專利名稱：從含釩礦物中干法分級富集V₂O₅的方法
技術領域：
本發明屬于冶金領域中稀有金屬的選礦與冶金技術領域，尤其涉及一種從含釩礦物中富集V2O5的方法。
背景技術：
釩是一種稀有高熔點金屬，是一種非常重要的戰略資源。目前，世界上85%以上的釩被用于鋼鐵工業；約7%被用于生產其它合金，如鋁釩合金、鈦釩合金；另有7%被用于化工及陶瓷工業，常作為生產高效催化劑、觸媒劑的原料。釩的應用領域還在不斷地拓展，在航天工業、核工業、生物制藥和釩電池等方面都有新的應用。含釩石煤是我國一種特有的釩礦資源，其儲量巨大，但石煤含釩的品位高低不等我國各地區的石煤含釩品位大部分在O. 1% I. 0%之間，品位大于1%的則較少。我國石煤中釩的品位較低，而且非專利文獻“石煤提釩研究進展與V2O5的市場狀況”(賓智勇，《湖南有色金屬》2006年01期，P16 20)中記載石煤釩礦采用傳統選礦的方法不能予以富集，我國石煤提釩行業也未見選礦富集先例。但近來也有少量文獻提出石煤選礦的方法，中國專利文獻“一種含釩石煤的選礦方法”(公開號CN1864860A)中稱將礦物磨至200目，制成礦漿，用濕式精細分級機選出含釩精礦；此方法釩回收率較低，且硅質石煤礦工業上普遍采用焙燒工藝處理，所得精礦還需增加一段烘干工序，明顯提高了投資和生產升本。非專利文獻“選礦富集阿克蘇石煤礦中的釩”(向平等，《材料研究與應用》2010年01期，P65 69)中記載采用濕式篩選拋尾或濕式篩選再浮選方法富集釩，此方法也為濕式處理，浮選工序需專門建廠，投入巨大，同樣難以適用于硅質石煤礦。石煤提釩行業都面臨降低生產成本的巨大壓力。石煤提釩項目成本高主要是由于含釩礦物的品位太低，致使投資大、環保成本高、處理量和能源消耗大。在生產成本難以有效控制的情況下，尋找結合提釩工藝、且綠色環保的選礦富集技術成為了新的發展方向。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種投資少、能耗低、污染少、操作簡單且適于工業化應用的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法。為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，包括以下步驟
(1)粗破首先對含釩礦物進行粗破，篩分去除部分粗顆粒礦物，使礦物中的釩品位得到初步富集；所述粗破過程優選采用的設備為顎式破碎機和圓錐破碎機，且先通過顎式破碎機進行破碎，再通過圓錐破碎機進行破碎；
(2)細磨對上述步驟(I)處理后的礦物顆粒進行細磨；所述細磨過程優選采用的設備為棒磨機或球磨機；
(3)氣流分級對上述步驟(2)處理后的細粉物料進行干法氣流分級，通過控制氣流流速進一步分離細粉物料，并收集氣流分級后的細粒級物料，得到富集V2O5后的含釩產物。
上述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，所述含釩礦物為硅質巖型釩礦石，其中含C質量分數優選為1% 25%，含V2O5品位優選大于O. 5%。我們的研究表明，部分硅質含釩頁巖的各組份礦物物理性能有差異，脈石相硬度大，密度大，含V2O5低；硅相硬度小，密度小，含V2O5高，可見，處理此類含釩礦物時，特別適用于本發明的富集方法。上述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，所述步驟(I)中，所述粗顆粒礦物優選是指粒度大于5mm的礦物；所述粗破完成后，優選控制粗破后礦物顆粒粒度一 5mm的礦物量> 80%。上述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，所述步驟(I)中，優選采用滾筒篩進行篩分，篩分去除的粗顆粒礦物的質量優選占所述含釩礦物(即原礦)質量的10% 30%。上述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，所述細磨完成后，優選控制細磨后細粉物料粒度一 O. 15mm的物料量> 85%，所述細粒級物料是指粒度小于O. 15mm的礦料。
上述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，所述步驟(3)中，氣流分級過程的拋尾量優選占分級前細粉物料質量的5% 15%。與現有技術相比，本發明的優點在于
(1)本發明采用在礦物粗破和細磨時進行二步拋尾的方法，提高了釩品位，在原有工藝基礎上基本沒有增加投資；
(2)本方法全程采用干法分級，可以順利承接后續焙燒處理；不僅工藝流程簡單，節能降耗，而且過程操作方便，綠色環保。


圖I為本發明實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。實施例I :
湖南某地石煤釩礦，原礦化學成分主要包括C 15. 00%、SiO2 58. 46%、Al2O3 8. 72%、V2O5I. 00%，采用本發明的方法對該硅質巖型石煤釩礦進行處理，具體包括以下步驟(工藝流程參見圖I)
