專利名稱：：隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種焙燒提取五氧化二礬工藝，尤其是一種隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝。技術背景目前，在工業上采用的釩礦提取五氧化二釩技術有加鹽焙燒提釩技術(包括低鹽焙燒技術)、不添加任何添加劑焙燒技術、強酸浸出提釩技術以及鈣化焙燒技術等。加鹽焙燒技術已是國內命令禁止采用的高污染技術，存在的主要問題是焙燒過程中產生大量的混合氯化氫、氯氣的劇毒廢氣，凈化困難，嚴重污染環境。礦石中釩的提取率低，一般在40%—50%左右。不添加任何添加劑焙燒技術對礦石有很強的選擇性，僅少數地方的礦石適合于該技術，目前僅個別企業采用。該技術存在的問題是提取率太低，僅有35%—45%，對礦石的要求苛亥lj，不具備行業推廣條件。強酸浸出提釩技術雖有不需焙燒過程的優點、廢氣污染小，但硫酸用量大，設備投資高，生產成本較焙燒法高50%左右，而且廢水中水融性重金屬鹽含量過高，造成水處理費用高，廢水污染嚴重。礦石中釩提取率在55—65%。
發明內容本發明的目的是提供一種無污染、提純率高的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，包括如下步驟步驟A、先將五氧化二礬原礦與氧化鈣按98:2-95:5的重量比混合；步驟B、將五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物粉碎至80目左右；步驟C、將粉碎后的五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物用制磚機擠壓成型塊，碼放在窯車上；步驟D、將窯車送入隧道窯，利用熱煤氣燃燒，控制溫度在800-900°C范圍內焙燒3-6小時，制得Ca(V03)2;步驟E、將焙燒后的型塊用球磨機磨碎至80目左右；步驟F、將磨碎后的粉料放進裝有低濃度酸液的攪拌罐內攪拌浸出，獲得料漿；步驟G、將料漿用壓濾機壓濾、洗滌分離，獲得濾液；步驟H、將濾液輸送至離子交換柱進行交換富集，再進行洗脫，獲得高濃度礬液；步驟I、將洗脫后的高濃度砜液送至凈化罐通過壓濾除去雜質，獲得凈化砜液；步驟J、在凈化礬液內加入銨鹽，經反應、沉淀并進行離心分離，制得偏礬酸銨，將離心分離后的廢液輸送至攪拌罐內循環利用；步驟k、將離心分離后的偏礬酸銨用電熱灼燒爐熱解，即制得五氧化二砜。上所述鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，步驟A所述的五氧化二礬原礦與氧化鈣的混合比例由五氧化二礬原礦中的鈣含量確定。上述鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，步驟F所述的低濃度酸液為濃度為0.8-1.2%的硫酸溶液。所述的低濃度酸液的濃度由料漿中的PH值確定。所述的料漿中的PH值為2-3。上述鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，步驟H所述的離子交換柱為離子交換樹脂。本發明的有益效果是1、五氧化二釩原礦加入氧化鈣后混合均勻，并粉碎至80目左右，不僅有利于擠壓成型，更有利于焙燒反應。2、成型工段采用磚塊工藝，便于物料堆放。采用煤氣供熱隧道窯焙燒工藝，便于準確控制焙燒的溫度和時間，實現80—85%的轉化率，同時由于氧化鈣的固硫作用，使尾氣中二氧化硫含量相對較低，也不產生其它有害氣體。3、常溫低酸攪拌浸出壓濾工藝不僅使浸出工序成本較低，浸出提取率高達94%，并且效率高，產能大，對廢渣洗滌充分，洗滌水循環利用，渣滓排出時接近中性，便于綜合利用。