權(quán)利要求

1.含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，其特征在于，包括：

含釩礦物質(zhì)與硫酸按照質(zhì)量比(1：0.1～0.5)的比例進(jìn)行混合；

混勻后的物料送入密閉旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器中進(jìn)行硫酸化焙燒，控制硫酸化焙燒溫度、壓力，混合物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動不斷向尾端移動，反應(yīng)生成酸化料；

酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵自旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置；

從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料送入旋轉(zhuǎn)冷卻器冷卻，冷卻后的酸化料送至水浸裝置浸出，或者從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料直接送入水浸裝置浸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，其特征在于，所述含釩礦物質(zhì)包括石煤釩礦、釩鈦磁鐵礦、釩鈾鉀礦或釩云母硫釩銅礦，或含釩礦渣、含礬礦廢棄物或含礬礦副產(chǎn)物；含釩礦物質(zhì)的粒徑在100目～400目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，其特征在于，硫酸化焙燒溫度為200～300℃，焙燒時間為0.5～3h，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器壓力為-500～500Pa的微正負(fù)壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，其特征在于，酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣經(jīng)酸洗循環(huán)吸收系統(tǒng)洗滌回用，吸收后的硫酸溶液作為酸化反應(yīng)的投料酸；硫酸質(zhì)量濃度為92％～100％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，其特征在于，由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供反應(yīng)所需的熱量；

冷卻后的酸化料溫度為50～150℃。

6.一種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法采用的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，其特征在于，包括含釩礦物質(zhì)儲存裝置(1)、硫酸儲罐(4)、混料機(jī)(3)、原料輸送裝置(6)、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(7)、反應(yīng)物輸送裝置(10)、旋轉(zhuǎn)冷卻器(11)、熱風(fēng)供氣裝置(12)和尾氣回收處理裝置(18)；所述石煤釩礦儲存裝置(1)和硫酸儲罐(4)分別連通混料機(jī)(3)，經(jīng)原料輸送裝置(6)至臥置式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(7)，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(7)出料口連通反應(yīng)物輸送裝置(10)至旋轉(zhuǎn)冷卻器(11)，旋轉(zhuǎn)冷卻器(11)連通水浸裝置；旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(7)的出氣口連通尾氣回收處理裝置(18)；旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器(7)的外部加熱裝置(8)連通供氣裝置(12)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，其特征在于，所述外部加熱裝置(8)通過高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)(13)連通熱風(fēng)爐(12)至外部加熱裝置(8)形成熱風(fēng)循環(huán)回路；熱風(fēng)循環(huán)回路為空氣經(jīng)空氣風(fēng)機(jī)(19)連通至空氣換熱器(16)，空氣換熱器(16)連通熱風(fēng)爐(12)至外部加熱裝置(8)，經(jīng)外部加熱裝置(8)出口連通高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)(13)；同時燃料氣與預(yù)熱后的空氣燃燒產(chǎn)生的熱煙氣在熱風(fēng)爐(12)的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)(13)循環(huán)熱煙氣混合，進(jìn)入酸化爐的外部加熱裝置(8)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，其特征在于，高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)(13)另一路連通空氣換熱器(16)，空氣換熱器(16)一路經(jīng)空氣風(fēng)機(jī)(19)連通空氣至熱風(fēng)爐(12)，空氣換熱器(16)另一路連通煙囪(17)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，其特征在于，所述混料機(jī)(3)為犁刀混料機(jī)、雙軸槳葉式混料機(jī)、或單軸螺旋混料機(jī)，或采用酸化爐內(nèi)混；

所述旋轉(zhuǎn)冷卻器(11)為臥置式，選用回轉(zhuǎn)列管冷卻器、回轉(zhuǎn)漿葉冷卻器或螺旋冷卻器。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，其特征在于，所述尾氣回收處理裝置(18)采用硫酸循環(huán)洗滌吸收裝置和水洗循環(huán)洗滌吸收裝置，或采用水洗循環(huán)洗滌裝置和堿洗循環(huán)洗滌裝置，或單獨(dú)采用堿洗循環(huán)洗滌裝置。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金石煤提釩技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法及裝置。

