一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法技术

本发明专利技术涉及一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法，属于硅质页岩钒矿选矿技术领域。本发明专利技术将矿石破碎至3mm以下，通过分级处理后，按先选钙再选钒的操作方式，对高钙含钒硅质页岩进行处理，实现了钙和钒金属的富集与回收。本发明专利技术所得钙精矿中氧化钙的品位为为原矿中氧化钙品位的5-7.5倍；所得钒精矿中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位的1.8-2.4倍；所得尾矿占原矿总质量的60-65％。本发明专利技术钙的总回收率为70-82％，钒的总回收率大于等于73％。本发明专利技术操作简单，实用性强，便于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

[〇〇〇1] 本专利技术涉及，属于硅质页岩钒矿选矿技 术领域。
技术介绍
由于钒矿市场价格及矿石本身性质的原因，长期以来没有进行大规模的选矿处 理，只对V 205品位在0. 8%以上的矿石进行冶金提钒，这部分矿的金属量不到矿体总金属量 的39. 6%，造成低品位含f凡娃质页岩的大量堆积。娃质页岩f凡矿中碳酸盐、碳质含量较高， 且钒品位比较低，酸浸过程中酸消耗量很大，直接冶炼没有经济效益。 对于从高钙含钒硅质页岩型矿石中选钒，国内外有很学者对其进行了研究，但一 直没有实现工业化生产，其原因可能在于他们采用的是单一浮选钙或单一浮选钒的方法， 无论是单一浮选钙或单一浮选钒，其前提是必须对原矿进行破碎，一旦原矿进行破碎，那么 石英、重晶石、方解石等会在粗粒中富集，而云母、高岭石等粘土矿必然在细粒级富集，这 时，直接采用浮选，必然存在浮选效果不佳，如采用单一浮选钙的方法，该方法将脉石矿物 钙脱除，从而使钒在尾矿中得到富集，由于没有进一步对尾矿中的钒进一步富集，使得浮选 指标比较差，钒的富集比低。当从尾矿中浸出钒时，由于大量脉石的存在，必然会消耗大量 的碱或酸，从而不利于工业化生产；单一浮选钒的方法，把钒富集上来，将钒和钙分开，由于 矿石粒度较细，浮选效果不佳，选钒扫选次数过多，流程复杂，且没有充分回收矿石中重晶 石、方解石等资源。 总之采用分级配合先脱钙后浮选富集钒的工艺，在相关文献中未见报道。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种成本低、钙钒分离效果好、资源利用率高的 从高钙含钒硅质页岩提取钒的方法。 本专利技术，包括下述步骤： 步骤一分级 将原矿破碎至3mm以下，加入分散剂和水，配制原矿质量百分浓度为25% -33%的 浆料后进行分级处理，得到矿泥和粗粒矿砂；所述矿矿泥中五氧化二钒的品位为原矿中五 氧化二钒的品位的3. 4-3. 7倍，由于矿泥中钒的品位较高，直接作为钒精矿；所述原矿中氧 化钙的品位大于等于3. 15% ;五氧化二钒的品位大于等于0. 60% ;[〇〇〇9] 步骤二浮选钙 将步骤一所得粗粒矿砂破碎至细度为-0.074mm的颗粒占粗粒矿砂总质量的 55-75 %后，加入水、脉石抑制剂、钙捕收剂、起泡剂，配成粗粒矿砂质量百分浓度为30-35% 的浆料；然后进行浮选，得到钙精矿和选钒原浆；所述钙精矿中氧化钙的品位为为原矿中 氧化钙品位的5-7. 5倍；钙精矿可以用来中和后续钒浸出时所用的酸；在实际操作工程中， 通过观察浮选泡沫表面的富集物，来判断该段浮选的进程，当泡沫变空时，结束该段浮选； 步骤三浮选钒 往选钒原浆中加入pH调节剂，调节pH值至3-4后，加入脉石抑制剂、钒捕收剂，进 行浮选，得到钒精矿和尾矿；所述钒精矿中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位 的 1.8-2. 