專利名稱：一種含釩石煤氯鹽焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯元素循環(huán)利用含釩石煤氯鹽焙燒方法。
背景技術(shù)：
石煤是一種重要的含釩資源，石煤中的釩主要是低價(jià)釩以類 質(zhì)同相的形式存在于云母中，要從石煤中提取釩，必須將釩從云母晶相中解 離出來。破壞石煤中含釩云母晶體結(jié)構(gòu)最有效的辦法是高溫氧化焙燒，目前 石煤提釩已開發(fā)出氯化鈉焙燒、氧化鈣焙燒、空焙燒等多種工藝，其中氯化 鈉焙燒釩的提取率最高并且適合各種類型的石煤礦。然而，含釩石煤加氯化 鈉焙燒，當(dāng)溫度達(dá)500T以上，放出大量含HC1等酸性氣體的煙氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，含釩石煤采用氯化鈉焙燒產(chǎn)生的煙氣必須凈化。凈化這 種煙氣現(xiàn)有的方法是用濃度較高的堿液淋洗，淋洗液中堿的濃度一旦不夠， 煙氣中的HC1等酸性氣體就吸收不完全。也就是說，要完全吸收石煤氯化鈉 焙燒產(chǎn)生的酸性氣體，淋洗液中的堿就不能充分利用；要充分利用淋洗液中 的堿，就無法完全吸收煙氣中的酸性氣體。含釩石煤氯化鈉焙燒產(chǎn)生的酸性 煙氣用堿液吸收凈化不僅成本高，而且煙氣凈化產(chǎn)生的廢水還要進(jìn)一步處理。 含釩石煤釆用空焙燒工藝處理，雖然沒有HC1等酸性氣體的危害，但這一工 藝只適用于少數(shù)幾種石煤礦。含釩石煤若采用鈣化焙燒，試劑耗量大，工藝 流程長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，且釩的浸出率偏低， 一般只有50 60%。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高釩的回收率，降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明提供一種含釩 石煤氯鹽焙燒方法，用氯鹽做石煤焙燒添加劑，用石灰做焙燒煙氣凈化劑， 使含釩石煤氯鹽焙燒產(chǎn)生的HC1等酸性氣體被石灰吸收后，經(jīng)過轉(zhuǎn)型氯元素 在石煤氯鹽焙燒工藝中循環(huán)使用，以取代現(xiàn)有的石煤提釩焙燒工藝，達(dá)到節(jié) 約資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少環(huán)境污染等效果。一種含釩石煤氯鹽焙燒方法，包括備料、焙燒、吸收和轉(zhuǎn)型四個(gè)步驟， 按含釩石煤礦重量的2 20%加入可溶性氯鹽備料，備好的礦料在650 850°C 的溫度下氧化焙燒1 5小時(shí)，焙燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵械腍C1等酸性氣體用石 灰吸收，石灰一般堆放在石煤礦料的上面或放在高溫?zé)煔獾耐ǖ纼?nèi)，石灰的 用量為其與HC1等酸性氣體反應(yīng)化學(xué)計(jì)量的2 4倍。吸收了 HC1等酸性氣體 的石灰按固液重量比1: 1 2加水溶解過濾，濾渣涼干后繼續(xù)用作吸附劑，濾液按化學(xué)計(jì)量加硫酸鈉或碳酸鈉轉(zhuǎn)型后二次過濾，二次濾液為氯化鈉溶液 用作下一批石煤團(tuán)礦或浸漬，洗水做下一批吸附了酸性氣體的石灰的溶解液， 氯元素在含釩石煤氯鹽焙燒工藝中循環(huán)使用。所述的石灰包括塊狀、粉狀及粉狀制團(tuán)的生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(0H)2) 及石灰石(CaC03)。所述的氯鹽包括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂等可溶性氯鹽。所述的備料包括石煤礦氯鹽溶液團(tuán)礦和浸漬。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要包括 C + 02 _ C02個(gè)Si02 + H20 + 2NaClA NaSi03 + 2HC1個(gè)2NaCl + H20 + 02 + (V203)cA 一 2NaV03 + 2HC1個(gè)2NaCl + 1/2。2 + V205—— 2 NaV03 + Cl2tCaO + 2HC1CaCl2 + ,個(gè)CaO + C02 _ CaCOgCa(OH)2 + 2HC1 _ CaCl2 + 2恥個(gè)Ca(OH)2 + Cl2A CaCl2 +1/202 + ,個(gè)Ca(OH)2 + C02 ~~ CaC03 + H20個(gè)CaC03 + 2HC1_^ CaCl2 + H2oT + (302個(gè)CaCl2 + Na2S04 ~~ CaS04*2H20>l + 2NaCl CaCl2 + Na2C03 ^ CaC03"2NaCl本發(fā)明與已有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)用石灰吸收石煤氯鹽焙燒產(chǎn)生 的高溫?zé)煔庵械腍C1等酸性氣體，反應(yīng)速度快，吸收效果好；含釩石煤氯鹽 焙燒，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，焙燒產(chǎn)生的HC1等酸性氣體被石灰吸收，加水溶解轉(zhuǎn) 型，氯元素循環(huán)利用，不對(duì)環(huán)境造成危害；吸收了 HC1等酸性氣體的石灰加 水溶解過濾，濾液加硫酸鈉轉(zhuǎn)型得到的石膏純度較高，可用作化工原料；若 加入的轉(zhuǎn)型劑是碳酸鈉得到的是碳酸鈣，可返回作焙燒煙氣的凈化劑，資源 綜合利用率高；整個(gè)工藝過程石灰和水得到充分利用，廢棄物排放少；工藝 過程所用試劑，價(jià)格低廉，來源豐富。