背景技術(shù)

釩是一種非常重要的戰(zhàn)略性資源，是重要的鋼鐵和有色金屬合金元素，世界上的釩90％用于鋼鐵工業(yè)，釩及其合金廣泛用于冶金、石油化工、機(jī)械建筑、原子能工業(yè)、汽車制造、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、國防工業(yè)及超導(dǎo)等技術(shù)領(lǐng)域。目前提釩的主要原料由釩鈦磁鐵礦，釩黏土礦及石煤礦，含釩石煤是我國一種特有的釩礦資源，其儲量巨大，我國石煤釩礦中含V2O5為0.5％～1.2％，總儲量為1197萬噸，占我國釩總儲量的87％，相當(dāng)于世界上其他各國釩儲量的總和，因此我國石煤提釩產(chǎn)業(yè)具有巨大的資源優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的含釩礦物質(zhì)提釩工藝中，有鈉化高溫焙燒-水浸、鈣化焙燒-酸浸、石煤釩礦直接酸浸熟化等工藝提取釩。鈉鹽高溫焙燒-水浸工藝雖然設(shè)備簡單，成本低，但是此存在一些弊端：一是浸出率低，V2O5的回收率只有45％-50％，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)；二是加鈉鹽焙燒時會產(chǎn)生氯氣和鹽酸，造成環(huán)境污染嚴(yán)重已被國家明令禁止。鈣鹽焙燒-酸浸工藝，雖然煙氣焙燒污染小，但投資較大，能耗高且浸出過程酸耗量大，浸出液后續(xù)處理工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

常規(guī)的含釩礦物質(zhì)直接酸浸熟化提釩工藝投資大，生產(chǎn)成本高，由于生產(chǎn)過程腐蝕性很強(qiáng)，對設(shè)備要求高，因此投資很大，釩的浸出率有60～70％，目前，許多含釩礦物質(zhì)提釩的企業(yè)大多數(shù)都采用這一工藝，但含釩礦物質(zhì)直接浸出物分解速度慢，浸出時間長，一般需要24～48h，酸的利用率只有70％左右。該工藝的另一個缺點(diǎn)是廢水量大，因?yàn)橛盟崃看?，礦石中的一些重金屬大量溶出，廢水組成復(fù)雜。該技術(shù)對礦石也有一定的選擇性，某些企業(yè)出現(xiàn)了濕法工藝建廠，投產(chǎn)后又不得不在前工序增加預(yù)焙燒的情況。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡單，節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、釩浸出率高，生產(chǎn)成本低、自動化程度高且適用于工業(yè)化應(yīng)用的一種含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法及裝置。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提供的一種含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法，包括：

含釩礦物質(zhì)與硫酸按照質(zhì)量比(1：0.1～0.5)的比例進(jìn)行混合；

混勻后的物料送入密閉旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器中進(jìn)行硫酸化焙燒，控制硫酸化焙燒溫度、壓力，混合物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動不斷向尾端移動，反應(yīng)生成酸化料；

酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵自旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置；

從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料送入旋轉(zhuǎn)冷卻器冷卻，冷卻后的酸化料送至水浸裝置浸出，或者從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料直接送入水浸裝置浸出。

對于上述技術(shù)方案，本發(fā)明還有進(jìn)一步優(yōu)選的方案：

優(yōu)選的，所述含釩礦物質(zhì)包括石煤釩礦、釩鈦磁鐵礦、釩鈾鉀礦或釩云母硫釩銅礦，或含釩礦渣、含礬礦廢棄物或含礬礦副產(chǎn)物，含釩礦物質(zhì)的粒徑在100目～400目。

