一种综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109943709A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910383161.6C22B34/22(2006.01)(22)申请日2019.05.09C22B21/00(2006.01)C22B58/00(2006.01)(71)申请人河南理工大学C01B33/40(2006.01)地址454003河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人朱晓波牛泽鹏李望王涛白云涛邢宝林张传祥赵恒聂彦合张玉德(74)专利代理机构郑州中民专利代理有限公司41110代理人郭中民(51)Int.Cl.C22B1/02(2006.01)C22B3/10(2006.01)C22B3/44(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法(57)摘要一种综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法，首先将煤矸石进行破碎和磨矿预处理，再将处理后的煤矸石与钠钾混合盐混合均匀，然后将混合样置于焙烧炉进行焙烧，再将焙烧后样品进行搅拌水浸，水浸液收集后循环浸出下一批的焙烧样品，循环次数为5~11次，循环浸出结束后得到富钒液，富钒液经沉钒煅烧后获得纯度大于99.5%的V2O5。再将水浸渣与混合酸混匀进行搅拌酸浸，酸浸渣经水洗后得到白度大于95的高岭土。酸浸液与N964、Cyanex257、TBP和磺化煤油的混合药剂进行震荡萃取获得饱和有机相，再将饱和有机相与氢氟酸、盐酸的混合溶液进行反萃得到富镓液，富镓液经过沉淀煅烧作业后得到纯度大于99.8%的三氧化二镓。本发明优点：处理操作简单，回收对象多样，实现钒、镓、铝和硅综合回收率高。CN109943709ACN109943709A权利要求书1/1页1.一种综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：a、将先煤矸石进行破碎和磨矿预处理至粒度为小于200目占80~100%，再将处理后的煤矸石与钠钾混合盐按照质量比100：5~20进行混合均匀得到混合样，然后将混合样置于焙oo烧炉中按升温速率5~20C/min升温至850~1000C，然后在此温度下保温1~4h，焙烧结束后，待焙烧炉冷却至常温后将焙烧样品取出，再将焙烧后样品与水按照质量比1：5~20混合，o在温度为60~90C、搅拌强度为300~600r/min的条件下搅拌30~90min，搅拌结束固液分离得到水浸渣和水浸液；收集水浸液，用于循环浸出下一批的焙烧样品，循环次数为5~11次，循环浸出结束后得到富钒液，将富钒液调整pH值到8~9.2，然后向富钒液中按照液固质量比为100：5~10加入氯化铵或硫酸铵进行铵盐沉钒作业获得多聚钒酸铵，然后将多聚钒酸铵在o500~600C煅烧20~50min后获得纯度大于99.5%的V2O5，钒回收率大于90%；b、将步骤a所得水浸渣与浸出剂按照质量比为100：10~25混合，其中浸出剂是质量比为o盐酸：柠檬酸：草酸：酒石酸为70~85：5~10：5~10：5~10的混合药剂，然后在温度为40~80C、搅拌强度为150~300r/min的条件下进行搅拌酸浸，搅拌结束经固液分离得到酸浸液和酸浸渣，酸浸渣经水洗后得到白度大于95的高岭土，高岭土回收率大于95%；c、将步骤b所得酸浸液与萃取剂按照O/A质量比为1：5~10混合，其中萃取剂是体积比为N964：Cyanex257：TBP：磺化煤油为5~10：5~10：5~10：70~85的混合药剂，然后在常温条件下震荡5~10min，经过五级萃取后得到饱和有机相；将饱和有机相与反萃剂按照O/A质量比为10：1~5混合，其中反萃剂是体积比为氢氟酸：盐酸：水为5~10：10~20：70~85的混合溶液，在常温条件下震荡6~10min，经过六级反萃后得到富镓液，富镓液经过沉淀煅烧作业后得到纯度大于99.8%的三氧化二镓，镓回收率大于92%。2.根据权利要求1所述的综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法，其特征在于：所述煤矸石是各类原煤经过选煤厂分离选别之后的固体废弃物，其中钒品位为0.1~1.2%，镓品位为0.02~0.1%，铝品位为20~40%，硅品位为40%~60%。3.根据权利要求1所述的综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法，其特征在于：所述钠钾混合盐取自氯化钠、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠或硫酸钾中的任意三种或多种。4.根据权利要求1所述的综合回收煤矸石中钒、镓、铝和硅的方法，其特征在于：所述富镓液经过沉淀煅烧作业是富镓液中加入饱和碳酸氢钠溶液加热煮沸30~60min后析出沉淀o物，沉淀物经热水洗涤3~6次，再将洗涤后沉淀于650~800C煅烧30~60min。2CN109943709A说明书1/5页一种综合回收煤矸石中钒