石煤型钒矿预富集技术研究现状

当前石煤提钒一般采用湿法浸出工艺，由于矿石钒品位低，造成浸出过程酸（碱）消耗量大。在浸出前对石煤钒矿预富集，能大幅降低生产成本。总结了我国石煤钒矿预富集技术的发展成果，重点介绍了擦洗工艺、重选工艺、浮选工艺和联合选矿工艺。对于采用常规的重选、磁选、浮选工艺难以有效富集的细粒黏土型石煤钒矿，利用其矿物硬度上或形状上的差异应用擦洗工艺能有效地富集。重选工艺处理量大、设备结构简单、成本低廉。浮选工艺应用范围广、适应性强、分选效率高，可以分选赋存状态复杂、嵌布粒度细的石煤钒矿，浮选富集的产品品质一般较高。组分复杂的石煤钒矿，采用单一选矿工艺难以高效地将含钒矿物和脉石矿物分离，可根据矿石特性进行联合工艺富集回收，以发挥各种工艺的优势，提高预富集效果。石煤钒矿预富集大幅减少了后续浸出的矿石处理量，钒浸出率显著提升，降低了生产成本。关于石煤型钒矿浮选药剂研究较少，今后可结合当前先进的分子模拟技术进行分子动力学机理研究浮选药剂与矿物表面的作用，开发更为新型高效的浮选药剂；研制适用于石煤钒矿重选的选别设备；在生产中逐渐淡化传统的选矿和冶金的界线，选冶联合发展，改进工艺流程，提高石煤资源的综合利用率。     

湖北某石煤型钒矿石工艺矿物学研究

为了给湖北某石煤型钒矿石中钒的回收工艺研究提供指导,采用化学分析、显微镜观察、单矿物化学成分能谱分析、MLA矿物自动定量检测技术等手段对该矿石进行了工艺矿物学研究,得出的主要结论为:1矿石V2O5含量为0.96%,含钒矿物有钒云母(纤维钒云母、含碳钒云母和片状钒云母)、含钒褐铁矿、钒钙榴石及水钒铁矿、羟钒铜矿、钒钡铜矿等;2虽然矿石中含钒矿物种类较多,但回收钒的主要对象为钒云母、含钒褐铁矿和钙钒榴石,这三者的V2O5分配率合计达97.08%;3含钒褐铁矿和钙钒榴石具有一定磁性,而钒云母磁性极弱。根据以上结论,建议先通过强磁选预富集含钒褐铁矿和钙钒榴石、通过浮选预富集含钒云母,然后采用直接酸浸工艺回收强磁选精矿中的钒、采用加助浸剂的酸浸工艺或焙烧—酸浸工艺回收浮选精矿中的钒。     

石煤中还原性矿物对钒的价态影响

我国南方含钒石煤分布广、储量大,是一种新型钒矿资源。本文研究了五省八地区含钒石煤中还原性矿物(有机质、黄铁矿)对钒氧化起抑制的影响,为确保石煤中钒氧化为五价以利于钒的转化,采用预焙烧除去还原性矿物作为石煤提钒的必要步骤。     

湖南某脱碳石煤的选矿试验研究

传统的石煤提钒工艺中钒回收率低、环境污染严重。在工艺矿物学研究的基础上,采用浮选对某脱碳石煤矿进行了条件试验和闭路试验,设计出了"优先脱碳—脱泥—浮选"联合提钒流程。结果表明,石煤中主要含钒矿物为钒云母,主要的脉石矿物为石英,通过闭路浮选试验得到了V2O5品位为2.04%、回收率为83.41%的钒精矿,从而显著降低浸矿酸耗和生产成本。     

MLA在青海某石煤钒矿钒的赋存状态研究中的应用

本文探讨了青海某石煤钒矿的工艺矿物学。通过化学分析、镜下鉴定及MLA各项分析,查明了矿石中的主要矿物、有用矿物、钒的赋存状态、矿物粒度及嵌布特征。研究表明,该石煤钒矿主要有用元素为V_2O_5,主要含钒矿物为云母或伊利石、碳质、粘土矿物(高岭石等)中。由于含钒矿物粒度微细,该矿较适合用冶金方法提钒,选矿方法效果微弱。     