優(yōu)選的，所述硫酸化焙燒溫度200～300℃，焙燒時間0.5～2h，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器壓力為-500～500Pa的微正負(fù)壓，反應(yīng)生成酸化料。

優(yōu)選的，酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣經(jīng)酸洗循環(huán)吸收系統(tǒng)洗滌回用，吸收后的硫酸溶液作為酸化反應(yīng)的投料酸；硫酸質(zhì)量比濃度為92％～100％。

優(yōu)選的，由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供反應(yīng)所需的熱量；所述冷卻后的酸化料溫度為50～150℃。

本發(fā)明進(jìn)而提供了所述方法采用的含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的裝置，包括：含釩礦物質(zhì)儲存裝置、硫酸儲罐、混料機(jī)、原料輸送裝置、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器、反應(yīng)物輸送裝置、旋轉(zhuǎn)冷卻器、熱風(fēng)供氣裝置和尾氣回收處理裝置；其中，石煤釩礦儲存裝置和硫酸儲罐分別連通混料機(jī)，經(jīng)原料輸送裝置至旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器出料口連通反應(yīng)物輸送裝置至旋轉(zhuǎn)冷卻器，旋轉(zhuǎn)冷卻器連通水浸裝置；旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的出氣口連通尾氣回收處理裝置；旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的外部加熱裝置連通供氣裝置。

優(yōu)選的，所述外部加熱裝置通過高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)連通熱風(fēng)爐至外部加熱裝置形成熱風(fēng)循環(huán)回路；熱風(fēng)循環(huán)回路為空氣經(jīng)空氣風(fēng)機(jī)連通至空氣換熱器，空氣換熱器連通至熱風(fēng)爐，熱空氣進(jìn)入外部加熱裝置，經(jīng)外部加熱裝置出口連通高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)；同時燃料氣與預(yù)熱后的空氣燃燒產(chǎn)生的熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送來的循環(huán)熱煙氣混合，進(jìn)入酸化爐的外部加熱裝置。

高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)另一路連通空氣換熱器，空氣換熱器一路經(jīng)空氣風(fēng)機(jī)連通空氣至熱風(fēng)爐，空氣換熱器另一路連通煙囪。

優(yōu)選的，所述混料機(jī)為犁刀混料機(jī)、雙軸槳葉式混料機(jī)或單軸螺旋混料機(jī)，或采用酸化爐內(nèi)混。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器為臥置式，選用回轉(zhuǎn)列管冷卻器、回轉(zhuǎn)水淋式冷卻器、漿葉冷卻器或螺旋冷卻器。

優(yōu)選的，燃料氣為熱值在800kcal/Nm3以上的氣體燃料或液體燃料，包括天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣或液化石油氣。

優(yōu)選的，所述尾氣回收處理裝置采用硫酸循環(huán)洗滌吸收裝置和水洗循環(huán)洗滌吸收裝置，或采用水洗循環(huán)洗滌裝置和堿洗循環(huán)洗滌裝置，或單獨(dú)采用堿洗循環(huán)洗滌裝置。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下有益效果：

(1)含釩礦物質(zhì)與濃硫酸按一定比例充分混合，在密閉旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器中焙燒，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器采用外部循環(huán)加熱系統(tǒng)，反應(yīng)溫度易于精確控制，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器采用變頻控制，焙燒時間易于精確調(diào)節(jié)，石煤釩礦浸出率達(dá)到90％以上。

(2)采用外熱式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行硫酸化焙燒，替代原有內(nèi)熱式高溫焙燒窯，物料與加熱介質(zhì)不接觸，大大減少酸化過程中產(chǎn)生的尾氣量和粉塵量。解決了傳統(tǒng)高溫焙燒廢氣、粉塵無法回收，環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，提高了經(jīng)濟(jì)效益，杜絕了廢氣、廢水的排放。

