科技成果

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成果名称: 石煤钒矿湿法工艺降酸技术研究

成果登记号: 9612014Y0428

第一完成单位: 陕西五洲矿业股份有限公司

联 系 人: 范建斌

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与节能

成果简介:

       陕西五洲矿业股份有限公司是我国最大的石煤提钒企业,近年来,由于生产中大力的推广和应用湿法提钒先进工艺技   术,企业规模得到了迅速发展,V2O5生产规模已达到年生产5000吨以上,钒浸出率达90%,全工艺钒金属回收率超过85%,其生产控制与工艺管理指标在国内外同类企业中据于领先水平。但是,为了提高资源利用率,保证钒浸出率,必须保证浸出体系酸度,因此,硫酸消耗高;由于酸的利用率低,浸出完成后的浸出液中仍含有大量剩余硫酸,中和酸需要量大量石灰,矿渣洗涤需要大量清水,污水处理量大,导致生产成本高,严重影响了企业的经济效益。        陕西五洲矿业股份有限公司早在2010年就在寻求降低酸耗的方法,同时寻求在提钒工艺上的重大突破,以期望实现清洁生产、发展循环经济,进一步降低生产成本,减少工业排放,节约水资源,使企业在激烈竞争的市场中能够生存和发展。2011年,公司和广州有色金属研究院合作,围绕降本增效,进行了多项工艺和技术改造。2012年1月,由陕西有色金属控股集团有限责任公司批准立项,以陕西五洲矿业股份有限公司为主,开始了石煤钒矿湿法工艺降酸技术研究,通过试验研究,主要采用余酸回用浸出的方法,减少了浸出硫酸的加入量,降低了石灰用量,并实现萃余水回用工艺。在实现工业化后,即降低了工业污染物排放,又减少了生产投入和水资源用量、提高了经济效益。        立项后,通过三个月的实验室系统研究,开发了浸出过程余酸的回收利用工艺,解决了石煤钒矿湿法浸出降低硫酸消耗量的技术难题,以及随后降低中和时石灰用量、充分回用萃余水的试验研究工作。2012年4月,分别在中村钒矿和中天钒矿开始进行现场试验,解决了余酸利用在工业生产的工程化技术难题,目前生产运转情况较好,硫酸用量由175公斤降到140公斤,每吨原矿降低酸耗35公斤,平均酸耗降低20%;石灰用量由150公斤降到119公斤,每吨原矿降低石灰用量31公斤,石灰消耗每吨矿石平均降低21%;球磨机的用水量由以前的0.7m3/吨矿降低到0.2m3/吨矿;浓密洗涤基本采用萃余水回用,节约新鲜用水量3m3/吨矿,相应降低污水处理量70%;磷酸钙28%、废弃物减少10%。目前该技术已在陕西五洲矿业股份有限公司全面推广应用,为企业实现清洁生产、发展循环经济奠定了坚实技术基础,显著提高了企业的经济效益。      在传统的石煤酸浸出工艺基础上,采用充分回收利用浸出过程中余酸的新技术,即:将浸出完成后的上清液再返回到浸出原矿,充分利用其中未反应的剩余硫酸保持浸出所需的高硫酸浓度,借以保持稳定的浸出率。该技术有效地解决了湿法浸出工艺硫酸消耗量大的问题,也降低了中和处理时石灰的用量,同时使萃余水循环回收利用变得可行,有效地解决了石煤湿法提钒工艺中酸碱消耗高、工业用水量大、污水处理难等诸多技术难题。      基于本项目所开发的石煤钒矿清洁高效提钒新技术,对于采用全湿法提钒工艺的石煤钒矿,保证其浸出率的同时节约大量   硫酸和石灰、降低工业用水量;工业化生产实践结果经过统计计算,硫酸消耗平均降低20%,石灰消耗平均降低21%,工业用水量降低70%,相应降低污水处理量70%,固体废弃物总量减少10%。      本技术不改变原工艺主流程,设备改造简单,投资少,见效快。经过近两年的工业生产实践证明,在解决了矿浆浓缩、固液分离操作后,易于实现操作控制,安全可靠。即实现了清洁生产,又降低了生产成本,同时也对总的生产工艺无不良影响。      本项目通过查新工作,结论为:未见到国内外有与本委托项目的上述技术特点相同的“石煤钒矿湿法工艺降酸技术研究”的文献、专利和成果报道,为国际首创。   本项目其核心技术已申请发明专利并已获得专利,名称为“一种含钒石煤中钒的湿法浸出方法”,专利公开(公告)号:CN101760650A。   陕西五洲矿业股份有限公司年处理50万吨石煤钒冶炼厂已应用本项目技术,每年可节约硫酸用量高达4万吨以上,节约石灰用量4万吨,节省材料消耗成本4400万元/年,减少废渣排放8万吨/年,降低废渣堆存成本80万元/年,合计可降低成本约4488万元。预计如果我国国内石煤提钒企业新改造和新建工艺有40%采用全湿法浸出工艺,采用本项目降低生产消耗,每年可节约生产成本将超过10亿元。   该项目成果的社会效益在于:采用本技术实现了提钒过程中废酸的回收利用,节约了大量生产用水,减少了污水和固体废弃物的排放量,作到了低碳环保,符合国家环保政策要求;采用本技术可大幅度降低硫酸等化工原材料的投入,降低了生产成本,提高了企业竞争力。该技术为行业共性技术,为我国石煤提钒行业推行清洁生产、发展循环经济,提高经济效益提供了有力的技术支持。