低品位含钒石煤酸浸提钒工艺研究

关键词 ： 低品位含钒石煤 ； 酸浸 ；五氧化二钒 中图分类号 ：Ｆ４ ． 文献标识码 ： 文章编 号：０ ０６ ３ （００ ０ －０ ２０ Ｔ８１３ Ａ １０ － ２ ２ １ ）２０ １ －５ ５
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由于钒在钢铁、 化工、 航空航天等领域的重要作 用以及我国拥有丰富的石煤资源， 所以 自６ 年代开 Ｏ
魏 昶 ， 毅 ，樊 刚，李 曼廷 时 亮 ， 志敢 麦 邓
（ 昆明理 工大 学冶金 与能源 ２ 程学 院 ， 南 昆 明 ６ ０ ９ ） １ ２ 云 ５ ０ ３
摘要 ： 在我 国， 含钒 品位低于 ０ ８ 的石煤不但超过总量的 ６ ％ ， ．％ ０ 而且在 高品位 的矿 山 中也总夹杂着低 品位 的 矿层或者矿带 。为此 ， 选取 了贵 州某 地品位为 ０ ６ ％的石煤为原料 ， ．０ 采用硫 酸 ＋助 浸剂 Ｒ， ＋氧化剂 Ｒ 体 系进行 ２ 了酸浸提钒试 验研究 。结果发现 ， 低品位石煤在一定条件下浸 出率 可达 ９ ％ ， 该 ０ 并且在 当前 的市 场条件下具有 一 定 的经济价值 。
伊利石 类粘 土矿 物 中 的观 点是 一致 的。
浓度条件下即可取得 比传统钠化焙烧 ＋ 浸出更高 的
浸出率 。 ２２ Ｒ 用量 对钒 浸 出率 的影响 ． 实 验条件 ： 酸浓 度 ８ ．ｇＬ Ｒ 硫 ７５／ ， 用量 ｌ／ ， ｇＬ 恒 温 温度 ９ ％ ， 温 时间 ６ ，： ４ １结果 见 图 ２ ０ 恒 ｈ Ｌ Ｓ＝ ： ， 。
第 ２期
魏昶等 ： 品位含钒石煤酸浸提 钒工艺研究 低
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大， 多数颗粒都较粗 ； 粒径小 于 ２ ｒ １ ｘ ｎ的粘土级颗粒 含量较 少 ， 并且 主要 呈独 立分 布 ， 只有少 部分 嵌布在 大颗粒 的表面 ； 粗颗 粒 主要 为 铝 硅 酸盐 、 晶石 、 重 铁 氧化物、 炭质等 ， 未见钒的存在 ， 这与钒主要赋存 于
近年 来 ， 于石 煤 提 钒 的新 工艺 和新 技术 的研 关 究 成果报 道不少 ¨ 埘 】但还 没有一 种工艺 是普遍适 ，
用的， 不过从环保 和操作性方面来看 ， 直接酸浸是具 有优势的。因此， 文选择 由吴慧玲等提 出的硫酸 本 ＋ 助浸剂 Ｒ ＋ ， 氧化剂 Ｒ 体系浸出低品位含钒石煤 中的钒 ， 在此 基础 上 揭 示 低 品位 含 钒石 煤 中钒 浸 并 出率随 主要 因素变 化 的规律 ， 讨论 低 品位 含 钒石 煤 氧化矿直接提钒的可行性。
表 １ 。
定性产生影响。钒含量高低对伊利石类粘土矿物晶 格稳定性到底产生何种影 响， 品位含钒石煤 中钒 低
是否易于提取 ， 这就成 了低品位石煤提钒过程 中必 须 回答 的问题 。 由于 目前 还没 有人研 究过 钒含量 对
伊利 石品格产 生何种 影响 ， 因此 ， 很难 从理 论上推 断 低 品位 含钒石煤 提 取 的 可行 性 ， 以只 能采 用 实 验 所