白云母与石英的浮选分离行为

预分选-湿法提取是石煤提钒工艺最具潜力的发展方向。石煤中的钒主要存在于白云母中，预分选主要是采用浮选方法分离石煤中含钒白云母与石英等脉石矿物。为此，分别以十二胺、十八胺、LU-1、LU-3为阳离子捕收剂考察其对白云母、石英的浮选效果。结果表明：捕收剂浓度对白云母浮选有较大影响，但对石英无明显影响；在酸性条件下，十二胺、十八胺和LU-1对白云母有良好捕收作用，其中十二胺的捕收效果最好；在弱碱性条件下，LU-3对石英的捕收效果良好。石煤提钒预分选中可在酸性条件以十二胺为捕收剂浮选白云母或碱性条件下以LU-3为捕收剂浮选石英，分离白云母和石英，以提高钒入浸品位，并减少进入浸出工序物料量，从而降低浸出剂消耗。这有利于降低成本，提高钒回收率。     

白云母与石英的浮选分离行为

预分选—湿法提取是石煤提钒工艺最具潜力的发展方向。石煤中的钒主要存在于白云母中，预分选主要是采用浮选方法分离石煤中含钒白云母与石英等脉石矿物。为此，分别以十二胺、十八胺、LU-1、LU-3为阳离子捕收剂考察其对白云母、石英的浮选效果。结果表明：捕收剂浓度对白云母浮选有较大影响，但对石英无明显影响；在酸性条件下，十二胺、十八胺和LU-1对白云母有良好捕收作用，其中十二胺的捕收效果最好；在弱碱性条件下，LU-3对石英的捕收效果良好。石煤提钒预分选中可在酸性条件以十二胺为捕收剂浮选白云母或碱性条件下以LU-3为捕收剂浮选石英，分离白云母和石英，以提高钒入浸品位，并减少进入浸出工序物料量，从而降低浸出剂消耗。这有利于降低成本，提高钒回收率。     

我国石煤提钒的技术开发及努力方向

对我国石煤矿分布状况、石煤中钒的赋存状态、钒及钒化合物的用途进行了介绍,阐述了石煤矿钠化焙烧提钒、钙化氧化焙烧提钒、无盐焙烧提钒、直接酸(碱)浸出提钒工艺及石煤矿的选矿富集情况,对每种石煤提钒工艺的优缺点和适用性进行了比较,并对石煤提钒发展方向进行了展望.     

贵州省石煤型钒矿的工艺矿物学及钒的赋存状态研究

利用多种检测方法,研究了贵州省某钒矿成矿岩石中钒的矿物学特征,在此基础上,研究酸浸出钒工艺。结果表明,钒在石煤中主要富集在云母类矿物中。赋存于钒云母和含碳钒云母中的钒占原矿总量的58.01%,赋存于绢云母中钒占原矿总量的1.35%,赋存于含钒褐铁矿中钒占原矿总钒量的3.28%。矿石中褐铁矿磁性相对较强,而钒云母和含碳质钒云母也有磁性,但磁性极弱,直至磁场强度达到2 000 mT才基本上进入磁性产品,可采用磁选预富集含钒矿物,再进行化学选矿。     

选矿富集阿克苏石煤钒矿中的钒

新疆阿克苏低品位石煤钒矿的第一种类型矿具有钒粒级分布极不均匀特性,可采用湿式筛选方法实现+0.85 mm粗粒级抛尾,并得到比原矿富集数倍的-0.037 mm细粒级精矿.第二种类型矿不存在钒粒级分布不均匀特性,但该种类型矿具有钒物相分布不均匀特性,钒主要赋存矿物是含钒高岭石和含钒氧化铁矿物.第一种类型矿的中间级别也具有钒物相分布不均匀特性,钒也是主要赋存在含钒高岭石和含钒氧化铁矿物中.可采用浮选方法富集两种矿中赋存在高岭石和氧化铁矿物中的钒.采用湿式筛选+浮选的联合工艺处理V2O5品位约0.7%的由两种类型矿按一定比例配成的石煤钒矿样,获得精矿品位大于3.2%,钒总回收率大于74.5%的实验指标.     

贵州铜仁含钒石煤氧压酸浸萃取提钒研究

系统介绍了含钒石煤氧压酸浸萃取提钒新工艺的研究情况.利用多种检测方法,研究了贵州铜仁石煤矿中钒的矿物学特征,在此基础上,研究考察了影响钒浸取率的各种因素,试验结果表明,在浸出时间3～4 h、浸出温度150 ℃、硫酸用量39%～42%、液固比1.2:1、矿石粒度-0.074 mm、Po2 1.2 MPa、添加剂用量3%～5%的条件下,经氧压酸浸后,钒的浸出率可达92%以上.浸出液采用酸回收-还原除铁-溶剂萃取-氨水沉钒-热解的工艺流程,得到 V2O5含量为99.5%的粉状产品,钒的总回收率达80%以上.     

