本发明具体涉及一种通过氧化处理-磁选分离处理一种含钒精矿，提高钒品位的方法。
背景技术：
含钒石煤是我国特有的一种钒矿资源，储量十分丰富。但是，由于含钒石煤中v2o5的品位较低、钒的赋存形式复杂及分布较为分散，并且石煤中的钒只有在高温氧化焙烧或添加剂的作用下，才能转变为可溶性的五价钒。这就导致目前的石煤提钒工艺中存在着工艺流程复杂、钒回收率较低以及环境污染问题较为严重等缺点。鉴于以上缺点与不足，专利“一种将含钒石煤中的钒进行富集及钒富集相调控的方法”(cn106011456a)提出了一高温化学富集的方法；专利“调控含钒石煤中钒富集相磁性及磁选分离钒富集相的方法”(cn107641723a)通过磁选成功实现了对石煤中钒富集相的分离。通过采用上述两个专利所提供的方法，成功获得了钒含量以金属钒计为12.4％的含钒精矿。本发明利用该含钒精矿作为实验原料，首先对其进行弱氧化处理，随后通过磁选分离出其中的非磁性物质，成功实现了含钒精矿中钒品位的提高。这对于石煤提钒工业来说，具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明以专利“调控含钒石煤中钒富集相磁性及磁选分离钒富集相的方法”(cn107641723a)提供的方案所获得的钒精矿作为实验原料。首先对该含钒精矿进行了xrd及sem-eds分析。分析结果如图1及图2所示。由图1及图2可知：钒精矿主要由fe2vo4及fe组成，并含有少量的硅酸盐矿物。若果能够将其中的fe除去，钒的品位便能够得到进一步的提高。本发明中选择的方案是对钒精矿进行弱氧化处理。
一种氧化处理-磁选分离提高含钒精矿中钒品位的方法，其特征在于包括以下步骤：以对含钒石煤进行还原焙烧-磁选分离得到的钒精矿为原料，对其进行弱氧化处理；处理后得到的精矿中，fe被氧化成弱磁性的feo，而fe2vo4的磁性能够继续得到保持；随后通过磁选将feo分离出去，得到钒品位更高的钒精矿。
进一步地，所述弱氧化处理工艺为：焙烧温度为900～1200℃，co与co2体积比为0.5～2.7，焙烧时间为1～3h。
1000～1637k范围内，f-o及v-o的优势区图如图3所示。由图3可知，当焙烧气氛控制在feo稳定存在实验条件下时，fe能够被氧化成弱磁性的feo，而fe2vo4的磁性能够继续得到保持，随后便可通过磁选的方式对feo进行去除，从而达到提高钒品位的目的。根据图3所示的结果，当焙烧温度为1000～1473k，
co/co2比在0.5～2.7，焙烧时间为1～3h时，精矿中的fe能够被氧化成feo。焙烧结束后，磁选分离氧化处理后的钒精矿，并对产物进行xrd分析，结果如图4及图5所示。由图4及图5可知：磁选分离后得到的无磁性物质主要由feo构成，并含有少量的fe2vo4；强磁性物质主要为fe2vo4，且与初始的钒精矿相比，fe的衍射峰明显减弱。上述的实验结果证明：通过弱氧化处理-磁选分离能够除去含钒精矿中的fe，进一步提高精矿中钒的品位。
在弱氧化实验条件下，钒精矿中的fe能够被氧化成弱磁性的feo，而fe2vo4的磁性能够继续得到保持，可以通过磁选分离出其中的feo，从而达到提高含钒精矿中钒品位的目的；
本发明提供的方案不仅可以应用于石煤精矿中钒品位的提高，对于其他含钒资源(如含钒渣及含钒催化剂等)经过还原焙烧-磁选分离得到的含钒精矿，也可采用本发明提供的方案进行处理。
本发明采用的技术方案，与现有的技术相比，具有以下优点：
(1)通过本方案能够进一步地提高含钒精矿中钒的品位。利用该钒精矿作为后续工艺环节中提钒的入料，能够有效地降低矿石的处理量，显著降低提钒成本；
(2)经分离后得到的弱磁性物质feo，能够进行回收利用，继续与含钒石煤混合，成为含钒石煤中钒的富集载体。与常规的处理方式相比，该方案能够充分利用所加入的添加剂，更为经济环保。
附图说明