物 －／ 面体 中 ｋ 。从 理 论 上讲 ， 杂质 在 晶体 中含 量 的高低 会使 晶体 的化 学 稳 定 性 产 生一 定 差异 ， 因 此 ， 中钒含 量 的高 低 会对 伊 利 石 类 粘 土矿 物稳 石煤
实验所用石煤来 自贵州某地 ， 原矿经破碎细磨 至其化学成分见
实验所用浸 出剂均为分析纯 ， 助浸剂 Ｒ 为酸性 化合物 ， Ｒ 为氧化剂 ， 水为 自 来水。
１２ 实验主 要设备 ．
ＨＨ一 ２ ｓ ￥６ 电子恒 温 水 浴锅 ， Ｊ Ｊ—ｌ增 力 精 密 电 动搅拌 机 ，Ｘ ４型旋 片真 空泵 等 。 ２ Ｚ一
１ ３ 实验方 法 ．
实验采用五口烧瓶作为容器 ， 机械搅拌、 水浴加 热， 冷凝管冷凝。用水银温度计测定五 口烧瓶内的 温度作为浸出温度 ， 硫酸、 助浸剂 Ｒ 和氧化剂 Ｒ 用 ： 量计数为其质量与实验原料质量的百分 比值。 钒浸出率（１ 采用减 差法计算 ， １ ） 其公式 为 １＝ １
但超过总量的 ６％【 ｊ而且在高品位的矿 山中也 ０ ３ ， 总夹杂着低品位的矿层或矿带 Ｊ因此对低品位 ， 含钒石煤的提取值得关注。
钒 在石 煤 中 的赋存 形 式 虽然 比较 复杂 ， 主要 但
ｌ 实验原料 与方法
１ １ 实 验原料 ．
是取代三价铝离子类质同相赋存于伊利石类粘土矿
始 ， 煤提钒一 直都 是 广 大科 技 工 作 者 一项 重 要 的 石 研究课 题 ｜ 。一般 认 为 ， 当前 的经 济 技 术 条 件 】 “】 在 下 ， 含 量 低 于 ０ ８ 的含 钒 石 煤 不 具 有 开 采 价 钒 ．％ 值 。然 而 ， ３ Ｊ 在我 国 钒 品 位 低 于 ０ ８ 的石 煤 不 ．％
第 ２期 ２ １ ４月 ００年
Ｍ ｕ ｔｐ ｒ ｏ ｅ Ｕｔ ｉａ ｏ ｆＭ ｉ ｅ ａ ｓ ｕ ｃ ｓ ｌ ｕ ｐ ｓ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｎ ｒ ｌＲｅ ｏ ｒ ｅ ｉ ｌ ｉ
矿 产 综 合 利 用
ＮＯ ．２ Ａｐ ．２ １ ｒ ００
低 品位 含 钒 石煤 酸浸 提钒 工 艺研 究
研究的方法来探索低品位含钒石煤提取的可行性。
表 １ 石煤 化学成 分分析 结果／ ％
收稿 日期 ：０９０ －１ ２０ － ２ ９
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ０ ７０ ３ ； 云南省科技厅支持项 目（０ ７ Ａ １ ） ５８ ４５ ） ２ ０ Ｇ ０ ０
作者简介 ： （９５ ）男 ， ， 魏昶 １ 一 ， 教授 博士生导师 ， ， ６ 博士 研究方 向： 湿法冶金 。
从表 １ 知 ， 料 中钒 含 量 低 于 ０ ８ ， 明该 可 原 ．％ 表
石煤属于低品位含钒石煤 。
原料 成分 和 Ｘ Ｄ分析 结果 显示 ， Ｒ 该原料 以二氧 化硅和发光沸石、 白云母等铝硅酸盐为主， 未见石煤
中的主要含钒物相伊利石类粘土矿物。为进一步研 究 石煤物 相 的分布 特 征 ， 原 料 进行 了背散 射 电子 对 成像和微 区能谱分析 ， 结果表明 ： 该原料粒径差异较