難處理釩礦高效利用技術(shù)研究

1、難處理釩礦高效利用技術(shù)研究難處理釩礦高效利用技術(shù)研究劉勇，劉牡丹，劉珍珍，周吉奎(廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510650)摘要：摘要：采用復(fù)鹽焙燒—弱堿浸出工藝從一種選礦富集得到的含釩混合精礦中提釩，精礦V2O5品位為1.738%，其中約70%的釩以低價(jià)釩（V3）形式存在，且結(jié)構(gòu)致密，屬于難處理礦物。研究了添加劑、精礦粒度、焙燒溫度、焙燒時(shí)間、浸出溫度及浸

2、出堿液濃度等因素對(duì)釩浸出率的影響。在添加劑為16.0%NaCl7.5%Na2CO31.5%鹵化物A復(fù)合鹽、精礦粒度0.075mm占86.2%、球團(tuán)粒度~10mm、入爐溫度200℃、焙燒溫度830℃、焙燒時(shí)間2.5h、浸出LS=2、浸出堿液濃度0.2molL、浸出溫度60℃、攪拌時(shí)間2.0h的條件下，釩浸出率為78.52%。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：釩；復(fù)鹽；焙燒；浸出中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)：TF845文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：

3、10077545（2019）01000000StudyonEfficientUtilizationTechnologyfRefractyVanadiumeLIUYongLIUMudanLIUZhenzhenZHOUJikui(GuangdongInstituteofResourceComprehensiveUtilizationStateKeyLabatyofSeparationComprehensiveUtilizationofRar

4、eMetalsTheKeyLabatyfMineralResourcesRcompoundsaltroastingleaching含釩礦石主要有釩鐵礦石、石煤（墨）、釩鈾礦、釩酸鹽礦、磷灰?guī)r、綠硫釩礦、瀝青石、原油和鋁土礦等，目前開(kāi)發(fā)利用的重要釩自然資源有釩鐵礦石和含釩石煤（墨）[1]。我國(guó)已探明釩資源儲(chǔ)量約占世界的45%。其中釩鈦鐵礦資源儲(chǔ)量主要集中在四川攀西和河北承德地區(qū)，采用高爐冶煉，含釩生鐵水在轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹煉生產(chǎn)釩渣的形式回收釩，工

5、藝日趨成熟[23]。我國(guó)另一頗具特色的重要釩資源—石煤的蘊(yùn)藏量極為豐富，僅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、貴州、河南、陜西等地石煤中五氧化二釩的資源量就超過(guò)1億t，其中五氧化二釩≥0.5％的基礎(chǔ)儲(chǔ)量接近0.8億t，約為釩鈦鐵礦中釩儲(chǔ)量的2.5倍，具有重要的開(kāi)發(fā)價(jià)值[45]。然而石煤釩主要賦存于頁(yè)巖中，除少量風(fēng)化嚴(yán)重、釩氧化較為充分的礦石易于浸出外，絕大部分是難處理礦物，目前開(kāi)發(fā)利用率較低。因此，如何開(kāi)發(fā)高效利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)勢(shì)，具有重要的

6、科學(xué)研究意義。本文以一種從頁(yè)巖釩礦選礦獲得的難處理混合精礦為原料，開(kāi)展釩提取關(guān)鍵技術(shù)研究，對(duì)礦物基本性質(zhì)、影響焙燒浸出的重要因素進(jìn)行詳細(xì)研究，以期為這類難處理頁(yè)巖釩資源的開(kāi)發(fā)利用提供有益參考。1試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料1.1含釩礦物組成分析含釩礦物組成分析某頁(yè)巖釩礦主要含釩礦物有褐鐵礦、釩云母、含釩高嶺土、伊利石，另有少量含釩白鈦石、含釩電氣石和極少量釩釔礦、鈣釩榴石和含釩黝簾石等。采用磁—浮聯(lián)合工藝選礦得到了兩種不同性質(zhì)的釩精礦，其中磁選得到

7、的釩精礦含有較多的鐵礦物或鐵染礦物（稱為含釩鐵精礦），浮選得到的主要是云母礦物（稱為含釩云母精礦）。兩種精礦主要成分和釩價(jià)態(tài)分析結(jié)果如表1所示。收稿日期：收稿日期：20180907基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：廣東省科技廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行專項(xiàng)（2017B030314046）；廣州市科學(xué)研究重點(diǎn)專項(xiàng)（201607020021）；廣州市國(guó)際合作專項(xiàng)（201807010014）作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：劉勇（1966），男，廣東興寧人，教授級(jí)高工；通信作者通信作者

8、：劉牡丹（1982），女，湖南郴州人，doi：10.3969j.issn.10077545.2019.01.009從精礦中冶金提取釩的原則流程如圖1所示，主要操作工序有焙燒、浸出、沉淀除雜、萃取與反萃取、兩段沉釩及煅燒等，可產(chǎn)出純度為99.9%的高純五氧化二釩和98.5%的普通五氧化二釩兩種產(chǎn)品，本文重點(diǎn)介紹焙燒浸出工藝的研究結(jié)果。釩精礦造球焙燒浸出釩溶液沉淀除P、Si萃取反萃取有機(jī)相萃余液尾渣純釩液一段沉釩釩鹽尾液煅燒99.9%V2O

9、5二段沉釩釩鹽尾液煅燒98.5%V2O5濃縮尾氣凈化煙氣排放濃縮圖1含釩精礦直接制取含釩精礦直接制取V2O5產(chǎn)品原則工藝流程圖產(chǎn)品原則工藝流程圖Fig.1Flowttoprepare99.9%V2O5productsfromvanadiumconcentrate3試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果釩的浸出是釩資源高效利用的關(guān)鍵技術(shù)和決定性步驟，對(duì)于頁(yè)巖型釩精礦，釩主要以晶格取代的低價(jià)態(tài)賦存于礦物中，大多數(shù)極難直接溶出，需要通過(guò)焙燒破壞礦物晶格結(jié)構(gòu)和氧化使

10、釩轉(zhuǎn)化為易浸出的高價(jià)態(tài)化合物。本文對(duì)影響釩礦焙燒—浸出效果的主要因素進(jìn)行了研究，包括添加劑、精礦細(xì)度、焙燒溫度、焙燒時(shí)間、浸出溫度和浸出液濃度。3.1復(fù)鹽添加劑復(fù)鹽添加劑表3為不同的添加劑組合（表中添加量為精礦質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)）比較試驗(yàn)結(jié)果。其它試驗(yàn)條件如下：精礦粒度0.075mm占比~70%、球團(tuán)粒度(102)mm、入爐溫度200℃、焙燒溫度830℃、焙燒時(shí)間2.5h、浸出LS=2、堿濃度0.2molL、浸出溫度90℃、攪拌時(shí)間2.0h。

11、表3添加劑組成試驗(yàn)結(jié)果添加劑組成試驗(yàn)結(jié)果Table3Testresultsofadditivecomposition%編號(hào)NaClNa2CO3鹵化物A鹵化物B浸出渣率浸渣V2O5釩浸出率F1000095.131.47519.36F225000100.090.51370.49F317.57.50098.990.52170.36F423.501.5098.810.50771.21F5167.501.5101.840.46372.90F616