(3)加熱煙氣循環(huán)利用，外排煙氣熱量回收，熱效率達(dá)85％以上，能耗較傳統(tǒng)式工藝降低50％。

(4)采用動態(tài)連續(xù)硫酸化焙燒，反應(yīng)物料在運(yùn)動的過程中均勻地受熱，節(jié)約了能源，大大縮短了相比傳統(tǒng)濃酸熟化浸出的熟化時間，且生產(chǎn)能夠自動連續(xù)進(jìn)行，降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。

(5)整個生產(chǎn)過程全程密閉，工藝物料及工藝尾氣無泄漏?；剞D(zhuǎn)酸化爐采用先進(jìn)的機(jī)械密封，±2000Pa壓力下無泄漏。

(6)尾氣中的含S氣體及礦石粉塵經(jīng)酸洗循環(huán)吸收系統(tǒng)洗滌回用，吸收后的硫酸溶液作為酸化反應(yīng)的投料酸。實(shí)現(xiàn)了硫酸分解產(chǎn)物的回收利用并大大減少后續(xù)工序的處理負(fù)荷和難度，整套工藝無廢水、廢渣外排。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例流程框圖。

圖中：1-含釩礦物質(zhì)儲存裝置；2-第一計(jì)量裝置；3-混料機(jī)；4-硫酸罐區(qū)；5-第二計(jì)量裝置；6-原料輸送裝置；7-旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器；8-外部加熱裝置；9-導(dǎo)氣管；10-反應(yīng)物輸送裝置；11-旋轉(zhuǎn)冷卻器；12-熱風(fēng)爐；13-高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)；14-熱風(fēng)管道；15-閥門；16-空氣換熱器；17-煙囪；18-尾氣回收處理裝置；19-空氣風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本發(fā)明所提供的一種石煤釩礦硫酸化低溫焙燒裝置，包括含釩礦物質(zhì)儲存裝置1、第一計(jì)量裝置2、混料機(jī)3、硫酸儲罐4、第二計(jì)量裝置5、原料輸送裝置6、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7、外部加熱裝置8、導(dǎo)氣管9、第二輸送裝置10、旋轉(zhuǎn)冷卻器11、熱風(fēng)12、高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)13、熱風(fēng)管道14、閥門15、空氣換熱器16、煙囪17和尾氣回收處理裝置18。其中，含釩礦物質(zhì)儲存裝置1與第一計(jì)量裝置2連接，硫酸儲罐4與第二計(jì)量裝置5連接，其中，第一計(jì)量裝置2、第二計(jì)量裝置5分別連接混料機(jī)3，混料機(jī)3通過原料輸送裝置6連接旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7的出氣口通過導(dǎo)氣管9連通尾氣回收處理裝置18，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7出料口連通反應(yīng)物輸送裝置10至旋轉(zhuǎn)冷卻器11，旋轉(zhuǎn)冷卻器11連通水浸裝置；旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7的外部加熱裝置8連通供氣裝置12。

其中，旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器為臥置式，加熱方式為外加熱形式。旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的外部加熱裝置8連通熱風(fēng)循環(huán)回路，熱風(fēng)循環(huán)回路為空氣經(jīng)空氣風(fēng)機(jī)19連通至空氣換熱器16，空氣換熱器16連通至熱風(fēng)爐12，熱空氣進(jìn)入外部加熱裝置8，經(jīng)外部加熱裝置8出口連通高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)13；同時燃料氣熱煙氣在熱風(fēng)爐12的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)13送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道14經(jīng)閥門15調(diào)控后進(jìn)入酸化爐的外部加熱裝置8為爐體供熱。其中，高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)13另一路連通空氣換熱器16，空氣換熱器16另一路連通煙囪17。

其中，含釩礦物質(zhì)與硫酸混合可以采用外部混料機(jī)，混料機(jī)為犁刀混料機(jī)、雙軸槳葉式混料機(jī)或單軸螺旋混料機(jī)，或采用酸化爐內(nèi)混合的方式。

旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7通過導(dǎo)氣管9連通尾氣回收處理裝置18。旋轉(zhuǎn)冷卻器11為臥置式，選用回轉(zhuǎn)冷卻器，漿葉冷卻器、螺旋冷卻器，冷卻方式為循環(huán)水間接冷卻的形式。從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料不冷卻由第二輸送裝置直接送入水浸裝置。其中，尾氣回收處理裝置可以采用硫酸循環(huán)洗滌吸收裝置和水洗循環(huán)洗滌吸收裝置，也可采用水洗循環(huán)洗滌裝置和堿洗循環(huán)洗滌裝置，也可單獨(dú)采用堿洗循環(huán)洗滌裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的石煤釩礦硫酸化低溫焙燒的方法，包括：

S1，粒徑在100目～400目含釩礦物質(zhì)通過含釩礦物質(zhì)儲存裝置1、第一計(jì)量裝置2送入混料機(jī)3，濃度為92％～100％的硫酸由硫酸罐4經(jīng)過第二計(jì)量裝置5計(jì)量后進(jìn)入混料機(jī)3；在混料機(jī)中，質(zhì)量比為(1：0.1～0.5)含釩礦物質(zhì)與硫酸充分混合均勻。其中，含釩礦物質(zhì)包括石煤釩礦、釩鈦磁鐵礦、釩鈾鉀礦或釩云母硫釩銅礦，或含釩礦渣、含礬礦廢棄物或含礬礦副產(chǎn)物；含釩礦物質(zhì)的粒徑在100目～400目。

S2，混勻后的物料通過原料輸送裝置6，送入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器7中進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒溫度為200～300℃，焙燒時間為0.5～3h，混合物料通過壓力為-500～500Pa的微正負(fù)壓的旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動不斷向尾端移動，逐漸反應(yīng)生成酸化料。

S3，反應(yīng)所需的熱量由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置8內(nèi)的熱煙氣提供；加熱裝置內(nèi)的熱煙氣由燃料氣在熱風(fēng)爐12中與空氣風(fēng)機(jī)19送來的經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)行完全燃燒，熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)13送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道14經(jīng)閥門15調(diào)控后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器的外部加熱裝置為反應(yīng)供熱。熱煙氣大部分在供熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，一部分經(jīng)空氣換熱器16預(yù)熱空氣進(jìn)一步回收熱量后經(jīng)煙囪17達(dá)標(biāo)排放。

S4，酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)氣管9導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置18，經(jīng)酸洗循環(huán)吸收系統(tǒng)洗滌回用，吸收后的硫酸溶液作為酸化反應(yīng)的投料酸。

S5，從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料由第二輸送裝置10送入旋轉(zhuǎn)冷卻器11冷卻，冷卻后的酸化料送至水浸裝置。旋轉(zhuǎn)冷卻器為臥置形式，冷卻方式為循環(huán)水間接冷卻的形式，冷卻后的酸化料溫度為50～150℃。從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料不冷卻由第二輸送裝置直接送入水浸裝置，釩的浸出率為90％～99％。

其中，燃料氣可以為天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化石油氣等熱值在800kcal/Nm3以上的氣體燃料或液體燃料。

下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實(shí)施例1

1)磨細(xì)至200目的石煤釩礦通過斗式提升機(jī)送入儲存裝置，原料成分見下

表1-1：

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％1.0570.515.40.5273.882.973.521.400.2010.7960.78

儲存裝置的排料使用氣動浮化系統(tǒng)及倉壁震蕩裝置。儲存裝置內(nèi)的鋰輝石通過稱重螺旋給料機(jī)稱重計(jì)量后，進(jìn)入犁刀式混料機(jī)；同時，酸化焙燒使用的硫酸由濃度為98.3％的濃硫酸和游離SO3為20％的發(fā)煙硫酸混配組成，兩種酸在混酸槽內(nèi)調(diào)整濃度至100％后送入犁刀式混料器。

