高硅难处理石煤钒矿的高效提钒方法及高效提钒装置.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CN113737025A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110837276.5(22)申请日2021.07.23(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路932号(72)发明人于大伟张磊李浩郭学益田庆华(74)专利代理机构长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙)43213代理人钱朝辉(51)Int.Cl.C22B34/22(2006.01)C22B1/06(2006.01)C22B3/04(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称高硅难处理石煤钒矿的高效提钒方法及高效提钒装置(57)摘要本发明公开了一种高硅难处理石煤钒矿的高效提钒方法，包括以下步骤：S1：将高硅难处理石煤钒矿、硫酸和搅拌介质混合，并通过机械搅拌实现高硅难处理石煤钒矿的解离得到活化矿物；S2：分离所述搅拌介质与活化矿物；S3：加酸预热、预处理所述活化矿物得到预处理矿物；S4：焙烧所述预处理矿物得到焙烧矿物；S5：用水浸出所述焙烧矿物得到含钒浸出液。本发明还公开了一种高硅难处理石煤钒矿的高效提钒装置。本发明的高硅难处理石煤钒矿的高效提钒装置和高效提钒方法，可实现高硅难处理石煤钒矿中钒的初步熟化，还可实现难处理石煤钒矿中强共生性矿物的高效解离，可实现各种难处理石煤钒矿中钒的高效提取，钒提取率可达95％以上。CN113737025ACN113737025A权利要求书1/2页1.一种高硅难处理石煤钒矿的高效提钒方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将高硅难处理石煤钒矿、硫酸和搅拌介质混合，并通过机械搅拌实现高硅难处理石煤钒矿的解离得到活化矿物；S2：分离所述搅拌介质与活化矿物；S3：加酸预热、预处理所述活化矿物得到预处理矿物；S4：焙烧所述预处理矿物得到焙烧矿物；S5：用水浸出所述焙烧矿物得到含钒浸出液。2.根据权利要求1所述的高效提钒方法，其特征在于，所述高硅难处理石煤钒矿中硅元素含量占石煤钒矿总质量的占比大于18％，所述硅元素的物相主要由二氧化硅和硅酸盐矿物组成；且所述二氧化硅和硅酸盐矿物中包裹有钒。3.根据权利要求1所述的高效提钒方法，其特征在于，所述搅拌介质为钢球、刚玉球或二氧化锆球体，粒径为0.2‑1.2mm，所述搅拌介质的加入量不超过活化腔体的三分之一；所述高硅难处理石煤钒矿与硫酸的质量比为(1‑8)：1，所述高硅难处理石煤钒矿与硫酸采用分批加入的方式；加料完成后，逐步升高转速，转速控制在500‑1500r/min之间进行超能活化预处理，处理时间为10‑80min。4.根据权利要求1所述的高效提钒方法，其特征在于，所述S1中，超能活化过程中高硅难处理石煤钒矿与介质碰撞过程中传递的应力强度SI控制在210R2‑350R2Kg.m2/s2之间，其中SI＝d3Pπ2R2W2/900；其中，d代表搅拌介质的直径(mm)，P代表搅拌介质的密度(kg/m3)，R代表搅拌轴承的半径(m)，W代表搅拌轴承的转速(r/min)。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的高效提钒方法，其特征在于，所述焙烧时采用两段焙烧，第一段焙烧时控制温度在250‑330℃，恒温时间为0.5‑5h，第二段焙烧时控制温度在150‑250℃，恒温时间为0.5‑5h。6.一种用于权利要求1‑5中任一项所述的高硅难处理石煤钒矿的高效提钒方法的高效提钒装置，其特征在于，包括：超能活化系统，用于将高硅难处理石煤钒矿、硫酸和搅拌介质混合，并通过机械搅拌实现高硅难处理石煤钒矿的解离得到活化矿物；筛分系统，用于分离所述搅拌介质与活化矿物；预处理系统，用于超能活化系统中的洗涤热酸液与活化矿物混合并对活化矿物进行预热、预处理得到预处理矿物；控温焙烧系统，用于焙烧所述预处理矿物得到焙烧矿物；水浸系统，用于水浸所述焙烧矿物得到含钒浸出液；所述超能活化系统、筛分系统、预处理系统、控温焙烧系统和水浸系统依次连接成一整体。7.根据权利要求6所述的高效提钒装置，其特征在于，所述超能活化系统包括活化腔体(1)和搅拌组件，所述筛分系统包括筛网组件(2)；所述活化腔体(1)底部设有可移动挡板(3)，所述筛网组件(2)设于所述可移动挡板(3)下方。8.根据权利要求7所述的高效提钒装置，其特征在于，所述搅拌组件包括驱动单元(4)、搅拌轴承(5)、第一搅拌销棒(6)和第二搅拌销棒(7)，多个所述第一搅拌销棒(6)均匀、垂直装设于所述搅拌轴承上(5)，多个所述第二搅拌销棒(7)均匀、垂直装设于所述第一搅拌销2CN113737025A权利要求书2/2页棒(6)上，所述搅拌轴承(5)通过所述驱动单元(4)带动所述第一搅拌销棒(6)和第二搅拌销棒(7)在活化腔体(1)内转动。9.根据权利要求6所述的高效提钒装置，其