由于石煤中钒主要赋存于粘土矿物中,通过氧化焙烧易将其转化为可溶态。80年代末,我国的石煤提钒厂多数采用下图流程。
图 石煤提钒的传统工艺流程
该工艺的主要技术指标为(%):平窑焙烧转化率低于53,水浸回收率88~93,水解沉粗V2O5回收率92~96,精制回收率90~93,冶炼总回收率低于45.
钠盐焙烧转化率低是传统工艺的主要缺点之一。影响转化率的因素很多,诸如焙烧温度、时间、添加剂种类、配料比、焙烧气氛、配料粒度等。下表列出了某些石煤钒厂的最佳焙烧条件及转化率。可以看出,焙烧添加剂大多采用食盐,用芒硝或食盐加芒硝亦可取得较好效果。
传统工艺的优点在于:工艺流程简单,工艺条件条件不苛刻,设备较简单,投资少,基建较快等。但其缺点除回收率低外,平窑焙烧排出的大量含氯化氢、氯气和二氧化硫的烟气以及粗V2O2沉淀后的废液都是严重的污染源。平窑占地面积大极资源综合利用率低也是不容忽视的。
表 某些石煤矿提钒最佳焙烧条件
矿区 | 添加剂种类及配比量 | 焙烧时间(h) | 焙烧温度(℃) | 焙烧转化率(%) |
浙江诸暨矿 | 矿(带炭):NaCl=100∶16~18 | >3.2 | 830℃±20 (流态化焙烧) | 72.8~78 |
湖南益阳矿 | 矿(脱炭):NaCl=100∶10 | 1 | 800 | 71.1~74.1 |
四川巫山矿 | 矿(脱炭):NaCl=100∶14~18 | 2 | 750~800 | 64~68 |
四川巫溪矿 | 矿(带炭+脱炭):NaCl=100∶16~20 | 3~4 | 750~850 | 56.89~62.72 |
湖南岳阳新开塘矿 | 矿(脱炭):NaCl=100∶10 | 1 | 750以下 | 71.7 |
甘肃方山口矿 | NaCl Na2SO4,NaCl+Na2SO4 | 800~850 800~850 | 78.0~82 60~70 |