一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石煤提釩技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含釩石煤是我國特有的一種重要含釩資源，經(jīng)過科技工作者的不斷努力以及石煤提釩產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日趨壯大，石煤提釩已成為提釩領(lǐng)域極為重要的組成部分。石煤中的釩大部分為三價釩，并常以類質(zhì)同象的形式賦存于云母、伊利石等鋁硅酸鹽類礦物中，較為穩(wěn)定。傳統(tǒng)的鈉化焙燒-水浸提釩工藝由于其嚴重的環(huán)境污染已逐漸被目前趨于成熟的空白焙燒-酸浸和直接酸浸等工藝所取代。對于釩在鋁硅酸鹽礦物晶格中賦存率高，低價態(tài)釩含量高的一類含釩石煤，酸浸前往往需要進行焙燒作業(yè)，以盡可能地對含釩礦物的晶格進行預(yù)破壞，減輕后續(xù)酸浸作業(yè)的壓力。
[0003]微波作為一種高效清潔的能源，在礦冶領(lǐng)域的研宄及應(yīng)用已越來越深入。部分研宄工作者就將微波加熱技術(shù)應(yīng)用到石煤提釩焙燒作業(yè)中做了初步研宄。由于微波加熱選擇性加熱、整體性加熱及高效加熱等特點，微波加熱能夠更充分地破壞石煤中含釩礦物的結(jié)構(gòu)，致使焙燒樣獲得更高的釩浸出率。然而，也正是因為微波焙燒的這些特點，在實際含釩石煤的微波焙燒過程中，常會出現(xiàn)物料發(fā)生燒結(jié)的情況，這對含釩石煤微波焙燒過程的順行以及焙燒樣的釩浸出率都存在嚴重的影響。
[0004]歐陽國強等(歐陽國強，張小云，田學(xué)達，李熠，謝森.微波焙燒對石煤提釩的影響[J].中國有色金屬學(xué)報，2008，18(4):750-754.)研宄了微波焙燒對石煤提釩的影響，焙燒后的石煤能夠得到較高的釩浸出率，認為是由于微波焙燒選擇性加熱的特性，誘發(fā)物料顆粒產(chǎn)生的“裂解”作用促進了釩浸出率的提升。但并未對焙燒過程中物料的燒結(jié)問題及處理方式進行敘述。
[0005]袁益忠等(袁益忠，張一敏，陳鐵軍，劉濤，王非，劉娟.石煤分級微波焙燒對提釩過程的影響研宄[J].稀有金屬，2014，38 (3):534-540)對不同粒級的含釩石煤分別進行了焙燒研宄，發(fā)現(xiàn)由于微波加熱選擇性加熱、整體加熱等特性，細粒級石煤的存在會使物料在微波焙燒過程發(fā)生嚴重的燒結(jié)現(xiàn)象。按照該文中全粒級石煤的微波焙燒方式進行含釩石煤的焙燒，發(fā)生燒結(jié)的物料量會占到總物料的30%以上，且焙燒料中的釩浸出率不到60%，但文中并未提出具體的解決方式。
[0006]綜上所述，含釩石煤微波焙燒可以使含釩石煤在浸出作業(yè)中得到較高的釩浸出率，但物料的燒結(jié)會嚴重影響含釩石煤微波焙燒過程的順行進行及其焙燒效果。而目前并沒有一種既能有效減少物料燒結(jié)，又能充分發(fā)揮微波焙燒有利效果的處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法，該方法能顯著減少含釩石煤微波焙燒過程中的燒結(jié)現(xiàn)象，微波焙燒效果好。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟是: 步驟一、先將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，再分為粗粒級含釩石煤和細粒級含釩石煤，粗粒級含釩石煤的粒徑小于6_且大于等于1_，細粒級含釩石煤粒徑小于1_。
[0009]步驟二、按細粒級含釩石煤:水的質(zhì)量比為1: 0.06-0.09，向細粒級含釩石煤中加水混合，制粒，得到粒徑為3~8_的小球，干燥，得到干燥后的小球。
[0010]步驟三、將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。
[0011 ] 所述微波焙燒的升溫速率為25~55°C /min，微波焙燒的溫度為750~850°C，恒溫焙燒的時間為25~40min。
[0012]所述工業(yè)微波焙燒設(shè)備的頻率為2400~2500MHz。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的有益效果:
