一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法
专利名称：一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法
技术领域：
本发明属于化工冶金技术，特别涉及含钒石煤的分解方法。
背景技术：
石煤中的钒主要以稳定的不能溶出的三价态赋存于含钒云母、钒铬石榴石、钙钒 柘榴石、含钒高岭土、含钒有机质等矿物中，因此分离和富集石煤中的钒相当困难和复杂。 如果以石煤为原料提钒，首先必须分解石煤，将钒从赋存矿物中解离出来，同时把解离出来 的钒从不溶的三价氧化转化为可溶的高价。目前常用的石煤分解方法分为湿法方法和火法 方法两大类，近几年针对石煤提钒分解方法存在的问题，出现了两种石煤硫酸化分解技术。
1、一种石煤提钒矿石分解方法，专利公开号CN101260464A，先将粒径小于0. 154 毫米的石煤粉按石煤质量的10 40%加入硫酸拌匀，然后在150 35(TC温度下进行焙 烧，焙烧时间1 4小时，最后按固液比=1 : 0.8 1.5加水，50 10(TC搅拌浸出0. 4 4小时。该方法优点是縮短了分解时间、提高了分解转化率，缺点是要产生大量有害烟气、增 加了能耗、加大了设备投资。 2、一种酸解氧化转化提取石煤中钒的方法，专利公开号CN101210287A，先将磨成
60 120目的按石煤粉浓硫酸水=ioo : 15 25 : 6 io的重量配比加入水和浓
硫酸搅拌均匀，敞开堆放16 60天，按1 : 1 5的固液比加水搅拌1 4小时，按溶液中
二价铁/三价铁含量加入硫代硫酸钠，使溶液中所含的铁还原，调ra = 2 3，加温至30
6(TC过滤，得到蓝色含硫酸钒酰的滤液。该方法优点是能耗低、转化率高，缺点是分解时间 长、占用场地大、不适合大规模工业生产。
发明内容
为了提高含钒石煤分解转化率，縮短分解时间，减少污染，减少投资，降低成本，提 出如下技术方案。
—种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特殊之处是包括以下步骤 (1)将60 120目的含钒石煤粉与浓度为93. 5 98 %的浓硫酸按石煤粉浓硫
酸=ioo : 8 25的质量比混合均匀，加入料仓，按矿粉蒸汽含氧气体=ioo : 2
10 : 0. 02 0. 1的质量比通入压力为0. 3 0. 8MPa的蒸汽和压力为0. 3 0. 8MPa的含
氧气体，含氧气体的氧含量为20 100%，酸解与氧化12 72小时； (2)将酸解与氧化后的石煤粉按固液比=100 : 75 200加水浸出0. 5 2. 5小
时，浸出温度50 80°C ，过滤得ra = 1. 5 3. 5的含钒溶液，经后续公知成熟方法处理后
得到合格的五氧化二钒。 本发明的优选方案是酸解与氧化时间为16 36小时。
本发明的最佳方案是酸解与氧化时间为24小时。
本发明实施的具体方法过程为 将60 120目的含钒石煤粉与工业浓硫酸混匀，加入料仓，通入蒸汽及含氧气体，反应产生的热量使酸解物料始终维持在100 14(TC，在钒解离出来的同时，氧气与浓硫酸 共同作用使三价钒氧化转化为可溶的高价钒。分解后的物料加水将可溶钒溶出得到酸性含 钒溶液，经后续公知成熟方法处理后得到合格的五氧化二钒。提钒后石煤粉热值与石煤原 矿相比提高8%以上，用于石煤锅炉等的燃料，做到浸渣再利用，符合我国提倡的循环经济。
由于本发明采用干法免焙烧分解方法，因此与已有技术相比，具有流程短、酸耗 低、能耗低、无污染、加工成本低、分解效率高、生产效率高、适于大规模生产等优点。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例仅用于说明本发明，而不以任何 方式限制本发明。 实施例l :采用120目、含、050 . 68%、平均热值1822千卡/公斤的石煤粉20吨，与 浓度为93. 5%的工业浓硫酸5吨混匀，加入封闭料仓，从料仓底部连续通入压力为0. 4MPa 的蒸汽、压力为0. 5MPa的工业氧气，经计算通入的蒸汽总重量为1吨，通入的工业氧气总 重量为0.01吨，酸解与氧化72小时；按矿粉水=100 : 75加水浸出l小时，浸出温度 5(TC，过滤、反洗，滤渣含V2050. 09%、平均热值2016千卡/公斤，平均浸出率86. 7%。
