钒是一种非常重要的战略资源，主要用于钢铁工业及陶瓷工业，在航天工业、核工业、生物制药和钒电池等方面都有新的应用[1-3]。含钒石煤是我国特有的一种钒矿资源，我国石煤储量为618.8 亿t，石煤中V2O5的储量达到117970 kt，是我国钒钛磁铁矿中钒储量的6.7倍，相当于世界上各国V2O5储量的总和[4-6]，以上数据表明，我国石煤钒矿具有很高的工业价值和巨大的资源优势。
我国传统石煤提钒采用钠盐焙烧-酸浸工艺[7-8]，该工艺设备简单、生产成本低，但收率一般只有45%50%，且焙烧过程产生HCl和Cl2等有害气体，环境污染十分严重。为此冶金工作者提出了多种焙烧替代方法[9-11]，如石煤无盐焙烧硫酸浸出工艺、钙化焙烧酸浸工艺、复合添加剂焙烧酸浸工艺，这些工艺解决了焙烧工艺中Cl2问题，但也没有完全避免废气的污染，且焙烧中极易局部过烧，目前还没有合适的工业焙烧设备。石煤钒矿直接酸浸
工艺[12-14]研究也有不少进展，如直接酸浸工艺、加压酸浸工艺、HF强化酸浸工艺，这些工艺浸出过程慢、能源消耗大，且后续废物处理复杂，实现工业化生产还有待进一步研究。
针对上述问题，本研究提出了浓酸熟化-离子交换-铵盐沉钒-煅烧精制新工艺处理石煤钒矿，该工艺避免了高耗能、高污染的焙烧过程，熟化后浸出液中SiO2含量大幅降低，简化后续离子交换处理。该工艺钒浸出率高、流程简单、过程能耗低、清洁环保，为石煤提钒行业开辟了一条新途径。
1 实验
1.1 实验原料
本实验所用原料为南方某地石煤钒矿，其主要化学成分分析结果如表1，价态分析结果如表2。
1.2 实验主要试剂、设备及分析方法
实验主要试剂：分析纯浓H2SO4、去离子水、氯酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、氯化铵，钒滴定分析过程中所用的磷酸、硫酸亚铁铵、高锰酸钾等均为分析纯。D301阴离子树脂。
实验主要设备：球磨机、电子秤、电热恒温烘箱、电位pH计、恒流泵、玻璃交换柱、抽滤瓶、布氏漏斗、旋片式真空泵、小型SiC棒电阻炉。
分析方法采用国标YS/T 540.1-2006滴定法分析钒含量，以n-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
1.3 实验方法流程
声明：
“石煤清洁提钒新工艺研究” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：长沙矿冶研究院有限责任公司
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2025年05月16日 ~ 18日 
