专利名称：一种含钒矿石中钒的两段浸出方法
技术领域：
本发明涉及一种含钒矿石中钒的两段浸出方法。
背景技术：
含钒石煤和含钒粘土是我国作为钒的单独矿床开采的主要含钒资源。含钒石煤中 钒的品位较低，以V2O5表示一般为1.0%左右。含钒粘土中钒的品位通常比石煤中钒的品 位略高，以V2O5表示一般为1.0% 3.0%。含钒石煤和粘土中的钒以V(III)为主，有部 ^V(IV)jV(V)很少。由于V(III)的离子半径(74pm)与Fe(II)的离子半径(74pm)相等， 与Fe(III)的离子半径(64pm)也很接近，因此，V(III)几乎不生成本身的矿物，而是以类 质同象存在于含钒云母、高岭石等矿物的硅氧四面体结构中。我国从20世纪60年代开始 对含钒石煤与含钒粘土提钒进行研究，70年代开始工业生产，所使用的工艺均为钠化焙烧 (NaCl)-水浸或酸浸工艺。这种工艺存在两个严重缺陷，一是因为焙烧过程生成Cl2、HC1、 SO2混合气体而造成环境污染，二是钒回收率普遍为45% 55%，使50%左右的钒矿资源 得不到有效利用而浪费。为改变和取代钠化焙烧工艺，科技工作者进行了钙法焙烧、空白焙烧、湿法酸浸等 新工艺的研究。钙法焙烧虽然解决了大气污染问题，但焙烧过程受矿石性质影响外，焙烧气 氛、时间、温度和钙盐用量等的影响也非常敏感，控制不当，容易形成难溶的硅酸盐使得部 分钒被“硅氧”裹络，或者矿样中的部分钒与铁、钙等元素生成钒酸铁、钒酸钙钠、钒酸钙等 难溶性化合物。空白焙烧主要是想解决石煤脱碳和低价钒的氧化问题，但焙烧设备还是传 统的立窑、平窑和沸腾炉，不仅生产规模有限，而且产生高温废气与废气处理问题。湿法酸 浸工艺不需焙烧，矿石可以湿磨，适合大规模生产。然而，湿法酸浸提钒工艺还存在一些需 要解决的问题。一是为得到较高V2O5浸出率，不得不消耗大量H2SO4,生产中H2SO4用量一般 为矿石质量的25 % 40 %，V2O5浸出率一般在65 % 75 %左右，超过80 %的很少，V2O5回 收率一般不超过70% ；二是酸性浸出液的净化除杂、Fe (III)还原和pH值调整等工序需要 消耗大量药剂，特别是氨水，从而导致氨氮废水的产生及处理问题。因此，含钒石煤和含钒 粘土酸浸提钒要解决的关键问题是在提高V2O5浸出率和回收率的前提下，如何降低消耗和 避免环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种含钒矿石中钒的两段浸出方法。本发明的目的是通过如下方式实现的一种含钒矿石中钒的两段浸出方法1)第一段浸出将含钒矿石破碎、湿式磨矿，磨矿细度为65%以上矿石粒度小于 0. 15mm，磨矿得到的矿浆中含钒矿石与水的质量百分比为50% 150%，将氢氟酸加入矿 浆中，常温下进行钒的浸出，氢氟酸用量与含钒矿石的质量百分比为 10%，浸出时间 0. 3h 4h ；2)第二段浸出第一段浸出完成后，将硫酸加入到矿浆中，硫酸与含钒矿石的质量百分比为5% 20%，并将矿浆加热至65°C 100°C，进行钒的第二段加温浸出，浸出时 间2h 12h ；两段浸出完成后，对矿浆进行过滤和洗涤，滤液和洗涤液合并为含钒浸出液。所述的含钒矿石是指V2O5含量大于0. 8%的含钒石煤或含钒粘土。本发明具有如下的有益效果1、采用两段浸出方法对含钒矿石中的钒进行浸出， 第一段用氢氟酸进行常温浸出，第二段用硫酸进行加温浸出，与传统加温酸浸工艺相比，两 段浸出工艺可缩短浸出时间，降低用于加温的能耗；2、采用两段浸出工艺对含钒矿石中的 钒进行浸出，与单独使用硫酸浸出的工艺比较，可以节约硫酸用量5% 25% ；3、含钒矿石 中钒的浸出率可达85%以上。