難處理釩礦高效利用技術研究

1、難處理釩礦高效利用技術研究難處理釩礦高效利用技術研究劉勇，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家重點實驗室，廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)與綜合利用重點實驗室，廣州510650)摘要：摘要：采用復鹽焙燒—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、焙燒時間、浸出溫度及浸

2、出堿液濃度等因素對釩浸出率的影響。在添加劑為16.0%NaCl7.5%Na2CO31.5%鹵化物A復合鹽、精礦粒度0.075mm占86.2%、球團粒度~10mm、入爐溫度200℃、焙燒溫度830℃、焙燒時間2.5h、浸出LS=2、浸出堿液濃度0.2molL、浸出溫度60℃、攪拌時間2.0h的條件下，釩浸出率為78.52%。關鍵詞：關鍵詞：釩；復鹽；焙燒；浸出中圖分類號：中圖分類號：TF845文獻標志碼：文獻標志碼：A文章編號：文章編號：

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]。我國已探明釩資源儲量約占世界的45%。其中釩鈦鐵礦資源儲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]。我國另一頗具特色的重要釩資源—石煤的蘊藏量極為豐富，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1億t，其中五氧化二釩≥0.5％的基礎儲量接近0.8億t，約為釩鈦鐵礦中釩儲量的2.5倍，具有重要的開發(fā)價值[45]。然而石煤釩主要賦存于頁巖中，除少量風化嚴重、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，目前開發(fā)利用率較低。因此，如何開發(fā)高效利用技術實現(xiàn)資源優(yōu)勢，具有重要的

6、科學研究意義。本文以一種從頁巖釩礦選礦獲得的難處理混合精礦為原料，開展釩提取關鍵技術研究，對礦物基本性質(zhì)、影響焙燒浸出的重要因素進行詳細研究，以期為這類難處理頁巖釩資源的開發(fā)利用提供有益參考。1試驗原料試驗原料1.1含釩礦物組成分析含釩礦物組成分析某頁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態(tài)分析結(jié)果如表1所示。收稿日期：收稿日期：20180907基金項目基金項目：廣東省科技廳重點實驗室運行專項（2017B030314046）；廣州市科學研究重點專項（201607020021）；廣州市國際合作專項（201807010014）作者簡介作者簡介：劉勇（1966），男，廣東興寧人，教授級高工；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試驗結(jié)果試驗結(jié)果釩的浸出是釩資源高效利用的關鍵技術和決定性步驟，對于頁巖型釩精礦，釩主要以晶格取代的低價態(tài)賦存于礦物中，大多數(shù)極難直接溶出，需要通過焙燒破壞礦物晶格結(jié)構(gòu)和氧化使

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

11、表3添加劑組成試驗結(jié)果添加劑組成試驗結(jié)果Table3Testresultsofadditivecomposition%編號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