本發(fā)明屬于含釩石煤提釩技術領域。具體涉及一種從含釩石煤中浸出釩的方法。
背景技術：
含釩石煤是我國一種獨特的釩礦資源，儲量巨大，從含釩石煤中提取五氧化二釩是含釩石煤綜合利用的重要組成部分。由于含釩石煤中僅有少部分釩以吸附形式存在，大部分釩均以類質(zhì)同象形式賦存于鋁硅酸鹽礦物中，提釩難度大，難以得到有效利用。
采用常規(guī)的直接浸出處理含釩石煤時，釩的浸出率很低。何東升等(何東升，徐雄依，池汝安，魏黨生，張麗敏，駱任，韋祖華.石煤直接酸浸實驗研究[J].無機鹽工業(yè)，2012，44(8):22-24.)對湖南省某含釩石煤采用直接酸浸提釩工藝，在體積濃度為19%的H2SO4、90°C、液固比為4mL/g條件下浸出6h，雖省去了焙燒過程，消除了煙氣污染，但消耗大量的酸，且釩浸出率僅為63.48%。
在含釩石煤提釩的酸浸過程中加入助浸劑，在一定程度上可以提高釩的浸出率，取得良好的浸出效果。馮雅麗等(馮雅麗，蔡震雷，李浩然，等.循環(huán)流態(tài)化焙燒-加壓浸出從極難浸石煤中提取釩[J].中國有色金屬學報，2012，22(7):2052-2060.)采用循環(huán)流態(tài)化焙燒-加壓浸出工藝處理廣西某難浸含釩石煤，雖然釩浸出率可達98%，但是焙燒過程能耗高，在高壓下浸出，對設備要求高，操作復雜，且浸出過程中二氧化錳的用量較大，氫氟酸易揮發(fā)，有腐蝕性，危害身體健康。“一種氧化劑協(xié)同硫酸浸取石煤中釩的工藝”(CN102899487A)專利技術，采用亞硝酸鹽作為氧化劑協(xié)同硫酸浸釩，浸出時間為1~15h，釩浸出率可達95%?！耙环N含釩礦石氧化酸浸濕法提釩方法”(CN102146513A)專利技術，采用硝酸鹽作氧化劑氧化酸浸，浸出時間為1~12h，釩浸出率可達96%以上。雖然硝酸鹽和亞硝酸鹽的加入提高了釩的浸出率，但在浸出過程中會產(chǎn)生一氧化氮等有害氣體，危害環(huán)境。“一種高鈣鎂型含釩石煤酸浸助浸劑及其應用”(CN104141041A)專利技術，采用無機銨鹽和有機鈉鹽的混合物作助浸劑酸浸提釩，酸耗量大，浸出時間在12h以上，而且釩浸出率僅78%左右。
綜上所述，現(xiàn)有的含釩石煤酸浸提釩過程存在釩浸出率低、浸出時間長、操作復雜和環(huán)境污染等問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術的不足，目的是提供一種釩浸出率高、浸出時間短、操作簡單和污染小的從含釩石煤中浸出釩的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案的具體步驟是：
步驟一、將含釩石煤破碎，再細磨至粒徑小于0.074mm占70~90wt%，得到含釩石煤粉料。
步驟二、將硫酸溶液和所述含釩石煤粉料按液固比為2000~2500L/噸調(diào)漿，得到含釩礦漿。
步驟三、按復合助浸劑∶所述含釩石煤粉料的質(zhì)量比為(0.05~0.09)∶1，向所述含釩礦漿加入復合助浸劑，得到含釩混合礦漿。
所述復合助浸劑為氟化物與二氧化錳的混合物，所述氟化物與所述二氧化錳的質(zhì)量比為1∶(0.05~0.50)。
步驟四、將所述含釩混合礦漿在85~105℃的條件下攪拌4~6h，得到含釩酸浸漿。
步驟五、將所述含釩酸浸漿進行固液分離，得到含釩酸浸液和浸出渣。
所述硫酸溶液的體積濃度為15~20%。
所述氟化物為氟化氫銨、氟化鈣和氟化銨中的一種以上。
所述含釩石煤的V2O5品位為0.6~1.2 wt %，含釩石煤中CaO含量為2.0~8.0 wt %。
由于采用上述方法，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比所產(chǎn)生的有益效果是：
1、浸出過程中，在氟化物的作用下含釩石煤中的含釩礦物的結(jié)構(gòu)遭到了破壞，增加了含釩礦物的裸露表面，而少量二氧化錳的引入強化了裸露表面上低價釩向高價釩的轉(zhuǎn)化，進一步促進了含釩礦物結(jié)構(gòu)的破壞，增強了釩的釋放，提高了釩的轉(zhuǎn)化速率。浸出時間可縮短至4~6h，所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩的浸出率可達78~93%，故釩浸出率高，浸出時間短；
2、本發(fā)明對含釩石煤直接酸浸，不需焙燒，方法簡單，流程短，易在生產(chǎn)中實現(xiàn)；
3、本發(fā)明中的復合助浸劑常規(guī)易得，用量少，且浸出過程中無有害氣體和物質(zhì)產(chǎn)生，污染小。
因此，本發(fā)明具有釩浸出率高、浸出時間短、操作簡單和污染小的優(yōu)點。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
為避免重復，先將本具體實施方式中的含釩石煤統(tǒng)一描述如下，實施例中不再贅述：所述含釩石煤的V2O5品位為0.6~1.2 wt %，含釩石煤中CaO含量為2.0~8.0wt%。
實施例1
