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    无污染钒矿提钒试验报告

    • 作者:中国-东盟马会开奖资料资源网
    • 发布时间:2012-01-16 11:25
    • 来源:互联网
    • 浏览量:

            :陕西某系吸附分散状态存在的钒矿,不宜用机械选矿方法富集。在该地区的同类矿石中,提钒方法大致有两类,一是传统的钠化焙烧提钒工艺,该工艺技术成熟、操作简单,建厂投资和生产成本相对较低,但由于采用工业食盐作钠化剂,焙烧时产生大量的氯气、氯化氢等有毒气体,对周围环境造成了严重破坏;二是酸浸-萃取提钒工艺,该工艺可减少环境污染,但生产成本和建厂投资过大,致使生产企业不堪重负。本研究表明,采用超细磨矿-无添加剂焙烧-助浸提钒工艺,可取得较好的试验指标,且不造成环境污染,在目前超细磨矿技术日趋完善、成本不断降低的情况下,新工艺为该类矿石的开发利用展现了新的前景。

    一、矿石性质

        
         矿石类型为泥岩与炭硅质岩的混合矿石,原矿含V2O51.60%,矿石中主要金属矿物为褐、黄、铁钒锐钛矿钒铁矿等。主要非金属矿物石英、泥质和炭质,同时还有少量碳酸盐矿物和磷灰石。钒的赋存状态较复杂,除在钒铁矿、钒铁锐钛矿中分布以外,经电子探针分析表明,矿石中占很大比例的石英褐铁矿中普遍存在分散状态的钒。原矿多元素分析结果见表1。

    表1  原矿多元素分析结果 
    成份
    V2O5
    TiO2
    P2O5
    Na2O
    K2O
    Fe2O3
    SiO2
    Al2O3
    含量(%)
    1.60
    0.27
    0.64
    0.12
    1.66
    6.86
    73.86
    3.22
    成份
    MgO
    CaO
    Co
    Ni
    As
    S
    TC
    Mo
    含量(%)
    2.42
    1.94
    0.002
    0.016
    0.006
    0.52
    0.44
    0.016

        二、提钒工艺

        (一) 试验设想
        
        矿石中的低价钒经焙烧可氧化成V2O5,如其能与矿石本身所含K、Na元素生成可溶性盐,在浸出作业可再加入有利该盐类溶解的助浸剂,则可使矿石中的钒有效转化,后经二段沉钒作业即可得到含V2O598%以上的精钒。
        
        (二)主要因素对焙烧转浸率的影响

        1、磨矿细度对焙烧转浸率的影响:

        磨矿细度对焙烧转浸率的影响见表2。

    表2  磨矿细度对焙烧转浸率的影响试验结果 
    磨矿细度(%)
    V2O5转浸率(%)
    -76μm含量
    -40μm含量
    -30μm含量
    -10μm含量
    91.8
    /
    /
    /
    63.75
    /
    87
    /
    /
    65.00
    /
    /
    88
    /
    69.38
    /
    /
    93.0
    60
    75.00
       
        试验结果表明,磨矿细度越细,焙烧转浸率越高。

        2、焙烧温度对转浸率的影响

        焙烧温度对转浸率的影响结果见表3

    表3  焙烧温度对转浸率的影响   
    焙烧温度(℃)
    转浸率(%)
    750
    13.75
    800
    76.88
    850
    78.13

        试验结果表明,当750℃时,转浸率很低。而温度升至800℃时转浸率急升至76.88%,800℃以后趋于稳定。

        3、焙烧时间对转浸率的影响
        
        焙烧时间对转浸率的影响结果见表4

    表4  焙烧时间对转浸率的影响  
    焙烧时间(小时)
    转浸率(%)
    1
    65.63
    2
    76.88
    3
    77.50
    4
    79.38
       
        试验结果表明,随着焙烧时间的增长,转浸率呈上升的趋势,但2小时以上时趋于稳定。

        (三)新工艺与钠化焙烧法转浸率的比较

        焙烧、浸出作业新工艺与钠化焙烧法异同点见表5。

    表5  钠化法与新工艺异同点   
    相同点
    相异点
    V2O5转浸率(%)
    焙烧温度800℃
    焙烧时间 2小时
    钠化法
    添加10%NaCl磨细度-76μm90%水浸浸出
    78.71
    新工艺
    磨矿细度-10μm60%
    助浸浸出
    76.88

        (四)其他作业

        原矿磨矿焙烧后,加温搅拌助浸浸出,浸出液经二段沉钒,综合闭路试验可获得72.26%的提钒总回收率,精钒品位达到98%以上。

        三、结果讨论

        新工艺与钠化焙烧法相比,试验指标接近,在焙烧浸出段的主要区别是钠化焙烧加钠化剂氯化钠,新工艺采用超细磨矿,另外在浸出段进行助浸浸出,它的主要优点是无污染。

        资料表明焙烧机理为:

        焙烧钠化法的机理:

    2NaCl+O2+H2O(g)+V2O3=2NaVO3+HCl↑

    4NaCl+3O2+2V2O3=4NaVO3+2Cl2

        其中有氯化氢和氯气放出污染环境。

        而新工艺在焙烧时发生的仅是低价钒的氧化反应。

    V2O3 + O2= V2O5

    2V2O4 + O2= 2V2O5

        故不造成空气污染。

        从生产成本上讲,钠化焙烧所需氯化钠的成本,可以部分甚至全部抵销新工艺中超细磨矿的成本,随着超细磨矿技术的进一步发展,磨矿成本还有可能进一步降低。

        四、结论

        (一)本试验采用超细磨矿—无添加剂焙烧—助浸提钒新工艺可取得钒焙烧转浸率75%以上,综合闭路试验可获得72.26%的提钒总回收率,精钒品位达到98%以上的试验指标。

        (二)新工艺为无污染工艺,生产成本接近钠化焙烧,且随着超细磨技术的不断发展,还有可能进一步降低。


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