陕西某钒矿提钒新工艺研究
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：801
陕西某钒矿提钒新工艺研究 李洁 王勇海 马晶 西北有色地质研究院 摘 要 传统的钠化焙烧提钒工艺成本较低，可制得纯度达98%以上的五氧化二钒；新工艺则具有无污染的优点，在试验指标相近的情况下，生产成本不高，有良好的经济效益，环境效益和社会效益。 关键词 超细磨矿 焙烧 钒 陕西某钒矿系吸附分散状态存在的钒矿，不宜用机械选矿方法富集。在该地区的同类矿石中，提钒方法大致有两类，一是传统的钠化焙烧提钒工艺，该工艺技术成熟、操作简单，建厂投资和生产成本相对较低，但由于采用工业食盐作钠化剂，焙烧时产生大量的氯气、氯化氢等有毒气体，对周围环境造成了严重破坏；二是酸浸-萃取提钒工艺，该工艺可减少环境污染，但生产成本和建厂投资过大，致使生产企业不堪重负。本研究表明，采用超细磨矿-无添加剂焙烧-助浸提钒工艺，可取得较好的试验指标，且不造成环境污染，在目前超细磨矿技术日趋完善、成本不断降低的情况下，新工艺为该类矿石的开发利用展现了新的前景。 1 矿石性质 矿石类型为泥岩与炭硅质岩的混合矿石，原矿含V2O51.60%，矿石中主要金属矿物为褐铁矿、黄铁矿、铁钒锐钛矿、钒铁矿等。主要非金属矿物为石英、泥质和炭质，同时还有少量碳酸盐矿物和磷灰石。钒的赋存状态较复杂，除在钒铁矿、钒铁锐钛矿中分布以外，经电子探针分析表明，矿石中占很大比例的石英和褐铁矿中普遍存在分散状态的钒。原矿多元素分析结果见表1。 表1 原矿多元素分析结果 | 成份 | V2O5 | TiO2 | P2O5 | Na2O | K2O | Fe2O3 | SiO2 | Al2O3 |
| 含量（%） | 1.60 | 0.27 | 0.64 | 0.12 | 1.66 | 6.86 | 73.86 | 3.22 |
| 成份 | MgO | CaO | Co | Ni | As | S | TC | Mo |
| 含量（%） | 2.42 | 1.94 | 0.002 | 0.016 | 0.006 | 0.52 | 0.44 | 0.016 |
2 提钒工艺 2.1 试验设想 矿石中的低价钒经焙烧可氧化成V2O5，如其能与矿石本身所含K、Na元素生成可溶性盐，在浸出作业可再加入有利该盐类溶解的助浸剂，则可使矿石中的钒有效转化，后经二段沉钒作业即可得到含V2O598%以上的精钒。 2.2主要因素对焙烧转浸率的影响 2.2.1磨矿细度对焙烧转浸率的影响： 磨矿细度对焙烧转浸率的影响见表2。[next] 表2 磨矿细度对焙烧转浸率的影响试验结果 | 磨矿细度（%） | V2O5转浸率（%） |
| -76μm含量 | -40μm含量 | -30μm含量 | -10μm含量 |
| 91.8 | / | / | / | 63.75 |
| / | 87 | / | / | 65.00 |
| / | / | 88 | / | 69.38 |
| / | / | 93.0 | 60 | 75.00 |
试验结果表明，磨矿细度越细，焙烧转浸率越高。 2.2.2焙烧温度对转浸率的影响 焙烧温度对转浸率的影响结果见表3 表3 焙烧温度对转浸率的影响 | 焙烧温度（℃） | 转浸率（%） |
| 750 | 13.75 |
| 800 | 76.88 |
| 850 | 78.13 |
试验结果表明，当750℃时，转浸率很低。而温度升至800℃时转浸率急升至76.88%，800℃以后趋于稳定。 2.2.3 焙烧时间对转浸率的影响 焙烧时间对转浸率的影响结果见表4 表4 焙烧时间对转浸率的影响 | 焙烧时间（小时） | 转浸率（%） |
| 1 | 65.63 |
| 2 | 76.88 |
| 3 | 77.50 |
| 4 | 79.38 |
试验结果表明，随着焙烧时间的增长，转浸率呈上升的趋势，但2小时以上时趋于稳定。 2.3 新工艺与钠化焙烧法转浸率的比较 焙烧、浸出作业新工艺与钠化焙烧法异同点见表5。 表5 钠化法与新工艺异同点 | 相同点 | 相异点 | V2O5转浸率(%) |
| 焙烧温度800℃焙烧时间 2小时 | 钠化法 | 添加10%NaCl磨细度-76µm90%水浸浸出 | 78.71 |
| 新工艺 | 磨矿细度-10µm60%助浸浸出 | 76.88 |
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2.4 其他作业 原矿磨矿焙烧后，加温搅拌助浸浸出，浸出液经二段沉钒，综合闭路试验可获得72.26%的提钒总回收率，精钒品位达到98%以上。 3 结果讨论 新工艺与钠化焙烧法相比，试验指标接近，在焙烧浸出段的主要区别是钠化焙烧加钠化剂氯化钠，新工艺采用超细磨矿，另外在浸出段进行助浸浸出，它的主要优点是无污染。资料表明焙烧机理为： 焙烧钠化法的机理： 2NaCl+O2+H2O(g)+V2O3=2NaVO3+HCl↑ 4NaCl+3O2+2V2O3=4NaVO3+2Cl2↑ 其中有氯化氢和氯气放出污染环境。 而新工艺在焙烧时发生的仅是低价钒的氧化反应。 V2O3 + O2= V2O5 2V2O4 + O2= 2V2O5 故不造成空气污染。 从生产成本上讲，钠化焙烧所需氯化钠的成本，可以部分甚至全部抵销新工艺中超细磨矿的成本，随着超细磨矿技术的进一步发展，磨矿成本还有可能进一步降低。 4 结论 （1）本试验采用超细磨矿—无添加剂焙烧—助浸提钒新工艺可取得钒焙烧转浸率75%以上，综合闭路试验可获得72.26%的提钒总回收率，精钒品位达到98%以上的试验指标。 （2）新工艺为无污染工艺,生产成本接近钠化焙烧,且随着超细磨技术的不断发展,还有可能进一步降低。 参考文献 1 戴文灿等 《石煤提钒综合利用新工艺的研究》2 邹晓勇等 《含钒石煤无盐焙烧生产五氧化二钒工艺的研究》
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