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。所述方法的具體步驟是：
步驟一、將含釩石煤破碎，再細磨至粒徑小于0.074mm占70~80wt%，得到含釩石煤粉料。
步驟二、將硫酸溶液和所述含釩石煤粉料按液固比為2000~2300L/噸調(diào)漿，得到含釩礦漿。
步驟三、按復合助浸劑∶所述含釩石煤粉料的質(zhì)量比為(0.05~0.07)∶1，向所述含釩礦漿加入復合助浸劑，得到含釩混合礦漿。
所述復合助浸劑為氟化物與二氧化錳的混合物，所述氟化物與所述二氧化錳的質(zhì)量比為1∶(0.05~0.30)。
步驟四、將所述含釩混合礦漿在85~95℃的條件下攪拌4~5h，得到含釩酸浸漿。
步驟五、將所述含釩酸浸漿進行固液分離，得到含釩酸浸液和浸出渣。
所述硫酸溶液的體積濃度為15~18%。
所述氟化物為氟化氫銨。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為80~87%。
實施例2
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。除所述氟化物外，其余同實施例1：
所述氟化物為氟化氫銨和氟化鈣的混合物。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為78~85%。
實施例3
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。所述方法的具體步驟是：
步驟一、將含釩石煤破碎，再細磨至粒徑小于0.074mm占75~85wt%，得到含釩石煤粉料。
步驟二、將硫酸溶液和所述含釩石煤粉料按液固比為2100~2400L/噸調(diào)漿，得到含釩礦漿。
步驟三、按復合助浸劑∶所述含釩石煤粉料的質(zhì)量比為(0.06~0.08)∶1，向所述含釩礦漿加入復合助浸劑，得到含釩混合礦漿。
所述復合助浸劑為氟化物與二氧化錳的混合物，所述氟化物與所述二氧化錳的質(zhì)量比為1∶(0.15~0.40)。
步驟四、將所述含釩混合礦漿在90~100℃的條件下攪拌5~6h，得到含釩酸浸漿。
步驟五、將所述含釩酸浸漿進行固液分離，得到含釩酸浸液和浸出渣。
所述硫酸溶液的體積濃度為16~19%。
所述氟化物為氟化鈣。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為83~89%。
實施例4
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。除所述氟化物外，其余同實施例3：
所述氟化物為氟化鈣和氟化銨的混合物。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為84~90%。
實施例5
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。所述方法的具體步驟是：
步驟一、將含釩石煤破碎，再細磨至粒徑小于0.074mm占80~90wt%，得到含釩石煤粉料。
步驟二、將硫酸溶液和所述含釩石煤粉料按液固比為2200~2500L/噸調(diào)漿，得到含釩礦漿。
步驟三、按復合助浸劑∶所述含釩石煤粉料的質(zhì)量比為(0.07~0.09)∶1，向所述含釩礦漿加入復合助浸劑，得到含釩混合礦漿。
所述復合助浸劑為氟化物與二氧化錳的混合物，所述氟化物與所述二氧化錳的質(zhì)量比為1∶(0.25~0.50)。
步驟四、將所述含釩混合礦漿在95~105℃的條件下攪拌5~6h，得到含釩酸浸漿。
步驟五、將所述含釩酸浸漿進行固液分離，得到含釩酸浸液和浸出渣。
所述硫酸溶液的體積濃度為17~20%。
所述氟化物為氟化銨。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為86~92%。
實施例6
一種從含釩石煤中浸出釩的方法。除所述氟化物外，其余同實施例5：
所述氟化物為氟化氫銨、氟化鈣和氟化銨的混合物。
本實施例所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩浸出率為86~93%。
本具體實施方式與現(xiàn)有技術相比所產(chǎn)生的有益效果是：
1、浸出過程中，在氟化物的作用下含釩石煤中的含釩礦物的結(jié)構(gòu)遭到了破壞，增加了含釩礦物的裸露表面，而少量二氧化錳的引入強化了裸露表面上低價釩向高價釩的轉(zhuǎn)化，進一步促進了含釩礦物結(jié)構(gòu)的破壞，增強了釩的釋放，提高了釩的轉(zhuǎn)化速率。浸出時間可縮短至4~6h，本具體實施方式所制得的含釩酸浸液經(jīng)測定：釩的浸出率可達78~93%，故釩浸出率高，浸出時間短；
2、本具體實施方式對含釩石煤直接酸浸，不需焙燒，方法簡單，流程短，易在生產(chǎn)中實現(xiàn)；
3、本具體實施方式中的復合助浸劑常規(guī)易得，用量少，且浸出過程中無有害氣體和物質(zhì)產(chǎn)生，污染小。
因此，本具體實施方式具有釩浸出率高、浸出時間短、操作簡單和污染小的優(yōu)點。