4、離子交換富集釩液使釩液濃度提高20—30倍，凈化除雜后高濃度釩液純度較高，可降低沉釩工序負擔，提高偏釩酸銨的純度，同時減少偏釩酸銨尾水及洗滌用水量，減輕循環水總量負擔。本發明采用鈣化隧道窯煤氣焙燒技術，生產設備投資小，工藝條件控制方便準確，生產運行成本低，產品提取率高平均在75%左右，產品五氧化二釩純度可一次性達到99%以上。廢氣達標排放、廢水循環利用不外排、廢渣綜合利用制成建筑用磚，實現清潔環保生產目的。下面結合工藝流程圖和具體實施方式對本發明作詳細的說明圖l是本發明的工藝流程圖具體實施方式一種鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，包括如下步驟步驟A、先將五氧化二礬原礦與氧化鈣按98:3的重量比混合；步驟B、將五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物粉碎至80目左右；步驟C、將粉碎后的五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物用制磚機擠壓成型塊，碼放在窯車上；步驟D、將窯車送入隧道窯，控制溫度在830。C-860。C范圍內焙燒4小時，制得Ca(V03)2;步驟E、將焙燒后的型塊用球磨機磨碎至80目左右；步驟F、將磨碎后的粉料放進裝有濃度為1%的硫酸溶液的攪拌罐內攪拌浸出，獲得料槳；步驟G、將料漿用壓濾機壓濾、洗滌分離，獲得濾液；步驟H、將濾液輸送至離子交換柱利用離子交換樹脂進行交換富集，再進行洗脫，獲得高濃度礬液；步驟I、將洗脫后的高濃度砜液送至凈化罐通過壓濾除去重金屬離子、鐵離子及硅離子等金屬、非金屬雜質，獲得凈化礬液；步驟J、在凈化礬液內加入銨鹽，經反應、沉淀并進行離心分離，制得偏礬酸銨，將離心分離后的廢液輸送至攪拌罐內循環利用；步驟k、將離心分離后的偏礬酸銨用電熱灼燒爐熱解，即制得五氧化二磯。步驟A中五氧化二礬原礦中的鈣含量為3%。步驟F硫酸溶液濃度為為1%時料漿中的PH值為2.5。工藝說明礦土和氧化鈣按照98:3混合后粉碎至80目左右，用制磚機擠壓成磚塊，碼放在窯車上，進入燃煤氣隧道窯中在830。0860°C溫度下焙燒4小時，焙燒后的磚塊用球磨機粉碎，粉料進入大攪拌罐用濃度為1%硫酸溶液攪拌浸出，漿料用壓濾機壓濾、洗滌分離，濾渣輸送至磚廠制磚，濾液輸送至離子交換柱交換富集，洗脫出的高濃度釩液送至凈化罐除去重金屬離子、鐵離子及硅離子等金屬、非金屬雜質，凈化后的高濃度釩液輸送至偏釩酸銨車間加入銨鹽沉淀出偏釩酸銨，離心分離后，偏釩酸銨用電熱灼燒爐熱解制取五氧化二釩，廢液輸送到大攪拌罐內循環利用。工藝原理礦物中的釩主要以三價釩存在，但不是以V2Cb存在，而是存在于K(Al,V)2(Si,Al)4O10(OH)2中，釩云母的熱穩定性很好，采用通常的焙燒方法難以破壞其穩定結構，只有加入某些添加劑，降低釩云母的表觀活化能，使釩云母結構被破壞，從而使三價釩與氧接觸，被氧化成五價釩，才能將礦物中的釩溶出，實現釩的提取目的。本發明中采用氧化鈣做添加劑。焙燒反應化學式為K(Al,V)2(Si,A1)4010(OH)2+CaO+O24CaSi03+Al2(Si03)3+V203+Ca2V5017+KV03V203+V2Os+CaO+02—Ca(V03)2焙燒溫度為800—90(TC焙燒時間為3-6小時焙燒轉化率75-90%礦物中通常含有0.2-0.8%左右的硫，主要以金屬硫化物及少部分有機硫形式存在，在燃燒或焙燒過程中產生二氧化硫氣體。在焙燒過程中，若礦物中加入石灰，則氧化鈣對礦物焙燒過程產生的二氧化硫具有良好的固硫作用，其固硫反應過程如下CaO(s)+S02(g)+02—CaS04(s)固硫反應中硫酸鈣的熱力學平衡常數見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>硫酸鈣的熱力學平衡常數隨溫度升高而降低；氧化鈣對氣體的吸收速度隨溫度升高而加快，熱穩定性降低；但即使達到1023°C(1300K),平衡常數還是很大，具有較高的固硫率。