2)通過計(jì)量裝置精確稱量后的石煤釩礦粉料與來自混酸槽的混酸在在犁刀式混料器中充分混合，硫酸和石煤釩礦的配入量按照質(zhì)量比為1：0.3，混合后的物料通過進(jìn)料螺旋，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒溫度為250℃，焙燒時間為1h，壓力為-200Pa；

3)反應(yīng)所需的熱量由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供，天燃然氣在熱風(fēng)爐中與空氣風(fēng)機(jī)送來的經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)行完全燃燒，熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道經(jīng)閥門調(diào)控后進(jìn)入酸化爐的夾套為爐體供熱。熱煙氣大部分在供熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，一部分預(yù)熱空氣進(jìn)一步回收熱量后經(jīng)煙囪排空。系統(tǒng)中各路風(fēng)管均設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)爐體各段加熱溫度的不同要求。排煙道設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)壓的平衡。

4)酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)氣管導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置。

酸化尾氣主要有H2O、H2SO4(g)、SO3以及少量粉塵，酸化尾氣首先進(jìn)入硫酸洗滌吸收裝置，經(jīng)新鮮的98％硫酸和循環(huán)硫酸洗滌吸收，除去尾氣中的H2O、H2SO4(g)以及粉塵，洗滌后的尾氣經(jīng)除霧器進(jìn)一步除去硫酸酸霧后進(jìn)入一、二、三級水洗循環(huán)洗滌吸收裝置，噴淋液采用新鮮水/回用水，首先從三級水洗塔開始噴淋吸收，吸收后的稀溶液通過泵送到二級水洗塔進(jìn)行噴淋，再送至一級水洗塔進(jìn)行噴淋，噴淋后的溶液達(dá)到一定濃度后排出進(jìn)入水浸池或沖洗濾布，尾氣經(jīng)除霧器除去水霧后達(dá)標(biāo)排放。酸洗循環(huán)洗滌吸收裝置送入出的洗滌硫酸進(jìn)入混酸槽，在混酸槽內(nèi)與來自發(fā)煙硫酸投料泵的送來的發(fā)煙硫酸混合至100％硫酸，送至酸化反應(yīng)爐內(nèi)作為投料酸。

(5)從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料由第二輸送裝置送入回轉(zhuǎn)列管冷卻器冷卻至80℃，冷卻后的酸化料送至水浸裝置。對浸出渣化學(xué)成分分析，經(jīng)計(jì)算，得出釩浸出率為95％。

表1-2：浸出渣的化學(xué)成分

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％0.05379.84.350.2131.331.850.8890.5330.0430.6371.31

實(shí)施例2

1)磨細(xì)至100目的釩鈦磁鐵礦通過斗式提升機(jī)送入儲存裝置，原料成分見下表2-1：

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％0.9571.515.80.543.532.653.781.670.250.7450.85

儲存裝置的排料使用氣動浮化系統(tǒng)及倉壁震蕩裝置。儲存裝置內(nèi)的鋰輝石通過皮帶稱重給料機(jī)稱重計(jì)量后，進(jìn)入雙軸槳葉式混料機(jī)；同時，98％硫酸由硫酸罐區(qū)經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入雙軸槳葉式混料機(jī)。

2)通過計(jì)量裝置精確稱量后的石煤釩礦粉料與精確計(jì)量后的濃度為98％硫酸在雙軸槳葉式混料機(jī)中充分混合，硫酸和石煤釩礦的配入量按照質(zhì)量比為1：0.1，混合后的物料通過進(jìn)料螺旋，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒溫度為300℃，焙燒時間為0.5h，壓力為-500Pa；