4 倍。 本专利技术，将原矿破碎至至3mm以下，力口 水调浆，配制原矿质量百分浓度为50% -60%的浆料后进行洗矿，洗矿的同时按每吨原矿 加入800-1500g分散剂，洗矿结束后，加水调浆得到原矿质量百分浓度为25% -33 %的浆 料。 本专利技术，所述原矿中的氧化钙品位 为3. 15-4. 55%，优选为15. 25-34. 25 % ;五氧化二钒的品位为0.60-0. 80 %，优选为 1. 85-2. 05%。 本专利技术，步骤一中所述分级处理选自旋 流分级、筛分分级、摇床分级中的一种。优选为旋流分级。 本专利技术，步骤二中， 脉石抑制剂按每吨原矿加入800_1000g的比例加入； 钙捕收剂按每吨原矿加入200_320g的比例加入； 起泡剂按每吨原矿加入30_40g的比例加入。 本专利技术，步骤三中， 脉石抑制剂按每吨原矿加入200_300g的比例加入； 钒捕收剂按每吨原矿加入80_120g的比例加入。 本专利技术，所述分散剂选自六偏磷酸钠、 水玻璃、氟硅酸钠、羧甲基纤维素中的至少一种。 本专利技术，所述脉石抑制剂选自六偏磷酸 钠、水玻璃、氟硅酸钠中的至少一种。 本专利技术，所述钙捕收剂选自硬脂酸、 十二烷基苯磺酸钠、油酸钠中的至少一种。 本专利技术，所述起泡剂选自松醇油、甲基 异丁基甲醇（MIBC)中的至少一种。 本专利技术，所述钒捕收剂选自十四烷基三 丁基氯化磷、醚胺、十二烷基三甲基氯化铵中的至少一种。 本专利技术，步骤三中，所述pH调节剂选自 磷酸、盐酸中的至少一种。 本专利技术，钙的总回收率为70-82%，钒的 总回收率大于等于73%。 本专利技术一种从高I丐含钥;娃质页岩中提取钥;的方法，尾矿占原矿总质量的60-65%， 尾矿可以用于建筑材料。 本专利技术，由于抛除了尾矿，使得浸出钒 时，所需酸液或碱液大量减少，同时经过选矿后，使得钒更容易浸出，且浸出液的质量也远 远优于从原矿中采用直接浸出所得浸出液的质量。 原理和技术效果 由于高钙含钒硅质页岩型矿石的组成矿物一般为石英、云母、高岭石等粘土矿 物、黄铁矿、方解石、重晶石等，这些矿物硬度差别很大，磨矿过程中石英、重晶石、方解石 (CaC03)等会形成粗粒，而云母、高岭石等粘土矿物本身嵌布粒度就比较细，在同等破碎强 度下，云母、高岭石等粘土矿物肯定会形成细粒。同时钙主要富集在重晶石和方解石上，而 钒一般富集在云母、高岭石等粘土矿中。所以本专利技术首先采用旋流分级。本专利技术将矿石破 碎至-3mm后，加入分散剂和水，配制原矿质量百分浓度为25 % -33 %的浆料，然后进行旋流 分级，在合适的粒度、浓度、分散剂等条件的协同作用下，富钒小颗粒（团聚的除外），基本 上在旋流器的溢流管处被收集，即为矿泥。通过旋流分级不仅回收了富钒小颗粒，同时还排 除了细粒矿物对后续浮选的不利影响。旋流分级后，采用先脱除钙后浮选富集钒的流程，巧 妙的利用再次破碎的技术，将脉石（主要为石英）、方解石、重晶石等硬度较大矿物破碎到 合理的粒度后，通过浮选实现了钙与钒的分离；同时在浮选钙的过程中，云母、高岭石等粘 土矿的细小颗粒逐渐长大，为了不使过多的钒进入钙精矿中，然后往钒原浆中加入pH调节 齐U，调节pH值至3-4后，进行浮选钒，在调节pH的过程中，云母、高岭石等粘土矿的细小颗 粒逐渐长到符合浮选要求的粒度，在此条件下通过pH调节剂、钒捕收剂、脉石抑制剂的协 同作用，成功的实现了钒的高效选出。也就解决了现有技术中直接选钒时所遇到的难题。 [〇〇34] 总之，本专利技术采用分级后，先除钙再选钒的工艺路线，取得了意想不到效果，同时 解决了现有技术难以从高钙含钒硅质页岩型矿石中高效提钒的难题。