专利名称：一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法
一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法，它涉及到化工冶金工艺，本发明采用无盐焙烧，稀酸浸出，N263萃取，氯化铵，氨水反萃，反萃产物通过转型解吸，沉淀后离心干燥，经脱氨灼烧生产冶金98级或99级五氧化二钒产品。用该法生产五氧化二钒具有排放出来的烟气无氯化氢污染，提高回收率，降低生产成本等特点。
目前国内石煤提钒普遍采用加氯化钠焙烧，加热浸出，酸分解沉粗钒，用碱溶粗钒，铵沉淀成偏钒酸铵，再灼烧生成五氧化二钒。这种工艺生产出的每吨五氧化二钒产品需耗盐20-25吨，由于加入了大量的盐，焙烧烟气中含大量的氯化氢，严重污染环境，不利于生态平衡。排出的废水、废渣不便利用，也严重污染环境。该法钒的总回收率一般不超过46%，现行成本每吨V2O5均在5-5.5万元。为降低成本，提高钒回收率，湖南省煤炭科学研究所、武汉大学化学系先后进行过溶剂萃取提钒研究，但均从钠盐焙烧浸出液开始。为解决烟气污染，提高回收率，核工业部北京五所及浙江省化工研究所等单位进行过石煤高酸加热直接浸出，然后用P204多级萃取、多级反萃，浙江化工研究所的研究称作“中间盐法”，高酸浸出后先提取氨明钒，再浓缩结晶中间盐，然后将中间盐溶解、还原，P204多级萃取，多级反萃提取V205，他们的研究虽然不再用盐，但每吨V205产品耗浓硫酸分别为20吨到30吨，武汉地质学院1980年曾对湖北杨家堡石煤进行过空气氧化焙烧，3-5%碳酸钠溶液浸出，酸沉粗钒，再碱溶铵沉的试验。但使用碳酸钠成本高，仅进行了小试而终止。
本发明的目的在于克服公知技术的弱点，提供一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法，让该方法完全消除烟气污染，提高钒的回收率，降低生产成本，并使废水循环使用，拓宽废渣利用途径。
上述目的可以这样来达到如下面的该法工艺流程图所示。(见图)要实现这一发明，对现有石煤钒厂来说，脱炭、破磨、成球、焙烧、浸出设备均不要变动，不同之处就是破磨或成球时不加盐，浸出设备稍加防酸处理，后续工艺则采用萃取方法。无盐焙烧在现有的平窑或迥转窑中进行，温度控制在800-1000℃，时间1-3小时，转浸率可达50-80%，浸出常温到煮沸、PH从2.5-0之间的稀硫酸溶液中进行，浸出液的处理是用碱调PH到5.5-9.0之间，过滤，然后用酸将PH反调到6-3使钒转型，所用的碱可为苛性碱、氨纯碱，所用的酸可为盐酸、硫酸、硝酸。
萃取、反萃取均为阴离子交换反应，在混合澄清器中同时进行，单级萃取、单级反萃，自流进行。萃取有机相组成按体积比H263为5-25%，煤油65-90%，仲辛醇2-8%，反萃水相为氯化铵1～4M、氨水0～2M的水溶液，萃余水、有机相、反萃水均闭路循环使用，反萃产物的转型解吸是在温度为25～90℃的条件下，使反萃产生的沉淀由红黄色的多钒酸铵变为黄白色的偏钒酸铵、其中夹带的有机相则解吸出来收集回用。
转型解吸后的反萃产物的沉淀操作是按其中V2O5量的0.5-0.7倍补加氯化铵，并用氨维持PH5.5-8.5，冷至40℃左右，抽出上清液后离心干燥，抽出的上清液连同离心下来的水返回反萃取，滤饼则为偏钒酸铵。
偏钒酸铵的脱氨、灼烧是先在250-300℃的温度下使氨缓慢分解1-2小时后，再在560℃左右灼烧即得到V205产品。
申请对象与公知技术相比具有各种优点1、不加盐焙烧，根除了烟气中HCl的严重污染。
2、按年产100吨的钒厂计算，每年节省用盐2000-2500吨，节支100万元左右;节省烟气处理费、排污费、周围农田赔产费15-18万元;共节支110余万元。
3、由于采用无盐焙烧萃取工艺，提高回收率，年产100吨的钒厂在不增消耗的情况下增产12吨左右产品，净增70余万元的效益。
4、由于渣中不含盐份，拓宽了渣的用途。
5、由于采用无盐焙烧萃取工艺，萃余水中无Cl离子，清亮透明，可闭路循环使用。
6、常温浸出、常温萃取、常温反萃、节能显著。
7、与核工业部北京五所及浙江省化工研究所的研究比较，工艺简单，硫酸的耗量仅为他们的十分之一，由于节支增收，成本可降至4万元/吨左右。
权利要求
1.一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法，它涉及到化工冶金工艺，本发明的技术特征在于a、不含盐的石煤粉制成球在800-1000℃的温度下焙烧，b、从(a)步骤得到的焙料在pH值为2.5-0间的稀硫酸溶液中常温至100℃的温度范围内浸出，c、从(b)步骤得到的浸出液加入苛性碱或氨水、pH值为5.5-9间过滤，其溶液再用硫酸或者盐酸或者硝酸、pH值为6-3间转型，d、从(c)步骤得到的溶液用N263(国产名称为7402)、煤油、仲辛醇组成的有机相萃取，e、从(d)步骤得到的负载有机相用1-4M氯化铵和0-2M氨水组成的反萃水相反萃取，f、将(e)步骤得到的反萃产物置于25℃-90℃的温度范围；g、从(f)步骤得到的产物按其V2O5量的0.5-0.7倍补加氯化铵，用氨水维持pH值在5.5-8.5间，冷至40℃，h、从(g)步骤得到的产物离心干燥，i、将(h)步骤得到的产物在250℃-300℃的温度范围内脱氨1-2小时再灼烧得到V2O5。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(d)中的萃余水返回至步骤(b)使用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(e)中反萃后的贫有机相返回至步骤(d)使用。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(h)的水相返回至步骤(e)使用。
全文摘要
一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法。它涉及到化工冶金工艺。本发明即将含钒石煤在现有工艺脱碳、破碎、球磨基础上，不加盐成球在平窑或回转窑中于800-1000℃之间空气中焙烧一定时间，然后以极稀的硫酸在pH＝1左右，常温至煮沸温度下浸出钒，浸出液经处理、转型后用N
文档编号C01G31/02GK1059885SQ9010550
公开日1992年4月1日 申请日期1990年7月24日 优先权日1990年7月24日
发明者欧阳昌伦, 滕代明, 谢兰香 申请人:湖南省煤炭科学研究所, 怀化地区双溪煤矿