实施例2 :采用80目、含V兆0.87%，平均热值1672千卡/公斤的石煤粉12吨，与 浓度为95%的工业硫酸1. 8吨混匀，加入封闭料仓，从石煤粉底部通入大约压力为0. 4MPa 的蒸汽30 451113、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 5 lm3，以后每隔1. 5小时通入压力为 0. 4MPa的蒸汽15 25i^、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 3 0. 8m3， 8次共通入压力为0. 4MPa 的蒸汽1. 2吨、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 005吨左右，酸解与氧化12小时后，按石煤粉 水=100 : 200加水浸出2. 5小时，浸出温度80"，滤渣含、05 0. 13%、平均热值1836千 卡/公斤，平均浸出率85%。 实施例3 :采用60目、含V205 1. 33%、平均热值1529千卡/公斤的石煤粉15吨， 与浓度为98%的工业硫酸1. 5吨混匀，加入封闭料仓，连续从底部通入压力为0. 4MPa的蒸 汽、压力为0. 5MPa的压縮空气，经计算通入的蒸汽总重量为1. 5吨，通入的压縮空气总重量 为0.012吨，酸解与氧化24小时后，按矿粉水=100 : IOO加水浸出1. 5小时，浸出温度 60 701:，过滤、反洗，滤渣含、05 0. 15%，平均热值1705千卡/公斤，平均浸出率88. 7%。
实施例4 :采用80目，含V205 1. 03%、平均热值1676千卡/公斤的石煤粉10吨， 与浓度为93. 5%的工业硫酸2吨混匀，加入封闭料仓，连续从底部通入压力为0. 3MPa蒸汽、 压力为0. 5MPa的压縮空气，经计算通入的蒸汽总重量为0. 2吨，通入的压縮空气总重量为
o.oi吨，酸解与氧化36小时后，按矿粉水=ioo : iso加水浸出i小时，浸出温度70°c，
过滤、反洗，滤渣含V205 0. 14%，平均热值1810千卡/公斤，平均浸出率85. 5%。
实施例5:采用120目、含、05 0.95%、平均热值1562千卡/公斤的石煤粉15吨， 与浓度为98%的工业硫酸1. 2吨混匀，加入料仓，连续从底部通入压力为0. 8MPa蒸汽、压力 为0. 8MPa的工业氧气，经计算通入的蒸汽总重量为0. 2吨，通入的工业氧气总重量为0. 003
吨，酸解与氧化20小时后，按矿粉水=ioo : 200加水浸出o. 5小时，浸出温度65t:，过
滤、反洗，滤渣含V205 0. 13%，平均热值1707千卡/公斤，平均浸出率86. 3%。
权利要求
一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是包括以下步骤(1)将60～120目的含钒石煤粉与浓度为93.5～98％的浓硫酸按石煤粉∶浓硫酸＝100∶8～25的质量比混合均匀、加入料仓，按矿粉∶蒸汽∶含氧气体＝100∶2～10∶0.02～0.1的质量比通入压力为0.3～0.8MPa的蒸汽和压力为0.3～0.8MPa的含氧气体，含氧气体的氧含量为20～100％，酸解与氧化时间为12～72小时；(2)将酸解与氧化好的石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小时，浸出温度50～80℃，过滤得PH＝1.5～3.5的含钒溶液。
2. 根据权利要求1所说的一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是所述的酸解 与氧化时间为16 36小时。
3. 根据权利要求1或2所说的一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是所述的 酸解与氧化时间为24小时。
全文摘要
一种干法免焙烧分解含钒石煤方法，将60～120目的含钒石煤粉与浓硫酸按石煤粉∶浓硫酸＝100∶8～25的质量比混合均匀、加入料仓中，按矿粉∶蒸汽∶含氧气体＝100∶2～10∶0.02～0.1的质量比通入压力为0.3～0.8MPa的蒸汽和含氧气体，酸解与氧化12～72小时；将石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小时，浸出温度50～80℃，过滤得pH＝1.5～3.5的含钒溶液，经后续公知成熟方法处理后得到合格的五氧化二钒。提钒后的石煤粉用于石煤锅炉等的燃料，做到浸渣再利用。本方法具有流程短、酸耗低、能耗低、无污染、加工成本低、分解效率高、生产效率高、适于大规模生产等优点。
文档编号C22B3/08GK101705357SQ20091022011