I.粗破將本實施例的石煤釩礦依次采用顎式破碎機和圓錐破碎機進行粗破，通過圓錐破碎機排料口控制出料粒度范圍在5. OOmm左右，再將粗破后的礦物采用5. OOmm滾筒篩進行篩分，篩上粗顆粒礦物質量為原礦質量的17. 40%,取樣分析含V2O5為O. 23% ;篩下為原礦質量82. 60%,取樣分析含V2O5為I. 16%。原礦處理量降低17. 40%,釩損失4. 00%,釩品位提高 16. 00%ο2.細磨將步驟I制得的低于5. OOmm的礦物顆粒進入球磨機細磨，取細磨后的細粉物料樣過O. 15mm的網篩，測得過篩的礦物量為93. 40%，此時停止細磨。3.干法氣流分級將步驟(2)細磨后的細粉物料送入氣流分級機，通過調節風力大小控制分級量，粗粉出口收集量為進料總量的9. 70%,取樣分析含V2O5為O. 42%，細粉出口(小于O. 15mm)的細粒級物料收集量為進料總量的90. 30%，取樣分析含V2O5為I. 24%。
通過粗破與細磨兩步拋尾，原礦處理量總共減少25. 20%,釩總損失為7. 37%，釩品位提高24. 00%,從原礦含釩I. 00%提高至I. 24%。實施例2:
西北某地石煤釩礦，原礦化學成分主要包括C 2. 25%、SiO2 59. 41%、Al2O3 10. 40%、V2O5
O.72%，采用本發明的方法對該硅質巖型石煤釩礦進行處理，具體包括以下步驟
I.粗破將本實施例的石煤釩礦依次采用顎式破碎機和圓錐破碎機進行粗破，通過圓錐破碎機排料口控制出料粒度范圍在5. OOmm左右，再將粗破后的礦物采用5. OOmm滾筒篩進行篩分，篩上粗顆粒礦物質量為原礦質量的15. 70%,取樣分析含V2O5為O. 27% ;篩下為原礦質量84. 30%,取樣分析含V2O5為O. 81%。原礦處理量降低11. 70%,釩損失4. 24%，釩品位提聞 11. 70%ο·
2.細磨將步驟I制得的低于5. OOmm的礦物顆粒進入棒磨機細磨，取細磨后的細粉物料樣過O. 15mm的網篩，測得過篩的礦物量為94. 50%，此時停止細磨。3.干法氣流分級將步驟(2)細磨后的細顆粒物料送入氣流分級機，通過調節風力大小控制分級量，粗粉出口收集量為進料總量的9. 20%,取樣分析含V2O5為O. 29%，細粉出口(小于O. 15mm)的細粒級物料收集量為進料總量的90. 80%，取樣分析含V2O5為O. 86%。通過粗破與細磨兩步拋尾，原礦處理量總共減少23. 46%，釩總損失為9. 00%,釩品位提高18. 90%,從原礦含釩O. 72%提高至O. 86%。
權利要求
1.一種從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，包括以下步驟 (1)粗破首先對含釩礦物進行粗破，篩分去除粗顆粒礦物； (2)細磨對上述步驟(I)處理后的礦物顆粒進行細磨； (3)氣流分級對上述步驟(2)處理后的細粉物料進行干法氣流分級，通過控制氣流流速進一步分離細粉物料，并收集氣流分級后的細粒級物料，得到富集V2O5后的含釩精礦。
2.根據權利要求I所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述含釩礦物為硅質巖型釩礦石，其中含C質量分數為1% 25%，含V2O5品位> O. 5%。
3.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述步驟(I)中，所述粗顆粒礦物是指粒度大于5mm的礦物；所述粗破完成后，控制粗破后礦物顆粒粒度一 5mm的礦物量> 80%。
4.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述步驟(I)中，采用滾筒篩進行篩分，篩分去除的粗顆粒礦物的質量占所述含釩礦物質量的 10% 20%ο
5.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述細磨完成后，控制細磨后細粉物料的粒度一 O. 15mm的物料量> 85% ;所述細粒級物料是指粒度小于O. 15mm的礦料。
6.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述步驟(3)中，氣流分級過程的拋尾量占分級前細粉物料質量的5% 15%。
7.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述粗破過程選用的設備為顎式破碎機和圓錐破碎機。
8.根據權利要求I或2所述的從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，其特征在于所述細磨過程選用的設備為棒磨機或球磨機。
全文摘要
本發明公開了一種從含釩礦物中干法分級富集V2O5的方法，包括以下步驟首先對含釩礦物進行粗破，篩分去除粗顆粒礦物，使釩品位得到初步富集；再對礦物顆粒進行細磨，細磨后的細粉物料經干法氣流分級，去除部分含釩低的脈石，收集氣流分級后的細粒級物料，得到富集V2O5后的含釩精礦。本發明通過二步拋尾富集，不僅減少了礦物后續處理量，提高了釩的品位；而且工藝流程簡單、操作方便、綠色環保，具有廣闊的應用前景。
文檔編號C22B34/22GK102935404SQ201210493928
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者萬洪強, 寧順明, 佘宗華, 李肇佳, 陳文勇, 邢學永, 封志敏, 趙強, 王文娟, 吳江華 申請人:長沙礦冶研究院有限責任公司