钙化焙烧提取五氧化二钒工艺

    一、工艺流程
    石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加钙盐制球焙烧→酸浸→固液分离→萃取反萃取（或离子交换）→沉淀→偏钒酸铵热解→五氧化二钒。
    石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨，粒度－80目占90％以上，加石灰石或者石灰混合制球，球粒在900～950℃下焙烧3～4 h，用1%～3%的硫酸二次间歇浸出，控制液固体积质量比(2～3）:1。液固分离后，矿渣堆放，溶液中钒质量浓度2～4 g/L。可采用萃取－反萃取工艺（同无盐焙烧工艺），也可选择离子交换工艺从溶液中富集钒。采用离子交换工艺时，树脂可选择D290强碱性大孔阴离子树脂，溶液pH=2. 5时，D290树脂的交换容量为212.3 mg/mL湿树脂；溶液pH为2～3时，交换速度为0. 03～0. 04 mL/（min·mL湿树脂），淋洗剂选用40 g/L NaOH＋80 g/LNaCl，流速为0. 03 ～ 0. 04 mL/ (min·mL湿树脂），解吸液平均钒质量浓度为30～45 g/L。调pH至9左右，加入氯化铵，加热搅拌，静置，过滤，洗涤，固体在550℃下焙烧得五氧化二钒产品。
    二、工艺原理及应用
    石煤钒矿石钙化焙烧是将石灰或者石灰石按一定比例添加到矿石中，混合后进行氧化焙烧，使矿石中的钒氧化并生成钒酸钙。化学反应式为：
V₂O₃＋O₂₌ V₂O₅，
V₂O₅＋CaCO₃=Ca（VO₃）2CO₂↑。
    在1%～3%的硫酸溶液中，钒以钒酸形式转入溶液，钙以硫酸钙形式沉淀与溶液分离，含钒溶液进入后续工序提取钒。
    钙化焙烧提取五氧化二钒工艺无污染，已在湖南、湖北、重庆、贵州、甘肃、河南、新疆、陕西等地的石煤钒矿进行工艺试验并建厂投产，总收率达55%～70%，生产成本在5.5～6.8万元/ t。该工艺采用低酸浸出，交换余液和沉钒母液可循环使用。处理树脂的碱性洗水经717树脂吸附回收钒后与处理树脂的酸性洗水混合，经石灰中和后达标排放。石灰石在焙烧过程中有固硫作用，因此生产过程中产生的气体主要为CO₂，无有害气体，对大气没有污染。