一、工艺流程
矿石破碎→烘干→球磨→无盐焙烧→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取→沉积→红钒热解→五氧化二钒。
石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨后,粒度-60目占80%以上。在850~950 ℃下焙烧2~4 h后,用占矿石质量15%的硫酸在85℃下接连拌和,液固体积质量比(1~1.5):1,使钒以四价、五价方式转入溶液。固液别离后,渣堆积,溶液经氧化中和预处理后,选用箱式萃取器3级逆流萃取钒,萃取剂为N235++磺化火油,然后用NaOH溶液3级反萃取,得钒质量浓度80~90g/L的含钒溶液。溶液加热并加氯化铵拌和,冷却过滤得。在550℃下焙烧得五氧化二钒产品。
二、工艺原理及运用
焙烧是损坏石煤钒矿石矿藏结构的有效途径之一。部分区域的石煤钒矿石通过850~950℃焙烧后,能够脱去大部分碳质物,并使矿藏晶格损坏。焙烧过程中,空气中的氧直接将三价钒氧化为可酸溶的四价钒和五价钒,用酸浸出能够将钒转入溶液。
对湖南益阳、岳阳区域和陕西商南县等地的石煤钒矿石进行无盐焙烧及酸浸实验,钒总收率为55%~60%,生产成本可控制在5.8~7万元/t。工艺废水处理后可循环运用,焙烧时不加任何添加剂,不发生严峻污染环境的废气,对大气无污染,是一项清洁的生产工艺。