本發(fā)明屬于浸礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種從石煤礦物中濕法提取V2O5的方法。

背景技術(shù)：
釩是一種非常重要的戰(zhàn)略資源且應(yīng)用極其廣泛，2012年美國(guó)制定的儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃將全釩液流電池列在首位，因此釩的需求量也越來(lái)越大。目前提釩的主要原料有釩鈦磁鐵礦、釩粘土礦及石煤礦，含釩石煤是我國(guó)一種特有的釩礦資源，其儲(chǔ)量巨大，我國(guó)石煤儲(chǔ)量為618.8億t，石煤中V2O5的儲(chǔ)量達(dá)到117970kt，是我國(guó)釩鈦磁鐵礦中釩儲(chǔ)量的6.7倍，相當(dāng)于世界上其他各國(guó)V2O5儲(chǔ)量的總和。濃酸熟化浸出法是一種強(qiáng)化酸浸技術(shù)，降低了能源消耗，簡(jiǎn)化冶金流程，在鈾礦石和銅礦石的應(yīng)用中都取得了良好的效果。濃酸熟化浸出法在石煤提釩中也正處于研究開(kāi)發(fā)階段。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN101921912A、公開(kāi)日為2010年12月22日、發(fā)明名稱(chēng)為“濃酸二段熟化-氣液循環(huán)石煤提釩工藝”的專(zhuān)利文獻(xiàn)，提出了石煤釩礦增強(qiáng)酸擴(kuò)散作用的二段熟化浸出方法，但拌酸時(shí)會(huì)放出大量熱，酸的擴(kuò)散過(guò)程已經(jīng)足夠完成，其強(qiáng)化效果不明顯，其實(shí)例中加入的添加劑也可能起到了強(qiáng)化熟化過(guò)程的作用，但此法對(duì)于熟化過(guò)程中形成的鈣鹽包裹無(wú)重新打開(kāi)的作用。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN102191388A、公開(kāi)日為2011年9月21日、發(fā)明名稱(chēng)為“濃酸二段熟化石煤提釩工藝”的專(zhuān)利文獻(xiàn)，提出了二段熟化強(qiáng)化浸出的方法，其要求液固比至少為0.5，熟化操作很難進(jìn)行，且需加兩種添加劑，增加了三廢處理的負(fù)擔(dān)。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN103290215A、公開(kāi)日為2013年9月11日、發(fā)明名稱(chēng)為“強(qiáng)化石煤釩礦濃酸熟化浸出的方法”的專(zhuān)利文獻(xiàn)，其熟化過(guò)程控制較復(fù)雜，增加了工業(yè)化的難度。上述文獻(xiàn)中所提到的改良石煤礦熟化方法都具有一定的局限性，而特別是當(dāng)石煤中CaO含量較高時(shí)，采用熟化工藝提取釩，高酸熟化反應(yīng)時(shí)生成的硫酸鈣薄膜可透性顯著下降，將極大阻礙釩的提取，所以現(xiàn)有熟化工藝處理CaO含量較高的石煤礦時(shí)，都難獲得高的釩提取率。同時(shí)在高酸熟化過(guò)程中，有少量廢氣產(chǎn)生，其產(chǎn)生量與硫酸熟化時(shí)的酸用量有直接關(guān)系。石煤釩礦濃酸熟化浸出法具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在酸耗過(guò)高，釩浸出率并不高的缺陷，特別是CaO含量較高的石煤礦，難于應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，因此，針對(duì)石煤釩礦，尋找過(guò)程易控制、資源回收率高、且綠色環(huán)保的熟化手段成為了石煤釩礦濃酸熟化法的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種釩回收率高、過(guò)程易控制、綠色環(huán)保的石煤釩礦二段低酸熟化提釩方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種石煤釩礦的二段熟化提釩方法，包括以下步驟：（1）首先對(duì)石煤釩礦進(jìn)行破碎細(xì)磨，然后向所得礦粉中加入水和濃硫酸拌勻，得到拌合料；濃硫酸的添加質(zhì)量為石煤釩礦質(zhì)量的10%～15%；（2）將上述拌合料進(jìn)行熟化，然后將得到的熟料用水浸出，經(jīng)液固分離后得到含釩浸出溶液和浸出渣；（3）向上述浸出渣加入濃硫酸拌勻，然后進(jìn)行熟化，將得到的熟料用水浸出，經(jīng)液固分離后得到含釩浸出溶液和浸出渣；濃硫酸的添加質(zhì)量為石煤釩礦質(zhì)量的10%～15%；由于浸出渣為濕渣，所以無(wú)需再添加水，直接在渣中加入濃硫酸。