1、本發(fā)明將細粒級含釩石煤制粒成粒徑為3~8mm的小球作為鋪底料，與l~6mm粒徑的含釩石煤一起焙燒，提高了含釩石煤微波焙燒的入爐粒徑，改善了料堆的透氣性，顯著地減少了微波焙燒過程中含釩石煤的燒結(jié)現(xiàn)象，使得焙燒作業(yè)能夠順利進行，提高了焙燒效率。
[0014]2、本發(fā)明在控制含釩石煤微波焙燒入爐粒級的同時，控制微波焙燒過程的升溫速率為25~55°C /min，焙燒溫度為750~850°C，恒溫焙燒時間為25~40min，能夠充分發(fā)揮微波焙燒的優(yōu)勢，焙燒效果好。
[0015]3、本發(fā)明在微波焙燒過程中，燒結(jié)部分的物料量占總物料量的比小于3% ;本發(fā)明制得的含釩石煤焙燒料經(jīng)恒溫攪拌酸浸，釩浸出率大于80%。
[0016]因此，本發(fā)明能顯著減少含釩石煤微波焙燒過程中的燒結(jié)現(xiàn)象，微波焙燒效果好。
[0017]具體實施方法
下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
[0018]本【具體實施方式】中，所述工業(yè)微波焙燒設(shè)備的頻率為2400~2500MHz，實施例中不再贅述。
[0019]實施例1
一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法。所述方法的具體步驟是:
步驟一、先將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，再分為粗粒級含釩石煤和細粒級含釩石煤，粗粒級含釩石煤的粒徑小于6_且大于等于1_，細粒級含釩石煤粒徑小于1_。
[0020]步驟二、按細粒級含釩石煤:水的質(zhì)量比為1: 0.06-0.07，向細粒級含釩石煤中加水混合，制粒，得到粒徑為3~8_的小球，干燥，得到干燥后的小球。
[0021]步驟三、將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料鋪于底層，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。
[0022]所述微波焙燒的升溫速率為25~35°C /min,微波焙燒的溫度為750~780°C，恒溫焙燒的時間為25~30min。
[0023]本實施例1在微波焙燒過程中，燒結(jié)部分的物料量占總物料量的比為0.3-0.9% ；本實施例1制得的含釩石煤焙燒料經(jīng)恒溫攪拌酸浸，釩浸出率為80~85%。
[0024]實施例2
一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法。所述方法的具體步驟是:
步驟一、先將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，再分為粗粒級含釩石煤和細粒級含釩石煤，粗粒級含釩石煤的粒徑小于6_且大于等于1_，細粒級含釩石煤粒徑小于1_。
[0025]步驟二、按細粒級含釩石煤:水的質(zhì)量比為1: 0.07-0.08，向細粒級含釩石煤中加水混合，制粒，得到粒徑為3~5_的小球，干燥，得到干燥后的小球。
[0026]步驟三、將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料鋪于底層，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。
[0027]所述微波焙燒的升溫速率為35~45°C /min,微波焙燒的溫度為780~820°C，恒溫焙燒的時間為30~35min。
[0028]本實施例2在微波焙燒過程中，燒結(jié)部分的物料占總物料量的比例為0.8-2.3% ；本實施例2制得的含釩石煤焙燒料經(jīng)恒溫攪拌酸浸，釩浸出率為84~88%。
[0029]實施例3
一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法。所述方法的具體步驟是:
步驟一、先將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，再分為粗粒級含釩石煤和細粒級含釩石煤，粗粒級含釩石煤的粒徑小于6_且大于等于1_，細粒級含釩石煤粒徑小于1_。