3)反應(yīng)所需的熱量由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供，液化石油氣在熱風(fēng)爐中與空氣風(fēng)機(jī)送來的經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)行完全燃燒，熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道經(jīng)閥門調(diào)控后進(jìn)入酸化爐的夾套為爐體供熱。熱煙氣大部分在供熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，一部分預(yù)熱空氣進(jìn)一步回收熱量后經(jīng)煙囪排空。系統(tǒng)中各路風(fēng)管均設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)爐體各段加熱溫度的不同要求。排煙道設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)壓的平衡。

4)酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)氣管導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置。

酸化尾氣主要有H2O、H2SO4(g)、SO3以及少量粉塵，酸化尾氣首先進(jìn)入二級水洗循環(huán)洗滌吸收裝置，經(jīng)新鮮水/回用水洗滌吸收，除去尾氣中的大部分H2O、H2SO4(g)、SO3以及粉塵，洗滌后的尾氣再經(jīng)過堿洗循環(huán)洗滌裝置中的氫氧化鈉溶液洗滌中和，除去剩余的酸性氣體達(dá)標(biāo)后排空，噴淋后的溶液達(dá)到一定濃度后排出進(jìn)入水浸池。

5)從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料由第二輸送裝置送入回轉(zhuǎn)水淋式冷卻器冷卻至50℃，冷卻后的酸化料送至水浸裝置。對浸出渣化學(xué)成分分析，經(jīng)計(jì)算，得出釩浸出率為90％。

表2-2：浸出渣的化學(xué)成分

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％0.09578.73.560.2351.461.980.9520.6280.0260.8561.53

實(shí)施例3

1)磨細(xì)至400目的釩鈾鉀礦或釩云母硫釩銅礦通過斗式提升機(jī)送入儲存裝置，原料成分見下表3-1：

儲存裝置的排料使用氣動浮化系統(tǒng)及倉壁震蕩裝置。儲存裝置內(nèi)的鋰輝石通過皮帶稱重給料機(jī)稱重計(jì)量后，進(jìn)入單軸螺旋混料機(jī)；同時，95％硫酸由硫酸罐區(qū)經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入單軸螺旋混料機(jī)。

2)通過計(jì)量裝置精確稱量后的石煤釩礦粉料與精確計(jì)量后的濃度為95％硫酸在單軸螺旋混料機(jī)中充分混合，硫酸和石煤釩礦的配入量按照質(zhì)量比為1：0.5，混合后的物料通過進(jìn)料螺旋，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒溫度為200℃，焙燒時間為2h，壓力為500Pa；

3)反應(yīng)所需的熱量由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供，轉(zhuǎn)發(fā)生爐煤氣/焦?fàn)t煤氣在熱風(fēng)爐中與空氣風(fēng)機(jī)送來的經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)行完全燃燒，熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道經(jīng)閥門調(diào)控后進(jìn)入酸化爐的夾套為爐體供熱。熱煙氣大部分在供熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，一部分預(yù)熱空氣進(jìn)一步回收熱量后經(jīng)煙囪排空。系統(tǒng)中各路風(fēng)管均設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)爐體各段加熱溫度的不同要求。排煙道設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)壓的平衡。

4)酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)氣管導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置。

酸化尾氣主要有H2O、H2SO4(g)、SO3以及少量粉塵，酸化尾氣首先進(jìn)堿洗循環(huán)洗滌裝置，經(jīng)氫氧化鈉溶液洗滌中和，隨后再進(jìn)入水洗裝置經(jīng)新鮮水/回用洗滌吸收氣體帶出的堿液，尾氣經(jīng)除霧器除去水霧后達(dá)標(biāo)排。噴淋后的溶液排出進(jìn)入水浸池。

5)從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料由第二輸送裝置送入旋轉(zhuǎn)的槳葉冷卻器冷卻至150℃，冷卻后的酸化料送至水浸裝置。對浸出渣化學(xué)成分分析，經(jīng)計(jì)算，得出釩浸出率為99％。