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者兴长策, 刘良杰, 张清 申请人:锦州金业化工冶金技术咨询有限公司
技术领域：
本发明属于化工冶金技术，特别涉及含钒石煤的分解方法。
背景技术：
石煤中的钒主要以稳定的不能溶出的三价态赋存于含钒云母、钒铬石榴石、钙钒 柘榴石、含钒高岭土、含钒有机质等矿物中，因此分离和富集石煤中的钒相当困难和复杂。 如果以石煤为原料提钒，首先必须分解石煤，将钒从赋存矿物中解离出来，同时把解离出来 的钒从不溶的三价氧化转化为可溶的高价。目前常用的石煤分解方法分为湿法方法和火法 方法两大类，近几年针对石煤提钒分解方法存在的问题，出现了两种石煤硫酸化分解技术。
1、一种石煤提钒矿石分解方法，专利公开号CN101260464A，先将粒径小于0. 154 毫米的石煤粉按石煤质量的10 40%加入硫酸拌匀，然后在150 35(TC温度下进行焙 烧，焙烧时间1 4小时，最后按固液比=1 : 0.8 1.5加水，50 10(TC搅拌浸出0. 4 4小时。该方法优点是縮短了分解时间、提高了分解转化率，缺点是要产生大量有害烟气、增 加了能耗、加大了设备投资。 2、一种酸解氧化转化提取石煤中钒的方法，专利公开号CN101210287A，先将磨成
60 120目的按石煤粉浓硫酸水=ioo : 15 25 : 6 io的重量配比加入水和浓
硫酸搅拌均匀，敞开堆放16 60天，按1 : 1 5的固液比加水搅拌1 4小时，按溶液中
二价铁/三价铁含量加入硫代硫酸钠，使溶液中所含的铁还原，调ra = 2 3，加温至30
6(TC过滤，得到蓝色含硫酸钒酰的滤液。该方法优点是能耗低、转化率高，缺点是分解时间 长、占用场地大、不适合大规模工业生产。
发明内容
为了提高含钒石煤分解转化率，縮短分解时间，减少污染，减少投资，降低成本，提 出如下技术方案。
—种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特殊之处是包括以下步骤 (1)将60 120目的含钒石煤粉与浓度为93. 5 98 %的浓硫酸按石煤粉浓硫
酸=ioo : 8 25的质量比混合均匀，加入料仓，按矿粉蒸汽含氧气体=ioo : 2
10 : 0. 02 0. 1的质量比通入压力为0. 3 0. 8MPa的蒸汽和压力为0. 3 0. 8MPa的含
氧气体，含氧气体的氧含量为20 100%，酸解与氧化12 72小时； (2)将酸解与氧化后的石煤粉按固液比=100 : 75 200加水浸出0. 5 2. 5小
时，浸出温度50 80°C ，过滤得ra = 1. 5 3. 5的含钒溶液，经后续公知成熟方法处理后
得到合格的五氧化二钒。 本发明的优选方案是酸解与氧化时间为16 36小时。
本发明的最佳方案是酸解与氧化时间为24小时。
本发明实施的具体方法过程为 将60 120目的含钒石煤粉与工业浓硫酸混匀，加入料仓，通入蒸汽及含氧气体，反应产生的热量使酸解物料始终维持在100 14(TC，在钒解离出来的同时，氧气与浓硫酸 共同作用使三价钒氧化转化为可溶的高价钒。分解后的物料加水将可溶钒溶出得到酸性含 钒溶液，经后续公知成熟方法处理后得到合格的五氧化二钒。提钒后石煤粉热值与石煤原 矿相比提高8%以上，用于石煤锅炉等的燃料，做到浸渣再利用，符合我国提倡的循环经济。
由于本发明采用干法免焙烧分解方法，因此与已有技术相比，具有流程短、酸耗 低、能耗低、无污染、加工成本低、分解效率高、生产效率高、适于大规模生产等优点。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例仅用于说明本发明，而不以任何 方式限制本发明。 实施例l :采用120目、含、050 . 68%、平均热值1822千卡/公斤的石煤粉20吨，与 浓度为93. 5%的工业浓硫酸5吨混匀，加入封闭料仓，从料仓底部连续通入压力为0. 4MPa 的蒸汽、压力为0. 5MPa的工业氧气，经计算通入的蒸汽总重量为1吨，通入的工业氧气总 重量为0.01吨，酸解与氧化72小时；按矿粉水=100 : 75加水浸出l小时，浸出温度 5(TC，过滤、反洗，滤渣含V2050. 09%、平均热值2016千卡/公斤，平均浸出率86. 7%。
