1. 摘要

钒是钢铁,冶金,石油化工和有机合成工业中的重要原料,从石煤中提取V2O5,西方一些发达国家早在二十世纪五十年代就已进入了工业化的生产,并取得了较成熟的经验.我国在六十年代初期就已开始对石煤提钒进行了研究,相继被定为国家"七五"及"八五"的重点攻关项目,并先后在湖南,浙江,湖北等省相继建厂进行了工业化生产,通过科研部门科技人员和工人的艰辛努力,石煤提取的V₂O₅生产工艺及技术在"八五"期间就已取得重大突破,目前我国从石煤中提取V₂O₅的工艺,技术及设备已成熟,全国每年产钒2万吨以上,其中有70%是从石煤中提取的.钒又是当前国际市场紧俏的有色金属.随新技术新材料的大量开发.钒的应用和耗量日益增长.近年来钒价猛涨,许多国家的厂商在世界各地寻找货源.纷纷向我国求货.我国湖南益阳地区含钒石煤十分丰富,品位很高,且在七十年代初期又开创了从石煤中提钒的新途径,因此,抓住当前钒在市场走俏的大好时机.迅速开发钒矿,回报非常丰厚.

2.项目介绍

2.1石煤资源非常丰富.

早在上世纪70——80年代,湖南省地质局414队就以泥江口益阳石煤发电厂(925厂)为中心,对全国进行石煤矿普查勘探,探明石煤储量D级矿石量260553吨,其中半山坡矿段石煤层为巨厚层,矿层最大厚度150米,一般24——80米,估算储量底盘为+20米标高,界定范围内估算的基础资源储量为2000万—5000万吨.另外湖北、河南、陕西等省钒矿分布很多。

2.2 开采条件及钒矿冶炼性能

钒品位为0.73%—1.1%左右,一般均已出露地表,可不须剥离直接露天开采.根据有关资料对区内石煤钒的价态分析及提钒工艺条件研究,采用该石煤钒矿无盐氧化焙烧沸腾后采用树脂交换法提钒工艺流程在技术上是可行的.该区水文地质条件简单,工程地质条件属简单类,地质环境影响程度为轻度,有利于矿山开采.

 2.3 厂址选择

石煤提钒生产的特点是原料运输量大,每生产一吨精钒,约需各种原料150吨左右.为降低生产成本,故厂址选在石煤矿区附近范围内，交通方便.

 2.4 生产工艺

矿石破碎—→粉磨—→焙烧—→加酸搅拌—→搅拌过滤—→树脂交换—→添加剂—→沉淀过滤—→偏钒酸铵—→焙烧—→精钒产品.

2.5生产设备

名 称  规格型号        单位     数量  单价    金额   备注
转窑                   台        2      30      60  包括鼓风

机磨机    ф2.2m        台        2      8      16

树脂交换塔ф1.5m        台        3      2       6

搅拌机   ф3.5m×8m      套        3      4      12     自制

离心机    ф1.2m        台         2      4      8

破碎机                 台         2      5      10

灼烧炉  ф1.2m×3m      台         2      3       6

水泵                   台         8      2       16

非标件                                           50

反应釜                 台         3      5        15

配套附属设备   台套               15              67包括化验设备引进新工艺及不可预见费

3. 工艺选择及废渣处理

3.1 提钒工艺选择

石煤型钒矿是一种易冶炼的钒矿石.目前石煤提钒工艺流程主要有钠盐氧化焙烧法,直接酸浸法,钙盐焙烧法和附加剂氧化焙烧树脂交换法等四种方法.经过本区石煤,钒矿中钒的价态分析情况,结合市区双溪煤矿钒厂多年生产研究的结果,及湖北丹江市钒厂的经验,拟采用无盐氧化焙烧树脂提钒工艺.
     3.2焙烧后的物料兼有钠化焙烧物料和钙化焙烧物料的特性,可用两段浸出,即直接水浸与弱碱性碳酸化加压浸出.

 3.3浸出液经离子交换法净化后,直接沉钒并灼烧脱氨,即可获得纯度达99.5%的V2O5产品,钒收率超过85%.

3.4焙烧废气CO2可回收用于碳酸化浸取,离子交换与沉钒尾液可用于制造复合肥料.

3.5离子交换和沉钒两工序排放的尾液主要成分为NH4CI和NH4HCO3,对周围环境不会产生有害影响,还可用于作制造复合肥料的掺料.此外,浸渣中富含钙和镁,可望在建材工业领域中得到综合利用,即可用于水泥制造和制砖等.与传统的氧化钠化焙烧工艺比较,本工艺的经济效益显著.

4.市场分析

钒自1801年被人们发现后,由于它具有优良的合金性能和催化性能,一直在很多生产领域被重用.在钢铁工业中,钒是生产高速合金钢和耐热钢的重要添加合金元素,在石油化工和有机合成工业中,钒是被当作不可缺少的融媒剂,催化剂和裂化剂.因此,钒是冶金工业,石油化工和有机合成工业中的重要原料,主要用于制造特种钢材,这些钢材加入钒金属后,可以使钢的颗粒细化,提高钢的强度屈服比及低温冲击性能,改善钢加工各种性能.鉴于钒的广泛用途,国际市场2005年需求量在10万吨左右,并每年按6%递增.国内市场目前消费量在5000吨/年左右.我国钒的产量为6000吨/年,国际市场对钒的需求量大,价格每吨在12000—20000美元之间,国内价格在150000元—200000元波动.发展钒的生产,扩大出口创汇,前途十分可观.概述如下:
◆机遇

一、              钒的用途日益广泛

钒主要用于炼制合金和各种合金,仅此一项就占钒产量的80%以上.在电子工业中用钒制作阴格,栅极和电视管怕荧火体等.钒也是一种超导体材料.由于钒的用途日益广泛,促使钒的生产在世界上迅速发展.

二、钒的消耗量不断增长

七十年代初期出现了钒的消耗高峰,1974年钒的用量约3.2万吨(纯钒),达历史最高水平.近十年来,由于世界经济走向复苏和繁荣.加上钒的用途扩大,其消耗量已达到4.3万吨.钒的消耗虽然时有起伏,但总的趋势是不断上升的.据专家的推测钒的用量今后将以每年4.3%的速率增长.近年来,世界总需求可达830吨以上.这给我国发展钒的生产提供了一个契机.

三、钒的生产供不应求

过去国内需求较少,大部分用于出口,现在国内钢铁工业,机械工业的发展,国内需求增大,以致于我国钒的内销,出口都很紧张.西欧,日本由于人口密集,钒的生产受环境保护法的限制,基本上处于萎缩状况,此外世界各国钒的生产很大部分是在生产铀的同时实行钒铀分离而得的副产品. 三、附件下载