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明实施例1含钒石煤矿样取自湖南益阳某石煤矿，V2O5品位为1. 05%，取矿样lOOOg， 破碎、湿式磨矿，磨矿细度为75%的矿石粒度小于0. 15mm，磨矿得到的矿浆中含钒石煤矿 与水的质量百分比为100 %，加入质量浓度为50 %的工业氢氟酸溶液80g (氢氟酸质量为 40g)，常温下浸出Ih后，加入质量浓度为98 %的工业硫酸125g，将矿浆加热至95°C，浸出 4h，对矿浆进行过滤和洗涤，滤液和洗涤液合并为含钒浸出液，用浸出液中V2O5的质量与矿 样中V2O5的质量之百分比表示浸出率，V2O5浸出率为91. 5%。实施例2含钒粘土矿样取自湖南怀化某钒土矿，V2O5品位为1. 53%，取矿样lOOOg， 破碎、湿式磨矿，磨矿细度为80%的矿石粒度小于0. 15mm，磨矿得到的矿浆中含钒粘土矿 与水的质量百分比为75%，加入质量浓度为50%的工业氢氟酸溶液100g(氢氟酸质量为 50g)，常温下浸出2h后，加入质量浓度为98 %的工业硫酸125g，将矿浆加热至95°C，浸出 6h，对矿浆进行过滤和洗涤，滤液和洗涤液合并为含钒浸出液，用浸出液中V2O5的质量与矿 样中V2O5的质量之百分比表示浸出率，V2O5浸出率为88. 0%。实施例3含钒石煤矿样取自浙江衢州某石煤矿，V2O5品位为1.02%，取含钒石煤矿 样200kg，破碎、湿式磨矿，磨矿细度为75%的矿石粒度小于0. 15mm，磨矿得到的矿浆中含 钒石煤矿与水的质量百分比为125 %，加入质量浓度为35 %的工业氢氟酸溶液20kg (氢氟 酸质量为7kg)，常温下浸出1. 5h后，加入质量浓度为98%的工业硫酸30kg，将矿浆加热至 90°C，浸出6h，对矿浆进行过滤和洗涤，滤液和洗涤液合并为含钒浸出液，用浸出液中V2O5 的质量与矿样中V2O5的质量之百分比表示浸出率，V2O5浸出率为93. 5%。
权利要求
一种含钒矿石中钒的两段浸出方法，其特征在于1)第一段浸出将含钒矿石破碎、湿式磨矿，磨矿细度为65％以上矿石粒度小于0.15mm，磨矿得到的矿浆中含钒矿石与水的质量百分比为50％～150％，将氢氟酸加入矿浆中，常温下进行钒的浸出，氢氟酸用量与含钒矿石的质量百分比为1％～10％，浸出时间0.3h～4h；2)第二段浸出第一段浸出完成后，将硫酸加入到矿浆中，硫酸与含钒矿石的质量百分比为5％～20％，并将矿浆加热至65℃～100℃，进行钒的第二段加温浸出，浸出时间2h～12h；两段浸出完成后，对矿浆进行过滤和洗涤，滤液和洗涤液合并为含钒浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种含钒矿石中钒的两段浸出方法，其特征在于所述的含 钒矿石是指V2O5含量大于0. 8%的含钒石煤或含钒粘土。
全文摘要
本发明公开了一种含钒矿石中钒的两段浸出方法，第一段用氢氟酸进行钒的常温浸出，第二段用硫酸进行钒的加温浸出。本发明具有如下的有益效果1、与传统加温酸浸工艺相比，两段浸出工艺可缩短浸出时间，降低用于加温的能耗；2、采用两段浸出工艺对含钒矿石中的钒进行浸出，与单独使用硫酸浸出的工艺比较，可以节约硫酸用量5％～25％；3、含钒矿石中钒的浸出率可达85％以上。
文档编号C22B34/22GK101935755SQ20101028201
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者张小云, 田学达, 田路源 申请人:长沙达华矿业技术开发有限公司