氧化鈣(石灰石)對燃燒過程中產生的二氧化硫的固硫作用在火力發電等工業生產中得到廣泛應用，效果明顯。礦物經過鈣化焙燒后，常溫即可浸出含釩溶液，低酸攪拌條件下浸出率可達到94%。用銨鹽沉淀得到偏釩酸銨晶體，偏釩酸銨經過電爐灼燒熱解制得到五氧化二釩粉末狀產品，反應過程如下NH4V03+02—V205+H20+NH3權利要求1.一種隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，包括如下步驟步驟A、先將五氧化二礬原礦與氧化鈣按98∶2-95∶5的重量比混合；步驟B、將五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物粉碎至80目左右；步驟C、將粉碎后的五氧化二礬原礦和氧化鈣混合物用制磚機擠壓成型塊，碼放在窯車上；步驟D、將窯車送入隧道窯，利用熱煤氣燃燒，控制溫度在800-900℃范圍內，焙燒3-6小時，制得Ca(VO3)2；步驟E、將焙燒后的型塊用球磨機磨碎至80目左右；步驟F、將磨碎后的粉料放進裝有低濃度酸液的攪拌罐內攪拌浸出，獲得料漿；步驟G、將料漿用壓濾機壓濾、洗滌分離，獲得濾液；步驟H、將濾液輸送至離子交換柱進行交換富集，再進行洗脫，獲得高濃度礬液；步驟I、將洗脫后的高濃度礬液送至凈化罐通過壓濾除去雜質，獲得凈化礬液；步驟J、在凈化礬液內加入銨鹽，經反應、沉淀并進行離心分離，制得偏礬酸銨，將離心分離后的廢液輸送至攪拌罐內循環利用；步驟k、將離心分離后的偏礬酸銨用電熱灼燒爐熱解，即制得五氧化二礬。2、按照權利要求1所述的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二砜工藝，其特征在于步驟A所述的五氧化二礬原礦與氧化鈣的混合比例由五氧化二砜原礦中的拷含量確定。3、按照權利要求1所述的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，其特征在于步驟F所述的低濃度酸液為濃度為0.8-1.2%的硫酸溶液。4、按照權利要求3所述的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，其特征在于所述的低濃度酸液的濃度由料漿中的PH值確定。5、按照權利要求4所述的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，其特征在于所述的料漿中的PH值為2-3。6、按照權利要求1所述的隧道窯鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝，其特征在于步驟H所述的離子交換柱為離子交換樹脂。全文摘要本發明涉及一種鈣化焙燒提取五氧化二礬工藝。礦土和氧化鈣按比例混合后粉碎，擠壓成磚塊，碼放在窯車上，進入燃煤氣隧道窯中在一定溫度下焙燒，焙燒后的磚塊用球磨機粉碎，粉料進入大攪拌罐用低濃度硫酸溶液攪拌浸出，漿料用壓濾機壓濾、洗滌分離，濾液輸送至離子交換柱交換富集，釩液凈化除雜后，制得偏釩酸銨，再用電熱灼燒爐熱解制得五氧化二釩。本發明采用鈣化隧道窯煤氣焙燒技術，生產設備投資小，工藝條件控制方便準確，生產運行成本低，產品提取率高平均在75％左右，產品純度可一次性達到99％以上。廢氣達標排放、廢水循環利用不外排、廢渣綜合利用制成磚，實現清潔環保生產目的。文檔編號C22B3/22GK101265522SQ20071005408公開日2008年9月17日申請日期2007年3月16日優先權日2007年3月16日發明者閆國正申請人:閆國正