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述-實(shí)施例1500g含釩石煤破碎后加入120ml含CI 156. 8g/L的工業(yè)鹵水團(tuán)礦，鹵水中含有氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣等多種可溶性氯鹽。礦團(tuán)涼干后裝入底部鉆有小孔的瓷杯內(nèi)，石煤礦團(tuán)上覆蓋30g塊狀石灰石(CaC03) + 30g 塊狀生石灰(Ca0) + 30g粉狀熟石灰(Ca(0H)2)，放進(jìn)馬弗爐，760°C焙燒3 小時(shí)，焙燒過程煙氣取樣分析，煙氣中HCl的最大濃度為11.2mg/m3，焙燒結(jié) 束后取出吸附了 HC1等酸性氣體的石灰加200ml水溶解過濾，濾渣加入27g 石灰石粉制團(tuán)，涼干后做下一批石煤鈉化焙燒煙氣凈化劑；濾液按化學(xué)計(jì)量 加硫酸鈉轉(zhuǎn)型后過濾洗滌。二次過濾得到的濾渣和濾液分別是石膏和氯化鈉 溶液。實(shí)施例2500g含釩石煤礦破碎后加入實(shí)施例1 二次過濾得到的氯化鈉溶液團(tuán)礦， 礦團(tuán)涼干后裝入底部鉆有小孔的瓷杯內(nèi)，石煤礦團(tuán)上覆蓋實(shí)施例1準(zhǔn)備好的 石灰球，放進(jìn)馬弗爐，83(TC焙燒1.5小時(shí)，焙燒過程煙氣取樣分析，煙氣中 HC1的最大濃度25. 7mg/m3，焙燒結(jié)束后取出吸附了 HC1等酸性氣體的石灰加 入實(shí)施例1 二次濾渣的洗水溶解過濾，濾渣加入27g石灰石粉制團(tuán)，涼干后 再做下一批石煤鈉化焙燒煙氣凈化劑；濾液按化學(xué)計(jì)量加碳酸鈉轉(zhuǎn)型后過濾 洗滌，按溶液分析結(jié)果計(jì)算，工藝過程中氯元素的平均循環(huán)利用率為85.6%。實(shí)施例3在實(shí)施例2過濾得到的氯化鈉溶液中補(bǔ)加10g氯化鈉，并將500g塊狀脫 碳含釩石煤礦放在其中浸泡4小時(shí)后，取出涼干裝入底部鉆有小孔的瓷杯內(nèi)， 石煤塊表面覆蓋實(shí)施例2準(zhǔn)備好的石灰球，放進(jìn)馬弗爐，70(TC焙燒4小時(shí)， 焙燒過程煙氣取樣分析，煙氣中HC1的最大濃度8. 7mg/m3，焙砂破碎按固液 比l: 4加水80。C攪拌浸出兩小時(shí)過濾，V的浸出率73.6W。
權(quán)利要求
1. 一種含釩石煤氯鹽焙燒方法，其特征在于包括備料、焙燒、吸收和轉(zhuǎn)型四個(gè)步驟，按含釩石煤礦重量的2～20％加入可溶性氯鹽備料，備好的礦料在650～850℃的溫度下氧化焙燒1～5小時(shí)，焙燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵械腍Cl及其它酸性氣體用石灰吸收，石灰堆放在石煤礦料的上面，石灰的用量為其與HCl及其它酸性氣體反應(yīng)化學(xué)計(jì)量的2～4倍；吸收了HCl及其它酸性氣體的石灰按固液重量比1∶1～2加水溶解過濾，濾渣涼干后繼續(xù)用作吸附劑，濾液按化學(xué)計(jì)量加硫酸鈉或碳酸鈉轉(zhuǎn)型后二次過濾，二次濾液為氯化鈉溶液用作下一批石煤團(tuán)礦或浸漬，洗水做下一批吸附了酸性氣體的石灰的溶解液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在用石灰吸收酸性氣體時(shí)， 石灰還可以放在高溫?zé)煔獾耐ǖ纼?nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的石灰包括塊狀、粉 狀及粉狀制團(tuán)的生石灰、熟石灰及石灰石。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氯鹽包括氯化鈉、 氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂等可溶性氯鹽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的備料包括石煤礦氯 鹽溶液團(tuán)礦和浸漬。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的吸收了HC1等酸性 氣體的石灰加水溶解得到的溶液轉(zhuǎn)型所加入的鈉鹽包括硫酸鈉和碳酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含釩石煤氯鹽焙燒方法，主要用于石煤提釩。該方法采用氯鹽做含釩石煤氧化焙燒添加劑，用石灰做焙燒煙氣凈化劑，吸收了HCl等酸性氣體的石灰加水溶解過濾，濾渣補(bǔ)加一定量的石灰制團(tuán)作下一批石煤焙燒煙氣凈化劑；濾液加硫酸鈉或碳酸鈉轉(zhuǎn)型后二次過濾，二次濾液為氯化鈉溶液用作下一批石煤團(tuán)礦或浸漬，氯元素在石煤提釩氯鹽焙燒工序中循環(huán)使用。本發(fā)明具有環(huán)境友好，釩提取率高，生產(chǎn)成本低，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，資源綜合利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B1/00GK101240373SQ20071003438
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者李青剛, 王學(xué)文, 王明玉, 肖連生 申請(qǐng)人:中南大學(xué)