提釩工藝
釩在地殼中的含量大約是地殼重量的0.02%,分布較廣,但分散。含釩礦物已發現的就有70多種,其中的綠硫釩礦、釩雲母礦和釩鉛鋅礦等含釩氧化物高達8-20%,釩鈦磁鐵礦含釩品位低,一般含v2o5為0.2-1.4%,但它的儲量最多,世界儲量在400億噸以上,是提取釩的主要原料。
我國石煤含量儲量大。從石煤中提取釩是我國的優勢。平窯污染、浪費嚴重,不可取。迴轉窯耗能大,佔地多。迴轉窯廣氾應用於釩渣的鈉化氧化焙燒,但石煤含硅(SiO2)較高(65%--68%),在焙燒過程中容易出現粘窯、結圈、影向迴轉窯正常操作和釩的轉化率,故不宜作為石煤焙燒設備,作為石煤焙燒設備最好是豎爐,轉化率80—85%。
豎爐焙燒石煤提釩有實用、轉化率高、產量大、投資少、煙氣可以集中收集處理等優勢。
石煤提煉釩技術
在普查磷礦時意外地發現了石煤含有釩,進而發現石煤中還有鈾、銅和鎳等金屬和非金屬60多種,就當前的技術水平而言,具有開採和商業價值的只有釩。我國的石煤資源十分豐富,預計石煤中釩的總儲存量為釩鈦磁鐵礦中釩總儲存量的七倍。但石煤中含釩品位各礦相差甚大。目前條件下石煤含釩超過0.8%,纔有開採價值。我國石煤資源集中在南方各省有大量資源。
石煤提釩採用加食鹽焙燒、浸出、萃取、沉澱偏釩酸銨的生產工藝。含釩碳質頁岩是用於燒鍋爐或液態化床發電的脫碳燃燒,在燃燒過程中釩富集在煙灰中,富集釩煙灰加NaCl或Na2Co3進行氧化鈉化焙燒,使釩轉變為水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用熱水浸出鈉化焙燒產物,釩酸鈉和偏釩酸鈉便溶于熱水而與大部分不溶雜質分離,含釩浸出液經提純和分離,產出釩的純化合物。
石煤提釩的原則流程
石煤破碎、磨礦
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
豎爐焙燒
↓
水浸
↙↘↙H2SO4或HCL
浸出渣浸出液
↙↘
粗釩廢水
↓
NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙↘
廢水偏釩酸銨
↓
熱分解
↓
五氧化二釩
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| 產品優點︰ | 石煤焙燒設備最好是豎爐,轉化率80—85%。
豎爐焙燒石煤提釩有實用、轉化率高、產量大、投資少、煙氣可以集中收集處理等優勢。
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