石煤提钒焙烧过程钒的价态变化及氧化动力学

含钒石煤是我国重要的钒矿资源,钒的焙烧氧化是石煤提钒的基础.以湖北某地钒矿为研究对象,首先采用电位滴定对氧化焙烧过程中钒的价态变化进行了研究.在此基础上,探索了钒氧化过程中控制反应速率的步骤,测定了动力学参数--表观活化能.研究表明,石煤中钒主要赋存在伊利石中,焙烧过程中钒的氧化过程是逐级氧化过程(V(Ⅲ)→V(Ⅳ)→V(V)),钒的氧化反应属扩散动力学控制,其动力学表观活化能为E1=81.19 kJ/mol.     

含钒石墨尾矿提钒技术研究

金溪石墨矿矿石中钒含量较高，研究表明矿石经石墨浮选后钒绝大部分都进入尾矿中，因此从尾矿中回收钒成为开发金溪石墨矿必须解决的问题。为此，根据矿石中钒的特点，在借鉴石煤提钒技术的基础上，对浮选试验获得的金溪石墨尾矿进行了提钒试验。试验结果表明：采用加酸焙烧-水浸-除钾铝-萃取-反萃取-氧化沉钒工艺，可使金溪石墨矿浮选尾矿中钒的浸出率、萃取率、反萃取率和沉淀率分别达到95.5%、87.6%、99.9%和99.0%，同时可获得对浮选尾矿产率分别为9.2%和23.2%的钾明矾和铵明矾；此外，浸出渣主要由硅酸盐组成，并具有较高的活性，可以作为水泥掺合料和生产建筑材料的原料。     

石墨尾矿中含钒云母的预富集

针对石墨尾矿中存在低品位含钒云母的现象,通过浮选预富集含钒云母,以达到获得具有利用价值的钒矿和实现石墨尾矿综合利用的目的。结果表明:石墨尾矿经石墨反浮后,在pH=2.5、水玻璃∶可溶淀粉=2∶1的复配抑制剂用量100g/t、捕收剂十二胺用量100g/t的粗选条件下经一粗一精一扫的工艺流程,得到云母含量达到75%以上、回收率达到68.05%的含钒云母精矿,其中V2O5品位为0.80%、回收率为74.18%,达到了钒矿的入选品位。     

复合添加剂对石煤中钒浸出率的影响

为了提高石煤钒矿中钒浸出率、减少硫酸用量,以湘西地区石煤钒矿为原料,进行了钒的浸出实验研究。结果表明,在石煤浸出过程中加入质量比为1∶1的氟化钠和氯酸钠复合添加剂作为助浸剂可明显提高钒的浸出率,同时减少硫酸用量。优化实验条件为:复合添加剂用量2%,硫酸浓度20%,液固比0.4∶1,温度95 ℃,浸出时间8 h,此时钒浸出率可达91.92%。与单独添加等量氟化钠或氯酸钠相比,钒浸出率分别提高了20和12个百分点;相对无添加剂情况,钒浸出率提高了27个百分点,硫酸用量减少50%。     

含钒石煤硫酸化焙烧—超声浸出试验

为了解决传统石煤提钒工艺存在的污染大、酸耗高、钒浸出率低等问题,以湖南某地石煤为研究对象,对硫酸化焙烧—超声浸出提钒工艺条件进行了研究。结果表明:在硫酸用量(与石煤的质量比)为18%、液固比为1.2∶1 mL/g、焙烧温度为240℃、焙烧时间为2.5 h,焙砂超声浸出时的磷酸用量(与石煤的质量比)为8%、液固比为2∶1mL/g、超声功率为100 W、浸出温度为80℃、浸出时间为60 min情况下,钒浸出率可达88.21%;该工艺浸钒效果优于硫酸化焙烧—机械搅拌浸出工艺和钙化焙烧—超声浸出工艺,其原因在于超声波的搅拌作用、空化作用、热效应和化学效应有助于改变钒的聚集状态,加快钒的浸出,使钒浸出过程较为充分。     

含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧提钒研究

为实现提钒尾渣中钒的高效、低耗回收,以某钢铁公司钒渣为原料,采用提钒尾渣酸浸-酸浸液沉钒预富集工艺制得含钒中间渣,研究了中间渣返回量对钒渣钠化焙烧-水浸钒浸出率的影响,并从机理方面探讨了产生这种影响的原因。结果表明：用含钒中间渣替代提钒尾渣返回钠化焙烧提钒,可降低钒渣中含钒尖晶石分解的温度和烧结程度,促进氧气进入矿物内部氧化钒,使尖晶石中的钒更容易与钠盐反应生成可溶性的钒酸钠,最终实现钒的高效、低耗回收。     

石煤提钒的工艺评价

钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。从石煤中提取V2O5是获得钒的重要途径。文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。