專利名稱：：一種石煤鈉化焙燒提釩方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種石煤鈉化焙燒提釩方法。技術(shù)背景石煤是一種重要的含釩資源，石煤中的釩主要是低價釩以類質(zhì)同相的形式存在于云母中，要從石煤中提取釩，必須將釩從云母晶相中解離出來。石煤提釩有多種工藝氧化焙燒一堿浸、氧化焙燒-酸浸、鈣化焙燒一碳銨浸出、鈉化焙燒—水浸等，其鈉化焙燒一水浸工藝釩的提取率最高并且適合各種類型的石煤礦。石煤鈉化焙燒提釩的傳統(tǒng)工藝為石煤鈉化焙燒——水浸——離子交換——銨鹽沉釩——(i釩酸銨熱分解。石煤鈉化焙燒水浸液中主要含有NaV03和NaCl，離子交換后液若返回用于焙砂浸出會造成料液中cr離子濃度升高，樹脂對V的交換容量下降，從而迫使離子交換后液不得不外排，導(dǎo)致環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于為了避免cr離子對提釩工序的不良影響，減少氯化鈉等試劑的耗量，降低生產(chǎn)成本，保護環(huán)境，提高石煤鈉化焙燒提釩過程水資源的回用率，本發(fā)明提供一種石煤鈉化焙燒提釩方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是將石煤礦加入NaCl混勻磨細后團礦焙燒，得到的焙砂加水浸出，然后將浸出液經(jīng)納濾膜截留濃縮或用陰離子交換樹脂吸附富集，得到富釩液和提釩后液，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽后得到的含氯化鈉的濃水循環(huán)至石煤團礦焙燒，淡水循環(huán)返回至焙砂水浸。石煤礦中加入的氯化鈉的量為石煤礦質(zhì)量的5%~20%。焙砂加水浸出過程中，按固液質(zhì)量比l:1.2~3加水浸出l~3h。所述的浸出液納濾膜截留濃縮的壓力為1.52.5MPa，納濾膜截留相對分子質(zhì)量在200以上。所述的富釩液用銨鹽沉釩得沉釩母液和偏釩酸銨，將沉釩母液脫氨后進入到提釩后液進行電滲析脫鹽或循環(huán)返回至焙砂浸出。本發(fā)明工藝過程中，經(jīng)第一次循環(huán)加入的氯化鈉為試劑氯化鈉，之后使用的氯化鈉是電滲析得到的濃水中的NaCl及補充添加的試劑NaCI。所述的焙砂浸出所用的水也包括電滲析得到的循環(huán)使用的淡水及補充添加的新水。本發(fā)明實施的具體工藝過程為工藝流程如圖1所示，主要包括以下步驟石煤鈉化焙燒、焙砂水浸、水浸液富集釩、銨鹽沉釩、偏釩酸銨熱解、提釩后液電滲析脫鹽，其工藝過程的相應(yīng)參數(shù)為石煤礦粉加入5~20%氯化鈉混勻磨細至-100目，700~850°C焙燒l~4h,焙砂按固液比1:1.2~3加水浸出l~3h，浸出液中的釩經(jīng)1.52.5MPa納濾膜截留濃縮或強堿(或弱堿)陰離子交換樹脂吸附富集，富釩溶液按化學(xué)計量的1~3倍加氯化銨沉偏釩酸銨，偏釩酸銨經(jīng)500~550°C熱解l~2h得產(chǎn)品五氧化二釩，提釩后液(包括脫氨后沉釩母液和納濾膜透過液或離子交換后液)經(jīng)電滲析脫鹽，濃水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出。本發(fā)明提供的工藝能有效提取石煤中的釩，制取冶金98級以上的V20s產(chǎn)品。本發(fā)明的石煤鈉化焙燒水浸液中的釩用納濾膜截留濃縮或陰離子交換樹脂吸附富集，富釩溶液加銨鹽沉偏釩酸銨，偏釩酸銨熱解得產(chǎn)品五氧化二釩，提釩后液用電滲析脫除其中的NaCl，濃水用于石煤團礦，淡水用于焙砂浸出，具有工藝簡單，水及氯化鈉的耗量小，金屬回收率高，生產(chǎn)成本低，廢水零排放等優(yōu)點。本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果1.用電滲析脫鹽，水循環(huán)利用，避免了cr積累對浸出液提釩工序的不良影響，浸出液中的釩既可用納濾濃縮也可用離子交換富集，工藝適用性強。2.提釩后液電滲析脫鹽，濃水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出，工藝簡單，環(huán)境友好。3.整個工藝過程水閉路循環(huán)，廢水零排放，水及氯化鈉試劑的耗量小，生產(chǎn)成本低，金屬回收率高。附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定。石煤礦5kg加入250g氯化鈉混勻磨細至-120目團礦，75(fC焙燒2h，焙砂按固液比h2加水浸出1.5h，浸出液用納濾膜(截留相對分子質(zhì)量250)2.1MPa截留釩，截留液按化學(xué)計量的2.5倍加氯化銨沉偏釩酸銨，偏釩酸銨550。C熱解2h得產(chǎn)品五氧化二釩，沉釩母液脫氨后返回浸出工序，納濾得到的透過液經(jīng)電滲析脫鹽，濃鹽水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出。石煤鈉化焙燒水浸納濾濃縮提釩、電滲析脫鹽的實驗結(jié)果(g/L)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例2石煤礦粉(-150目)5kg加入200g氯化鈉，用實施例1中的濃鹽水團礦800。