[0030]步驟二、按細粒級含釩石煤:水的質(zhì)量比為1: 0.08-0.09，向細粒級含釩石煤中加水混合，制粒，得到粒徑為5~8_的小球，干燥，得到干燥后的小球。
[0031]步驟三、將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料鋪于底層，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。
[0032]所述微波焙燒的升溫速率為45~55°C /min,微波焙燒的溫度為820~850°C，恒溫焙燒的時間為35~40min。
[0033]本實施例3在微波焙燒過程中，燒結(jié)部分的物料量占總物料量的比為2~2.6% ;本實施例3制得的含釩石煤焙燒料經(jīng)恒溫攪拌酸浸，釩浸出率為81~85%。
[0034]本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的有益效果:
1、本【具體實施方式】將細粒級含釩石煤制粒成粒徑為3~8mm的小球作為鋪底料，與1~6_粒徑的含釩石煤一起焙燒，提高了含釩石煤微波焙燒的入爐粒徑，改善了料堆的透氣性，顯著地減少了微波焙燒過程中含釩石煤的燒結(jié)現(xiàn)象，使得焙燒作業(yè)能夠順利進行，提高了焙燒效率。
[0035]2、本【具體實施方式】在控制含釩石煤微波焙燒入爐粒級的同時，控制微波焙燒過程的升溫速率為25~55°C /min，焙燒溫度為750~850°C，恒溫焙燒時間為25~40min，能夠充分發(fā)揮微波焙燒的優(yōu)勢，焙燒效果好。
[0036]3、本【具體實施方式】在微波焙燒過程中，燒結(jié)部分的物料量占總物料量的比小于3% ;本【具體實施方式】制得的含釩石煤焙燒料經(jīng)恒溫攪拌酸浸，釩浸出率大于80%。
[0037]因此，本【具體實施方式】能顯著減少含釩石煤微波焙燒過程中的燒結(jié)現(xiàn)象，微波焙燒效果好。
【主權(quán)項】
1.一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法，其特征在于所述方法的具體步驟是: 步驟一、先將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，再分為粗粒級含釩石煤和細粒級含釩石煤，粗粒級含釩石煤的粒徑小于6_且大于等于1_，細粒級含釩石煤粒徑小于1_ ； 步驟二、按細粒級含釩石煤:水的質(zhì)量比為1: 0.06-0.09，向細粒級含釩石煤中加水混合，制粒，得到粒徑為3~8_的小球，干燥，得到干燥后的小球； 步驟三、將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法，其特征在于所述微波焙燒的升溫速率為25~55°C /min，微波焙燒的溫度為750~850°C，恒溫焙燒的時間為25~40min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法，其特征在于所述工業(yè)微波焙燒設(shè)備的頻率為2400~2500MHz。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防燒結(jié)的含釩石煤微波焙燒方法。其技術(shù)方案是：將含釩石煤破碎至粒徑小于6mm，分為粒徑小于6mm且大于等于1mm的粗粒級含釩石煤和粒徑小于1mm的細粒級含釩石煤；再按細粒級含釩石煤︰水的質(zhì)量比為1︰0.06~0.09，向細粒級含釩石煤中加水混合，制得粒徑為3~8mm的小球，干燥；然后將干燥后的小球置于工業(yè)微波焙燒設(shè)備中作為鋪底料，再將粗粒級含釩石煤置于鋪底料之上，微波焙燒，冷卻至室溫，得到含釩石煤焙燒料。所述微波焙燒是以25~55℃/min的升溫速率升溫至750~850℃，恒溫微波焙燒25~40min，所述工業(yè)微波焙燒設(shè)備的頻率為2400~2500MHz。本發(fā)明能顯著減少含釩石煤微波焙燒過程中的燒結(jié)現(xiàn)象，微波焙燒效果好。
【IPC分類】C22B1-02, C22B34-22, C22B1-24
【公開號】CN104726694
【申請?zhí)枴緾N201510162381
【發(fā)明人】張一敏, 袁益忠, 劉濤, 黃晶, 包申旭, 陳鐵軍
【申請人】武漢科技大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月8日