表3-2：浸出渣的化學(xué)成分

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％0.01278.72.450.1331.251.780.8520.5280.02160.7560.98

從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明方法采用動態(tài)連續(xù)硫酸化焙燒，焙燒溫度低，時間短，酸利用率高，無廢氣的排放、廢水量小，釩的浸出率得到極大提高，得到釩的浸出率達(dá)到90％以上。

實(shí)施例4

1)磨細(xì)至400目的含釩礦渣、含礬礦廢棄物或含礬礦副產(chǎn)物通過斗式提升機(jī)送入儲存裝置，原料成分見下表4-1：

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％1.1265.715.60.894.133.204.361.960.230.580.74

儲存裝置的排料使用氣動浮化系統(tǒng)及倉壁震蕩裝置。儲存裝置內(nèi)的鋰輝石通過皮帶稱重給料機(jī)稱重計(jì)量后，采用酸化爐內(nèi)混合的方式；同時，92％硫酸由硫酸罐區(qū)經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入酸化爐內(nèi)混合。

2)通過計(jì)量裝置精確稱量后的石煤釩礦粉料與精確計(jì)量后的濃度為92％硫酸在酸化爐內(nèi)中充分混合，硫酸和石煤釩礦的配入量按照質(zhì)量比為1：0.2，混合后的物料通過進(jìn)料螺旋，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒溫度為260℃，焙燒時間為3h，壓力為300Pa；

3)反應(yīng)所需的熱量由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器外部加熱裝置內(nèi)的熱煙氣提供，發(fā)生爐煤氣/焦?fàn)t煤氣在熱風(fēng)爐中與空氣風(fēng)機(jī)送來的經(jīng)預(yù)熱的空氣進(jìn)行完全燃燒，熱煙氣在熱風(fēng)爐的尾段與高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)送來的循環(huán)熱煙氣進(jìn)行混合，由熱風(fēng)管道經(jīng)閥門調(diào)控后進(jìn)入酸化爐的夾套為爐體供熱。熱煙氣大部分在供熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，一部分預(yù)熱空氣進(jìn)一步回收熱量后經(jīng)煙囪排空。系統(tǒng)中各路風(fēng)管均設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門，通過調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)爐體各段加熱溫度的不同要求。排煙道設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)壓的平衡。

4)酸化焙燒過程中產(chǎn)生的酸化尾氣及礦石粉塵由旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器導(dǎo)氣管導(dǎo)出送入尾氣回收處理裝置。

酸化尾氣主要有H2O、H2SO4(g)、SO3以及少量粉塵，酸化尾氣首先進(jìn)堿洗循環(huán)洗滌裝置，經(jīng)氫氧化鈉溶液洗滌中和，隨后再進(jìn)入水洗裝置經(jīng)新鮮水/回用洗滌吸收氣體帶出的堿液，尾氣經(jīng)除霧器除去水霧后達(dá)標(biāo)排。噴淋后的溶液排出進(jìn)入水浸池。也可單獨(dú)采用堿洗循環(huán)洗滌裝置。

5)從旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器尾端排出的酸化料由第二輸送裝置送入旋轉(zhuǎn)的螺旋冷卻器冷卻至100℃，冷卻后的酸化料送至水浸裝置。對浸出渣化學(xué)成分分析，經(jīng)計(jì)算，得出釩浸出率為99％。

表4-2：浸出渣的化學(xué)成分

組分V2O5SiO2Al2O3P2O5K2OBaOFe2O3MgOCaOTiO2S含量％0.00173.63.560.080.071.650.780.530.0020.430.78

從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明方法采用動態(tài)連續(xù)硫酸化焙燒，焙燒溫度低，時間短，酸利用率高，無廢氣的排放、廢水量小，釩的浸出率得到極大提高，得到釩的浸出率達(dá)到90％以上。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

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含釩礦物質(zhì)硫酸化低溫焙燒的方法及裝置.pdf