C焙燒2h，焙砂按固液比1:2加(實施例1中的淡水+新水)浸出1.5h，浸出液用納濾膜(截留相對分子質(zhì)量300)1.9MPa截留釩，截留液按化學(xué)計量的1.5倍加氯化銨沉偏釩酸銨，偏釩酸銨53(TC熱解2h得產(chǎn)品五氧化二釩，沉釩母液經(jīng)脫氨與透過液合并為提釩后液，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽，濃鹽水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出。石煤鈉化焙燒水浸納濾濃縮提釩、電滲析脫鹽的實驗結(jié)果(g/L)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3石煤礦粉(-200目)5kg加入150g氯化鈉，用實施例2中的濃水團礦760°C焙燒2h，焙砂按固液比l:2加(實施例2中的淡水+新水)浸出1.5h，浸出液用強堿陰樹脂(D231)吸附釩，負釩樹脂用氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液(NaCl1.2mol，NaOH1.5mol)解吸再生，解吸液按化學(xué)計量的3.0倍加氯化銨沉偏釩酸銨，偏釩酸銨55(TC熱解2h得產(chǎn)品五氧化二釩，沉釩母液脫氨后與交后液合并為提釩后液，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽，濃鹽水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出。石煤鈉化焙燒水浸離子交換提釩、電滲析脫鹽的實驗結(jié)果(g/L)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例4石煤礦粉(-180目)5kg加入150g氯化鈉，用實施例3中的濃水團礦750°C焙燒2h，焙砂按固液比1:2加(實施例3中的淡水+新水)浸出1.5h,浸出液用弱堿陰樹脂(D314)吸附釩，負釩樹脂用氯化鈉和氫氧化鈉混合溶液(NaCl2.0mol，NaOHl.Omol)解吸再生，解吸液按化學(xué)計量的2.5倍加氯化銨沉偏釩酸銨，偏釩酸銨530。C熱解2h得產(chǎn)品五氧化二釩，沉釩母液脫氨后與交后液合并為提釩后液，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽，濃鹽水用于石煤團礦，淡水返回焙砂浸出。石煤鈉化焙燒水浸離子交換提釩、電滲析脫鹽的實驗結(jié)果(g/L)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，將石煤礦粉加入NaCl混勻磨細后團礦焙燒，得到的焙砂加水浸出，然后將浸出液經(jīng)納濾膜截留濃縮或用陰離子交換樹脂吸附富集，得到富釩液和提釩后液，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽后得到的含氯化鈉的濃水循環(huán)至石煤團礦焙燒，淡水循環(huán)返回至焙砂浸出。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，石煤礦粉加入的氯化鈉的量為石煤礦粉質(zhì)量的5%~20%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，焙砂加水浸出過程中，按固液質(zhì)量比h1.2~3加水浸出l~3h。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所述的浸出液納濾膜截留濃縮的壓力為1.52.5MPa，納濾膜截留相對分子質(zhì)量在200以上。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所述的富釩液用銨鹽沉釩得沉釩母液和偏釩酸銨，將沉釩母液脫氨后進入到提釩后液進行電滲析脫鹽。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所述的沉釩母液脫氨后循環(huán)至焙砂浸出。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所述的富釩液用銨鹽沉釩是按化學(xué)計量的1~3倍加氯化銨沉偏釩酸銨。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所得到的偏釩酸銨經(jīng)500~550°C熱解l~2h得五氧化二釩。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，石煤團礦焙燒的溫度為700~850°C，焙燒l~4h。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石煤鈉化焙燒提釩方法，其特征在于，所述的陰離子交換樹脂包括強堿陰離子交換樹脂或弱堿陰離子交換樹脂。全文摘要本發(fā)明系一種石煤鈉化焙燒提釩方法，石煤礦加氯化鈉混勻磨細，團礦焙燒，焙砂加水浸出，浸出液經(jīng)納濾膜截留或用陰離子交換樹脂吸附富集，富釩溶液加銨鹽沉偏釩酸銨，偏釩酸銨熱解得產(chǎn)品五氧化二釩，提釩后液經(jīng)電滲析脫鹽，濃水用于石煤團礦，淡水返回焙砂水浸，具有工藝簡單，水及氯化鈉試劑的耗量小，金屬回收率高，生產(chǎn)成本低，廢水零排放等優(yōu)點。文檔編號C22B3/24GK101215636SQ200810030460公開日2008年7月9日申請日期2008年1月11日優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日發(fā)明者張貴清,李青剛,王學(xué)文,王明玉,肖連生申請人:中南大學(xué)