資源描述：
《石煤無鹽焙燒——酸浸工藝試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、石煤無鹽焙燒——酸浸提釩工藝試驗研究摘要:采用五種不同的工藝對湖北某地區(qū)石煤進行的提釩探索試驗表明，該石煤采用無鹽焙燒——酸浸工藝提釩可以取得較好的效果。通過對焙燒溫度、焙燒時間、硫酸用量和酸浸時間等工藝參數(shù)進行研究表明，在物料粒度-0.147mm、焙燒溫度900℃～950℃、焙燒時間1～1.5h、酸浸溫度常溫、硫酸用量2.5%和酸浸時間1h的條件下，釩轉浸率可達77.51%～80.33%。關鍵詞：石煤，釩，釩浸出率0引言釩是一種重要的戰(zhàn)略物質，主要應用于鋼鐵工業(yè)，國防尖端技術、化學工業(yè)以及輕紡工業(yè)等領域。世界上用來生產釩的主要原料是釩鈦磁鐵礦，國內亦然。受2005年釩價
2、上漲的影響，國內在極短的時間內建成了幾百家規(guī)模不同的石煤提釩廠，石煤提釩的年產量增加到約1萬噸。許多未曾進行過工藝技術研究的石煤礦區(qū)也都被開采，采用的工藝絕大多數(shù)為鈉化焙燒——水浸提釩工藝。石煤的大量開采和提釩廠的投產，在創(chuàng)造經濟效益的同時，也對當?shù)氐沫h(huán)境造成十分嚴重的污染。因此，開發(fā)低成本環(huán)保的石煤提釩工藝顯得尤為重要。目前，我國形成的典型且工業(yè)生產使用較多的石煤提釩工藝主要有鈉化焙燒——水浸（或酸浸）——離子交換工藝與鈣化焙燒（或空焙）——酸浸——離子交換工藝兩種。其中，鈉鹽焙燒工藝具有較強的通用性，但在生產過程中產生氯氣、氯化氫等有害氣體污染空氣，浸出廢水含不易除去
3、的鈉離子和氯離子而不能循環(huán)利用，大量廢水需要外排，環(huán)境污染嚴重；鈣化焙燒（或空焙）工藝因其生產過程中避免了因外加添加劑導致的有害氣體的產生，廢水可循環(huán)利用，大大減輕了環(huán)境污染程度，是目前石煤提釩工藝研究和產業(yè)化選擇的主流，其缺陷是該工藝對原料適用性相對較差，僅對部分礦適用。由于不同礦區(qū)的石煤物相結構有差異，既使能使用鈣化焙燒（或空焙）——酸浸提釩工藝，其最佳工藝參數(shù)和釩轉浸率也有很大差異，如徐永新等[1]對湖北宜昌某地的石煤進行無鹽焙燒提釩研究，獲得的工藝參數(shù)為焙燒溫度850℃，焙燒時間2h，酸浸溫度90℃，酸浸時間2h，硫酸濃度20%，液固比3:1，釩轉浸率為64.5%
4、；李靜等[2]對湖南某地區(qū)石煤進行無鹽焙燒提釩研究獲得的最佳焙燒溫度為850℃，熟料在酸浸溫度85℃、硫酸濃度10%的條件下浸出，釩轉浸率為73.8%。因此，對不同礦區(qū)的石煤，需要進行試驗研究才能確定其最佳工藝參數(shù)。本文針對湖北某礦區(qū)的石煤，采用不同的提釩工藝進行了探索，確定了無鹽焙燒——酸浸的提釩工藝路線；并對入爐溫度、焙燒溫度、焙燒時間、酸浸溫度和酸浸時間等工藝參數(shù)進行了詳細的研究，獲得了最佳無鹽焙燒——酸浸工藝參數(shù)，對該礦區(qū)石煤提釩生產工藝路線的確定有重要的指導意義。1試驗原料及條件1.1試驗原料（1）石煤：試驗所用石煤由湖北某公司提供，其主要成分見表1。表1湖北某
5、地區(qū)石煤主要化學成分/%Table1ThemainchemicalelementsofaplaceinHuBei/%V2O5SiO2CPCaOMgOTFeAl2O31.1084.777.490.086<0.50.6851.191.35（2）其它試劑其它試劑主要有濃硫酸、氧化鈣、碳酸氫鈉、氯化鈉，均為分析純。1.2試驗設備試驗設備主要包括顎式破碎機、制樣機、馬弗爐、數(shù)顯恒溫水浴鍋、增力電動攪拌器和循環(huán)水式多用真空泵等。1.3試驗方法將石煤破碎至一定粒度，加入添加劑混勻或者將石煤直接放進馬弗爐按設定的溫度曲線焙燒，獲得焙燒熟料；稱取一定量的焙燒熟料，加入配好的硫酸，在攪拌的條
6、件下進行酸浸反應；反應結束后，過濾、洗滌殘渣，量取溶液體積，取樣并送樣；殘渣烘干后稱重，取樣并送樣。1.4計算方法釩浸出率計算公式為：2試驗結果討論2.1工藝流程選擇試驗石煤提釩工藝種類繁多，目前形成典型且應用于工業(yè)生產的工藝流程主要有四種：（1）鈉鹽氧化焙燒——水浸——酸沉粗釩——堿溶銨鹽沉釩；（2）鈉化焙燒——水浸——渣酸浸——離子交換；（3）鈣化焙燒（或空焙）——酸浸——離子交換（或萃?。?；（4）酸浸——萃取。上述工藝各有特點，除鈉鹽焙燒-水浸或稀硫酸浸出工藝外，其它工藝對原料有一定的選擇性，通用性相對較差。為了了解主要幾種提釩工藝對該石煤的適應性，確定適合該石煤的
7、提釩工藝流程，對石煤直接酸浸工藝、無添加劑焙燒-酸浸工藝、鈣化焙燒-酸浸工藝、鈣化焙燒-碳酸化浸出工藝和鈉化焙燒-水浸或酸浸工藝進行了探索試驗。鈉化焙燒-水浸或酸浸工藝由于其環(huán)境污染嚴重且不易處理，一般不作為產業(yè)化工藝的推薦工藝，但該工藝可以作為一種檢驗石煤中釩可提取程度的方法。探索試驗條件及試驗結果見表2。表2不同工藝處理石煤的探索試驗條件及試驗結果Table2Theexperimentalconditionsandresultsindifferentprocessingofstonecoal工藝名稱試驗條件釩浸出率/%焙燒