本专利技术所得钙精矿能 用于可以用来中和后续钒浸出时所用的酸，所得钒精矿经酸浸出处理后，可以直接用于五 氧化二钒或钒的制备；所得尾矿以及钒精矿的浸出渣可以用于建筑材料；本专利技术所得钒精 矿，由于实现了其与尾矿的分离，大大降低了后续工艺的酸耗或碱耗，这就大大节约了冶炼 的成本。本专利技术整体选矿成本较低，具有较高的技术、经济推广价值。 【具体实施方式】 实施例1 采用本方法对陕西商洛县某高钙低品位硅质页岩钒矿（原矿）进行选矿试验研 究。该矿中V 205的品位为0. 67%，氧化钙的品位3. 27%，脉石矿物主要为石英。 步骤一分级 将原矿破碎至至3_以下，加水调浆，配制原矿质量百分浓度为50%的浆料后进 行洗矿，洗矿的同时按每吨原矿加入800g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一  分级将原矿破碎至3mm以下，加入分散剂和水，配制原矿质量百分浓度为25％‑33％的浆料后进行分级处理，得到矿泥和粗粒矿砂；所述原矿中氧化钙的品位大于等于3.15％；五氧化二钒的品位大于等于0.60％；所述矿泥中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位的3.4‑3.7倍；步骤二  浮选钙将步骤一所得粗粒矿砂破碎至细度为‑0.074mm的颗粒占粗粒矿砂总质量的55‑75％后，加入水、脉石抑制剂、钙捕收剂、起泡剂，配成粗粒矿砂质量百分浓度为30‑35％的浆料；然后进行浮选，得到钙精矿和选钒原浆；所述钙精矿中氧化钙的品位为原矿中氧化钙品位的5‑7.5倍；步骤三  浮选钒往选钒原浆中加入pH调节剂，调节pH值至3‑4后，加入脉石抑制剂、钒捕收剂，进行浮选，得到钒精矿和尾矿；所述钒精矿中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位的1.8‑2.4倍。

【技术特征摘要】
1. 一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法，其特征在于，包括下述步骤： 步骤一分级 将原矿破碎至3_以下，加入分散剂和水，配制原矿质量百分浓度为25% -33%的浆料 后进行分级处理，得到矿泥和粗粒矿砂；所述原矿中氧化钙的品位大于等于3. 15%;五氧化 二钒的品位大于等于0. 60% ;所述矿泥中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位的 3. 4-3. 7 倍； 步骤二浮选钙 将步骤一所得粗粒矿砂破碎至细度为-0. 074mm的颗粒占粗粒矿砂总质量的55-75% 后，加入水、脉石抑制剂、钙捕收剂、起泡剂，配成粗粒矿砂质量百分浓度为30-35%的浆料； 然后进行浮选，得到钙精矿和选钒原浆；所述钙精矿中氧化钙的品位为原矿中氧化钙品位 的5-7. 5倍； 步骤三浮选钒 往选钒原浆中加入pH调节剂，调节pH值至3-4后，加入脉石抑制剂、钒捕收剂，进行 浮选，得到钒精矿和尾矿；所述钒精矿中五氧化二钒的品位为原矿中五氧化二钒的品位的 1. 8-2. 4 倍。2. 根据权利要求1所述的一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法，其特征在于： 将原矿破碎至至3mm以下，加水调楽，后进行洗矿，洗矿的同时按每吨原矿加入 800-1500g分散剂，洗矿结束后，加水调浆得到原矿质量百分浓度为25% -33%的浆料。3. 根据权利要求2所述的一种从高钙含钒硅质页岩中提取钒的方法，其特征在于：所 述原矿中的氧化钙品位为3. 15-4. 55% ;五氧化二钒的品位为0. 60-0. 80%。4. 根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，王丽，胡岳华，刘润清，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43