石煤流態(tài)化焙燒—酸浸提釩工藝研究

石煤流態(tài)化焙燒—酸浸提釩工藝研究

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1、石煤流態(tài)化焙燒—酸浸提釩工藝研究黃獻寶1,陳鐵軍1,2,張一敏1,2,馬浩1,李道1,汪勁鵬1(1.武漢科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,武漢430081;2.湖北省頁巖釩資源高效清潔利用工程技術(shù)研究中心,武漢430081)doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2014.12.006摘要:采用流態(tài)化焙燒—酸浸工藝從某含釩石煤中提釩,考察了流態(tài)化焙燒參數(shù)和浸出參數(shù)對釩浸出率的影響。結(jié)果表明,在焙燒溫度750℃、焙燒時間15min、助浸劑氟化鈣用量5%、硫酸體積濃度15%、浸出溫度98℃、浸出時間6h、液固比1.5∶1

2、的條件下,釩的浸出率可達83.90%。關(guān)鍵詞:石煤;提釩;流態(tài)化焙燒;酸浸中圖分類號:TF841.3文獻標志碼:A文章編號:1007-7545(2014)12-0000-00StudyofVanadiumExtractionfromStoneCoalbyFluidizationRoastingandAcidLeachingHUANGXian-bao1,CHENTie-jun1,2,ZHANGYi-min1,2,MAHao1,LIDao1,WANGJing-peng1(1.CollegeofResourcesandEnvironm

3、entalEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China;2.HubeiProvincialEngineeringTechnologyResearchCenterofHighEfficientCleaningUtilizationforShaleVanadiumResource,Wuhan430081,China)Abstract:Vanadiumwasextractedfromstonecoalbyfluidizationroastinga

4、ndacidleaching.Theeffectsofparametersofroastingandleachingonvanadiumleachingratewereinvestigated.Theresultsshowthattheleachingrateofvanadiumis83.90%undertheoptimumconditionsincludingfluidizationroastingat750℃for15min,dosageofleachingagentofcalciumfluorideof5%,volumec

5、oncentrationofsulfuricacidof15%,leachingtemperatureof98℃,leachingtimeof6h,andratioofliquidtosolidof1.5∶1.Keywords:stonecoal;vanadiumextraction;fluidizationroasting;acidleaching石煤是除釩鈦磁鐵礦外主要的含釩資源,國內(nèi)已有不少從石煤中提釩的研究[1-10]。含釩石煤在形成過程中由于外界的還原性環(huán)境導(dǎo)致石煤中一般只有V(Ⅲ)和V(Ⅳ)[11],通常石煤中V(Ⅲ

6、)難以被水、酸或堿溶解,除非采用氫氟酸破壞礦物晶體結(jié)構(gòu)[12]。所以,只有將V(Ⅲ)氧化至高價后才能被浸出,而焙燒是行之有效的方法。傳統(tǒng)的石煤焙燒提釩工藝中多使用平窯、立窯和回轉(zhuǎn)窯等爐型,一般都未能有效地回收石煤中的熱能[13]。流化床焙燒技術(shù)具有燃料適應(yīng)性強、燃燒效率高、脫硫效率高、易于實現(xiàn)灰渣綜合利用等諸多優(yōu)點[14],工業(yè)應(yīng)用也很成熟[15],非常適用于像石煤這樣發(fā)熱值低、灰分高的劣質(zhì)燃料,而且在回收利用灰渣中V2O5的同時還能回收石煤中的熱能[12],實現(xiàn)資源的高效利用。本文針對湖北某地石煤進行流態(tài)化焙燒,并對焙燒樣進行

7、酸浸試驗,考察焙燒溫度、焙燒時間及酸浸條件對釩浸出率的影響,為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。1試驗部分1.1試驗原料含釩石煤取自湖北某地,試樣破碎篩分至0.45~1.00mm,主要成分(%):SiO257.11、Al2O38.75、TFe3.93、CaO4.63、MgO1.31、K2O2.41、V2O50.75、TiO20.42、Na2O0.12、C8.56、S3.02、灼減14.71。石煤原礦中的主要礦物有石英、白云母、黃鐵礦和方解石,含釩礦物主要為白云母。浸出劑由工業(yè)純硫酸配制的水溶液,含氟助浸劑為分析純氟化鈣。1.2試驗裝置試驗

8、采用圖1所示的自行設(shè)計的開啟式流態(tài)化焙燒反應(yīng)裝置對石煤原礦進行流態(tài)化焙燒。整個試驗裝置主要包括3個部分:供氣調(diào)節(jié)部分、高溫流態(tài)化焙燒部分和氣體吸收部分。電阻爐最高控溫1300℃,石英管長度1.5m,內(nèi)徑4cm??刂乒駜?nèi)電子溫控儀根據(jù)熱電偶來調(diào)節(jié)和控制工況所需的溫

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