第10卷第4期 2010年8月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Enginecring
石煤灰渣二次焙烧稀酸浸出提钒工艺条件
余德麒，施正伦，肖文丁，李戈跃”，骆仲决"，岑可法
(1.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027：2.上海中电绿科集团公司，上海201204)
VoL10 No.4 Aug.2010
摘要：为获得石煤灰渣二次焙烧稀酸没出提钒工艺的优化条件，对该工艺钒浸出率的影响因素进行了实验研究。结体积质量比、酸浸时间的影响较小，最佳工艺条件为：二次焙烧温度850℃，二次焙烧时间1h，熟料粒径180μm以下，常温(18℃)酸浸没，硫酸浓度0.36mol/L，液固比2~2.5mL/g，浸出时间0.25h.在此条件下，石煤灰渣钒浸出率可达81%以上，
关键词：石煤灰渣：二次熔烧：稀酸浸出：影响因素：钒：综合利用
中图分类号：TF841.3 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)04-0673-06
也较无盐焙烧提高，但对矿物有一定选择性，对难浸出矿物存在转化率偏低、成本偏高等问题，不适于大批量
石煤是形成于旱元古代和早古生代的呈黑色或黑灰色的沉积可燃有机岩]，大多具有高灰、高硫、低发热量和硬度大的特点。我国湖南、湖北、浙江、广西、贵州、安徽、江西、河南、陕西、广东等10省区石煤的总储量达618.8亿t(2.3)，石煤中钒的总储量达1.18亿 t，占我国V0s总储量的87%.我国大多数石煤中含钒矿物有含钒云母、含钒高岭土、含钒氧化铁、含钒电气石和含钒石榴石等(4.5，钒在云母类、电气石类、石榴石类矿物中以3价钒替代3价铝等进入硅酸盐矿物晶格中，即类质同相置换，这些扩物结构非常稳定难被水、酸或碱落解，属难没出矿石，因此，要没出这部分钒必须先破坏含钒矿物的晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒释放出来，再使其氧化和转化.而在氧化铁和高岭土矿物等粘土类矿物中，钒是以混合物状态存在，赋存形式以吸附为主，属易浸出驴石
我国从20世纪70年代已开始石煤提钒的工业生产，传统的生产工艺(6力为石煤钠化焙烧-稀酸浸出，主要存在石煤利用程度低、钒回收率低、生产成本高、环境污染严重等问题，宾智勇提出了石煤无盐焙烧-硫酸浸出-萃取反萃取-铵盐沉钒提钒工艺.无盐焙烧是不加任何添加剂，以空气中的氧在高温下将钒转化为酸可溶的V(V)，解决了钠化焙烧工艺中的废气污染问题该工艺适用于粘土类含矿物，但对云母类等难浸出矿物转化率低，生产规模小，热利用效率低.邹小勇等[9] 提出了石煤钙化焙烧-稀酸浸出工艺，即将石灰石或其他钙化合物作为添加剂掺入石煤焙烧，过程中不产生 HCI和CI2等有害气体，解决了废气污染问题，转化率
生产，徐耀兵等(10)提出了中间盐法石煤灰渣直接酸浸提钒工艺，整个过程为石煤循环流化床锅炉燃烧发电一灰渣直接酸浸-酸浸液结晶铵明矾]-结晶中间盐-溶剂萃取反萃取-氨法沉钒-热解脱氨，该工艺充分利用石煤热量、钒转化率高、环境友好，对云母类难浸出矿物亦有较高钒浸出率，但缺点是硫酸消耗较大
浙江大学热能工程研究所提出了石煤循环流化床锅炉燃烧发电-灰渣复合添加剂二次焙烧-稀酸浸出-离子交换-铵化沉钒-热解脱氨的提钒新工艺.该工艺解决了钠化焙烧、无盐焙烧、钙化焙烧等一般提钒工艺对难浸出含钒矿物转化率偏低的问题，同时又解决了中间盐法石煤灰渣直接酸浸提钒工艺中硫酸消耗较大的问题.经实验证明，该二次焙烧工艺对广西上林地区难浸出石煤矿有较高转化回收率，该工艺技术可行，生产成本相对较低，污染排放轻，与传统钠法比较，食盐用量减少约80%，大大减轻了HCI和Clz废气污染.因此，石煤灰渣二次焙烧酸浸提钒工艺是一条具有良好经济性的环保型提钒工艺，在石煤提钒工业中具有较强的竞争力。本工作系统地研究了石煤灰渣二次培烧酸浸提钥工艺中二次焙烧条件和酸没条件对钒浸出率的影响，通过对这些影响因素的对比分析，确定对钒浸出率起主要制约作用的因素，并对其进行优化，以提高钒浸出效率，这对实际生产具有重要的指导意义，
二次焙烧的目的是为了破坏难浸出矿物的晶格结
构，氧化以类质同相替代的钒，从而提高浸出过程的浸出率，因此二次焙烧过程是整个工艺中最为关键的一个环节，发生如下反应(12);
收日期：201004-27，修回日期；201006-11
作者简介：余德麒(1985-)，男，重市江北区人，硕士研究生，主要从事循环流化床锅炉燃烧技术、石煤提钒技术等方面的研究；施正伦，通讯联系人。
Tel: 0571-87952041, E-mail: szl@cmee.zju.edu.cn 万方数据