自治州祥云冶化科技开发有限责任公司彭继德

（二Ｏ一Ｏ年三月二十九日）

二ＯＯ九年三月十七日湘西土家族苗族自治州人民政府以州政发［2009］3号文件形式正式颁布《湘西自治州钒矿开发利用暂行管理办法》（以下简称《暂行办法》）。《暂行办法》明确规定钒矿生产企业“原则上每县市仅限一家”、“企业注册资本不得低于10000万元人民币”、“企业必须是对钒矿‘采、选、冶、综合利用’一条龙的开发利用”、“生产企业五氧化二钒的生产规模大于3000吨/年，其中单条生产线规模不得低于1000吨/年”。这些规定必将促进钒这一支柱产业的稳步发展，必将对湘西自治州的经济振兴产生积极而深远的影响。目前无论是酸浸法还是焙烧法正在湿法冶炼上趋同，然而这些研究成果的立论前提和工业实践都是以质量分数为1%左右的石煤钒矿为起点的，这就不可避免地带来了“高投资”、“高污染”、“高成本”、“低产出”等令人头痛的问题。因此提高石煤钒矿的质量分数是亟待解决的重大问题。

四川攀枝花钢铁集团五氧化二钒已经达到年产2万吨的规模，是国内钒产业的龙头老大。众所周知，这是攀钢集团炼铁炼钢的副产品。攀钢转炉钢渣含V2O5 4—8%，就是这些钢渣进入钒冶炼流程。头脑清醒和明智的企业家自然明白就是石煤钒矿综合利用，进入冶炼流程的V2O5质量分数达不到这个水平很难在市场竞争中胜出。众所周知，我国石煤钒矿中V2O5含量为0.13%—1.2%，一般在0.5%以上，在工业化生产过程中要达到1%则不是一件容易的事情。这里就有一个比较效益问题。用石煤钒矿原矿进入冶炼流程无论如何也难以与攀钢竞争。因此《暂行办法》规定：“企业必须是对钒矿‘采、选、冶、综合利用’一条龙的开发利用”抓住了发展石煤钒产业的关键。目前石煤钒矿

的选矿技术还没有成熟的工艺和生产实践，成了制约石煤钒产业的瓶颈。因此自主开发简洁高效的石煤钒矿浮选钒精矿技术更具有特殊的紧迫性。

但是，石煤钒矿中的钒系微细晶粒，以吸附状态和类质同相形式赋存于不同的岩石中,无固定载体，普遍认为不可能浮选。美国的英佛曼公司目前也仅停留于着手用浮悬法提钒的研究上。据有关资料介绍此法的特点是将矿石打磨成细粉，浸入水中，分离碳，再取钒。他们认为如果此法能成功，将意味着炼钒革命性的突破。

我国国家高技术研究发展计划（863计划）将《高碳石煤中钒的赋存状态与优先选煤》列入基金项目（项目编号：2006AA06Z130）。公布的研究结果是：常规浮选工艺很难达到有效分离碳的目的，碳、钒以及矸石三者的分离比较困难。

我国国家高技术研究发展计划（863计划）将《高碳石煤中钒的赋存状态与优先选煤》列入基金项目（项目编号：2006AA06Z130）。公布的研究结果是：常规浮选工艺很难达到有效分离碳的目的，碳、钒以及矸石三者的分离比较困难。

西北有色地质研究院和株洲市湘麒科技开发有限责任公司关于石煤钒矿的物理选矿方法虽然申报了专利（专利申请号分别为200910023414.5、200910042893.5），但流程长而复杂、效率的低下的缺陷显而易见。浮选出的钒精矿质量分数也低，实用性不强。例如，西北有色将原矿中V2O5含量0.93%的矿石预先抛尾（螺旋选矿机重选），得到V2O5含量1.79%的精矿，螺旋尾矿再经十段浮选，得到精矿V2O5含量为1.19%。株洲湘麒只能对风化矿先重选后浮选，V2O5含量0.57%的矿石，经两级筛分后再浮选。采用一次初选四次扫选两次精选流程，精矿V2O5含量为3.34%。因此寻求简洁高效的石煤浮选钒精矿工艺是必然趋势和现实的客观要求。