石煤硫酸化微波焙燒提取五氧化二釩新工藝

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1、石煤硫酸化微波焙燒提取五氧化二釩新工藝梁煥龍，謝營邦，何航軍，滿露梅（廣西冶金研究院，南寧530023）doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.08.010摘要：采用硫酸化微波焙燒—水浸工藝從石煤中提取五氧化二釩，考察了硫酸用量、微波功率、粒徑、微波焙燒溫度和時(shí)間、添加劑NaF加入量、水浸液固比、水浸溫度和時(shí)間對(duì)釩、鐵、鋁浸出的影響。結(jié)果表明，在下述最佳工藝條件下，五氧化二釩的浸出率達(dá)90%以上：硫酸用量30%、微波功率700W、粒徑0.08mm、200℃微波焙燒1h、NaF加入量3%、水浸時(shí)間1h、水浸液固比3︰1、水浸溫度90℃。關(guān)鍵詞：石煤；硫酸化微波焙

2、燒；浸出；五氧化二釩中圖分類號(hào)：TF841.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-7545（2015）08-0000-00NewProcessofVanadiumPentoxideExtractionfromStoneCoalbySulfationMicrowaveRoastingLIANGHuan-long，XIEYing-bang，HEhang-jun，MANLu-mei（GuangxiResearchInstituteofMetallurgy,Nanning530023,China)Abstract:Vanadiumpentoxidewasextractedfromstonecoal

3、bysulfationmicrowaveroastingandwaterleaching.Theeffectsofsulfuricaciddosage,microwavepower,particlesize,microwaveroastingtemperatureandtime,dosageofadditiveNaF,waterleachingtime,ratioofliquidtosolid,andwaterleachingtemperatureonleachingrateofvanadium,iron,andaluminumwereinvestigated.Theresultssho

4、wthatvanadiumpentoxideleachingrateis90%aboveundertheoptimumconditionsincludingsulfuricaciddosageof30%,microwavepowerof700W,particlesizeof0.08mm,microwaveroastingtemperatureof200℃,microwaveroastingtimeof1h,dosageofNaFof3%,ratioofliquidtosolidof3︰1,andwaterleachingtemperatureandtimeof90℃and1hrespec

5、tively.Keywords:stonecoal;sulfationmicrowaveroasting;leaching;vanadiumpentoxide我國的含釩石煤儲(chǔ)量非常豐富[1]。我國的含釩資源主要以石煤為主，V2O5含量多在1.0%左右[2-3]。石煤中的低價(jià)V（Ⅲ）和V（Ⅳ）約占90%，它們以類質(zhì)同象的形式賦存于黏土礦的硅氧四面體結(jié)構(gòu)中，在有添加劑存在和高溫的共同作用下，低價(jià)V（Ⅲ）和V（Ⅳ）才能轉(zhuǎn)為可以溶解的高價(jià)V（Ⅴ）[4]。微波具有選擇性加熱的特性，在多種礦物提取冶金中得到廣泛應(yīng)用[5-10]。研究表明，利用微波的輻射，單位體積介質(zhì)可以轉(zhuǎn)化的能量即比例因子，V2O5

6、是0.71，F(xiàn)e2O3是1.23，A12O3是0.21，所以，在微波的輻射下A12O3升溫比V2O5、Fe2O3升溫慢。有研究表明，C、Fe2O3和V2O5等的升溫速率都比較大，再加上石煤中的SiO2與A12O3等在微波場(chǎng)中升溫速率都很慢或者基本不升溫，所以礦物中的各成分在微波場(chǎng)中會(huì)因熱膨脹系數(shù)的不同而在不同的晶格間產(chǎn)生應(yīng)力，從而導(dǎo)致礦物中顆粒的破裂[11-12]，使得硫酸浸出劑能更好地滲透接觸到釩礦物，從而有利于釩的浸出。本文采用硫酸化微波焙燒工藝，主要考察了硫酸用量、微波焙燒時(shí)間、添加劑NaF加入量等條件對(duì)石煤五氧化二釩浸出率的影響，進(jìn)而確定最佳工藝流程。1試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)原料、試

7、劑及儀器試驗(yàn)用石煤的主要化學(xué)成分（%）：V2O51.19、Al2O314.39、Fe3.17、SiO271.42、其它9.83。主要試劑為工業(yè)級(jí)濃硫酸，試驗(yàn)用水為自來水。主要儀器有HW－16型微波爐；烘箱；真空抽濾機(jī)。1.2試驗(yàn)方法石煤于烘箱中烘干，磨碎至一定粒度，每次取500g加入特定量的濃硫酸并攪拌均勻，放入微波爐在一定的溫度下微波焙燒[13]一定時(shí)間，之后取出微波焙燒礦在3L三頸燒瓶(帶溫度計(jì)、機(jī)械攪拌和冷凝裝置)中進(jìn)行水浸。