图1是表示的是当1200℃，fe2o3添加量为10％时，通过磁选得到的钒精矿的sem-eds分析结果。图(a)为精矿样品的背散射电镜照片，从图中可以看出，照片中主要存在3中衬度，图中分别用a、b和c分别对其进行了表示；图(b)、(c)和(d)分别表示图(a)中所示区域a、b和c的sem-eds分析结果，由sem-eds结果可知，钒精矿主要由fe2vo4及fe组成，并含有少量的硅酸盐矿物。
图2是图1中所示钒精矿的xrd分析结果。由xrd结果可知，钒精矿主要由fe2vo4及fe构成。
图3是1000～1637k温度范围内fe-o及v-o的优势区图。由图可知，当选择合适的焙烧温度及焙烧气氛时，精矿中的fe能够被氧化成无磁性的feo，进而通过磁选对其进行去除。
图4是精矿经过弱氧化处理-磁选后得到的弱磁性物质的xrd分析结果。由分析结果可知，该矿物主要由feo组成，并含有少量的fe2vo4。
图5是含钒精矿经过弱氧化处理-磁选后得到的强磁性物质的xrd分析结果与初始钒精矿的xrd结果的对比。由分析结果可知，经氧化处理-磁选分离后的含钒精矿，fe含量明显减少。
具体实施方式
为了验证本发明的可行性，下面结合实例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。凡根据本发明的实质内容所做的任何修改，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明具体涉及一种氧化处理-磁选分离含钒精矿，从而进一步提高含钒精矿中钒品位的方法。本实施例中的原料选择的是湖北宜昌某地的含钒石煤矿。为了获得含钒精矿，实验首先对1200℃，fe2o3添加量为10％时还原焙烧获得的样品进行磁选分离，获得了钒含量以金属钒计为12.83％的含钒精矿作为本发明的实验原料。
实施例1：
本实施例所述的方法实施步骤为：
(1)将得到的钒精矿破碎、筛分至粒径小于0.074mm，得到磨矿产品ⅰ；
(2)将适量的磨矿产品ⅰ放入氧化铝坩埚中，置于高温反应炉中在900℃，co/co2＝1.2的气氛下进行焙烧，焙烧时间为1小时，得到焙烧产品ⅱ；
(3)将上述得到的焙烧产品ⅱ继续进行破碎、筛分至粒径小于0.074mm，与去离子水混合制成矿浆，在0.35t的磁场中对其进行磁选分离。磁选后的强磁性样品经过过滤、除杂及干燥后，得到钒精矿产品；经过磁选分离后的弱磁性样品经过过滤及干燥后，可继续加入含钒石煤中，作为钒的富集载体。
通过本实施例中提供的处理方法，可将精矿中的钒含量以金属钒计提高至15.23％。
实施例2：
本实施例所述的方法实施步骤为：
(1)将得到的钒精矿破碎、筛分至粒径小于0.074mm，得到磨矿产品ⅰ；
(2)将适量的磨矿产品ⅰ放入氧化铝坩埚中，置于高温反应炉中在1000℃，co/co2＝1.5的气氛下进行焙烧，焙烧时间为1小时，得到焙烧产品ⅱ；
(3)将上述得到的焙烧产品ⅱ继续进行破碎、筛分至粒径小于0.074mm，与去离子水混合制成矿浆，在0.35t的磁场中对其进行磁选分离。磁选后的强磁性样品经过过滤、除杂及干燥后，得到钒精矿产品；经过磁选分离后的弱磁性样品经过过滤及干燥后，可继续加入含钒石煤中，作为钒的富集载体。
通过本实施例中提供的处理方法，可将精矿中的钒含量以金属钒计提高至15.70％。
实施例3：
本实施例所述的方法实施步骤为：
(1)将得到的钒精矿破碎、筛分至粒径小于0.074mm，得到磨矿产品ⅰ；
(2)将适量的磨矿产品ⅰ放入氧化铝坩埚中，置于高温反应炉中在1100℃，co/co2＝2.0的气氛下进行焙烧，焙烧时间为1小时，得到焙烧产品ⅱ；
(3)将上述得到的焙烧产品ⅱ继续进行破碎、筛分至粒径小于0.074mm，与去离子水混合制成矿浆，在0.35t的磁场中对其进行磁选分离。磁选后的强磁性样品经过过滤、除杂及干燥后，得到钒精矿产品；经过磁选分离后的弱磁性样品经过过滤及干燥后，可继续加入含钒石煤中，作为钒的富集载体。
通过本实施例中提供的处理方法，可将精矿中的钒含量以金属钒计提高至14.66％。