实施例2 :采用80目、含V兆0.87%，平均热值1672千卡/公斤的石煤粉12吨，与 浓度为95%的工业硫酸1. 8吨混匀，加入封闭料仓，从石煤粉底部通入大约压力为0. 4MPa 的蒸汽30 451113、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 5 lm3，以后每隔1. 5小时通入压力为 0. 4MPa的蒸汽15 25i^、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 3 0. 8m3， 8次共通入压力为0. 4MPa 的蒸汽1. 2吨、压力为0. 5MPa的工业氧气0. 005吨左右，酸解与氧化12小时后，按石煤粉 水=100 : 200加水浸出2. 5小时，浸出温度80"，滤渣含、05 0. 13%、平均热值1836千 卡/公斤，平均浸出率85%。 实施例3 :采用60目、含V205 1. 33%、平均热值1529千卡/公斤的石煤粉15吨， 与浓度为98%的工业硫酸1. 5吨混匀，加入封闭料仓，连续从底部通入压力为0. 4MPa的蒸 汽、压力为0. 5MPa的压縮空气，经计算通入的蒸汽总重量为1. 5吨，通入的压縮空气总重量 为0.012吨，酸解与氧化24小时后，按矿粉水=100 : IOO加水浸出1. 5小时，浸出温度 60 701:，过滤、反洗，滤渣含、05 0. 15%，平均热值1705千卡/公斤，平均浸出率88. 7%。
实施例4 :采用80目，含V205 1. 03%、平均热值1676千卡/公斤的石煤粉10吨， 与浓度为93. 5%的工业硫酸2吨混匀，加入封闭料仓，连续从底部通入压力为0. 3MPa蒸汽、 压力为0. 5MPa的压縮空气，经计算通入的蒸汽总重量为0. 2吨，通入的压縮空气总重量为
o.oi吨，酸解与氧化36小时后，按矿粉水=ioo : iso加水浸出i小时，浸出温度70°c，
过滤、反洗，滤渣含V205 0. 14%，平均热值1810千卡/公斤，平均浸出率85. 5%。
实施例5:采用120目、含、05 0.95%、平均热值1562千卡/公斤的石煤粉15吨， 与浓度为98%的工业硫酸1. 2吨混匀，加入料仓，连续从底部通入压力为0. 8MPa蒸汽、压力 为0. 8MPa的工业氧气，经计算通入的蒸汽总重量为0. 2吨，通入的工业氧气总重量为0. 003
吨，酸解与氧化20小时后，按矿粉水=ioo : 200加水浸出o. 5小时，浸出温度65t:，过
滤、反洗，滤渣含V205 0. 13%，平均热值1707千卡/公斤，平均浸出率86. 3%。
权利要求
一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是包括以下步骤(1)将60～120目的含钒石煤粉与浓度为93.5～98％的浓硫酸按石煤粉∶浓硫酸＝100∶8～25的质量比混合均匀、加入料仓，按矿粉∶蒸汽∶含氧气体＝100∶2～10∶0.02～0.1的质量比通入压力为0.3～0.8MPa的蒸汽和压力为0.3～0.8MPa的含氧气体，含氧气体的氧含量为20～100％，酸解与氧化时间为12～72小时；(2)将酸解与氧化好的石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小时，浸出温度50～80℃，过滤得PH＝1.5～3.5的含钒溶液。
2. 根据权利要求1所说的一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是所述的酸解 与氧化时间为16 36小时。
3. 根据权利要求1或2所说的一种干法免焙烧分解含钒石煤的方法，其特征是所述的 酸解与氧化时间为24小时。
全文摘要
一种干法免焙烧分解含钒石煤方法，将60～120目的含钒石煤粉与浓硫酸按石煤粉∶浓硫酸＝100∶8～25的质量比混合均匀、加入料仓中，按矿粉∶蒸汽∶含氧气体＝100∶2～10∶0.02～0.1的质量比通入压力为0.3～0.8MPa的蒸汽和含氧气体，酸解与氧化12～72小时；将石煤粉按固液比＝100∶75～200加水浸出0.5～2.5小时，浸出温度50～80℃，过滤得pH＝1.5～3.5的含钒溶液，经后续公知成熟方法处理后得到合格的五氧化二钒。提钒后的石煤粉用于石煤锅炉等的燃料，做到浸渣再利用。本方法具有流程短、酸耗低、能耗低、无污染、加工成本低、分解效率高、生产效率高、适于大规模生产等优点。
文档编号C22B3/08GK101705357SQ20091022011
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者兴长策, 刘良杰, 张清 申请人:锦州金业化工冶金技术咨询有限公司
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