钠化法提钒工艺条件的研究

钠化法提钒工艺条件的研究

①

史　玲,王　娟,谢建宏

(西安建筑科技大学,陕西西安710055)

摘　要:研究了陕西某石煤矿提钒工艺。在原矿中加入少量添加剂氯化钠进行氧化焙烧,研究了最适宜的氯化钠用量、焙烧温度、焙烧时间等因素对氧化焙烧的影响。焙砂进行碱浸,研究了浸出时间、浸出温度、浸出碳酸钠用量、浸出液固比等因素对碱浸的影响。制定了合理的提钒工艺流程。结果表明,采用钙法低钠焙烧2碱浸工艺,在氧化钙用量为2%,食盐用量为8%,焙烧温度为850℃,焙烧时间为2h,水浴温度70℃,水浴时间2h,碳酸钠用量是8%,液固比3∶1的条件下,钒的浸出率达到了67.6%,试验结果比较理想。关键词:钒;石煤;氯化钠;焙烧;浸出中图分类号:TF111

文献标识码:A

文章编号:0253-6099(2008)01-0058-04

Technology on Vanadi u m Extracti on fro m Bone Coal by Adding Sodiu m Chlori de

SH IL ing,WANG Juan,X I E J ian 2hong

(X i ′an U niversity of A rch itecture &Technology,X i ′an 710055,Shanxi,China )

Abstract:The p r ocess of vanadium extracti on fr om Bone CoalM ine in Shanxi is investigated .The oxidizing r oasting was

conducted by adding a s mall a mount of additives,s odium chl oride,in the crude ore .The effect of op ti m u m s odium chl o 2ride dosage,r oasting te mperature and r oasting ti m e on the oxidizing r oasting is studied .The calcine is leached by alkali,and the effect of leaching ti m e,leaching te mperature,leaching s odiu m carbonate dosage and leaching rati o of liquid t o s olid on alkali leaching is investigated .The rati onal technol ogical p r ocess of vanadium extracti on is f or mulated .The re 2sults show that under the conditi ons of 2%calcium oxide dosage,8%salt dosage,850℃r oasting te mperature,2h r oasting ti m e,70℃water 2bath te mperature,2h water 2bath ti m e,8%s odium carbonate dosage and 3∶1liquid 2s olid ra 2ti o,the leaching rate of vanadium is up t o 67.6%by Ca O and l ow 2s odium r oasting 2alkali leaching p r ocess .The technol 2ogy is si m p le and the index obtained is ideal .

Key words:vanadiu m;bone coal;s odium chl oride;r oasting;leaching

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[1]

,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、电影等行业也用到钒的化合物。钒钛合金在航空、航天及核工业中都具有广泛用途。在医学方面,哥伦比亚大学的科

学家分离出一种钒化合物[2]

,即二(maltlat o )氧钒(Ⅳ),是潜在的胰岛素代用品。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[3]

:绝大部分地区石煤中的钒都是以酸碱不溶的Ⅴ(Ⅲ)和Ⅴ(Ⅳ)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。本文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“钙法低钠焙烧2碱浸”工艺,即在焙烧阶段加入添加剂石灰和食盐,然后用碳酸钠浸出,使Ⅴ(Ⅲ)和Ⅴ(Ⅳ)转化为可溶于水的Ⅴ(Ⅴ)而被提取利用。

1　原矿性质及实验方法

原矿经岩矿鉴定,含矿岩石为高碳质的泥质沉积岩,经区域变质成碳质板岩,主要矿物组分为绿泥石和碳质。钒元素大部分赋存于绿泥石等铝硅酸盐矿物中,属于难选冶钒矿。该矿石中钒以类质同象赋存于

①收稿日期:2007207218

作者简介:史　玲(1977-),女,内蒙商都人,讲师,主要从事选矿与化学的教学及研究。

第28卷第1期2008年02月

矿　冶　工　程

M I N I NG AND M ETALL URG I CAL ENG I NEER I NG

Vol .28№1

February 2008