提钒工艺
钒在地壳中的含量大约是地壳重量的0.02%,分布较广,但分散。含钒矿物已发现的就有70多种,其中的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%,钒钛磁铁矿含钒品位低,一般含v2o5为0.2-1.4%,但它的储量最多,世界储量在400亿吨以上,是提取钒的主要原料。
我国石煤含量储量大。从石煤中提取钒是我国的优势。平窑污染、浪费严重,不可取。回转窑耗能大,占地多。回转窑广泛应用于钒渣的钠化氧化焙烧,但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%),在焙烧过程中容易出现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率,故不宜作为石煤焙烧设备,作为石煤焙烧设备最好是竖炉,转化率80—85%。
竖炉焙烧石煤提钒有实用、转化率高、产量大、投资少、烟气可以集中收集处理等优势。
石煤提炼钒技术
在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒,进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种,就当前的技术水平而言,具有开采和商业价值的只有钒。我国的石煤资源十分丰富,预计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒品位各矿相差甚大。目前条件下石煤含钒超过0.8%,才有开采价值。我国石煤资源集中在南方各省有大量资源。
石煤提钒采用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉淀偏钒酸铵的生产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳燃烧,在燃烧过程中钒富集在烟灰中,富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行氧化钠化焙烧,使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用热水浸出钠化焙烧产物,钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质分离,含钒浸出液经提纯和分离,产出钒的纯化合物。
石煤提钒的原则流程
石煤破碎、磨矿
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
竖炉焙烧
↓
水浸
↙↘↙H2SO4或HCL
浸出渣浸出液
↙↘
粗钒废水
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NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙↘
废水偏钒酸铵
↓
热分解
↓
五氧化二钒
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| 产品优点︰ | 石煤焙烧设备最好是竖炉,转化率80—85%。
竖炉焙烧石煤提钒有实用、转化率高、产量大、投资少、烟气可以集中收集处理等优势。
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