（4）合并步驟（2）與步驟（3）的含釩浸出溶液。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述石煤釩礦中CaO含量>3%，破碎細(xì)磨后得到的礦粉粒度<0.18mm。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（1）中，水的添加質(zhì)量為石煤釩礦質(zhì)量的5%～10%。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述水和濃硫酸先后依次加入，或者將濃硫酸與水混合后再加入礦粉中。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（2）中，熟化溫度為100℃～160℃，熟化時(shí)間為3h～10h。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（2）中，在常溫常壓下將熟料用水浸出，時(shí)間控制為0.5h～2h，水浸時(shí)的液固比為2:1。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（3）中，熟化溫度為100℃～160℃，熟化時(shí)間為3h～10h。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（3）中，在常溫常壓下將熟料用水浸出，時(shí)間控制為0.5h～2h，水浸時(shí)的液固比為2:1。上述的二段熟化提釩方法中，優(yōu)選的，所述步驟（1）中，濃硫酸的添加質(zhì)量為石煤釩礦質(zhì)量的10%～12%；所述步驟（3）中，濃硫酸的添加質(zhì)量為石煤釩礦質(zhì)量的10%～12%。更優(yōu)選的，所述步驟（1）中濃硫酸的添加質(zhì)量與所述步驟（3）中濃硫酸的添加質(zhì)量之和，不超過(guò)該石煤釩礦熟化時(shí)常規(guī)計(jì)算所需的濃硫酸總量。本發(fā)明的技術(shù)方案主要基于以下兩點(diǎn)原理：其一，石煤熟化過(guò)程是采用高酸強(qiáng)化浸出礦物的過(guò)程，但是在熟化反應(yīng)的同時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物表面結(jié)晶析出不溶性的硫酸鈣晶體，形成一層薄膜，堵塞毛細(xì)孔道，妨礙擴(kuò)散和反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。在礦石的酸分解過(guò)程中，硫酸鈣膜的形成已有深入而廣泛的研究，熟化副反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鈣薄膜的可透性與反應(yīng)酸濃度的關(guān)系相一致，在一定酸濃度下，先后依次析出二水硫酸鈣、半水硫酸鈣和無(wú)水硫酸鈣，在硫酸濃度過(guò)高時(shí)，形成不可透膜，熟化分解過(guò)程被阻止，特別是當(dāng)?shù)V物中鈣含量過(guò)高時(shí)，此副反應(yīng)更加明顯，因此石煤礦采用傳統(tǒng)熟化浸出時(shí)，難于獲得較高的釩浸出率。其二，石煤熟化過(guò)程的原料中C在一定溫度下與濃硫酸反應(yīng)，在熟化起始階段會(huì)產(chǎn)生少量廢氣，其產(chǎn)出量與酸濃度有直接關(guān)系，在高酸熟化時(shí)，勢(shì)必會(huì)造成一定的污染。針對(duì)上述情況，本發(fā)明將熟化浸出所需的酸用量分為二段加入，降低了熟化反應(yīng)時(shí)礦物表面的酸濃度，抑制了熟化副反應(yīng)，且低酸熟化時(shí)基本不產(chǎn)生廢氣污染。因此，本發(fā)明用于石煤釩礦濃酸熟化提釩時(shí)，極大提高了釩的浸出率，并更加清潔環(huán)保，使熟化提釩技術(shù)更加完善。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）本發(fā)明針對(duì)石煤釩礦采用二段低酸熟化方法，有效抑制了熟化中的副反應(yīng)過(guò)程，極大提高了釩的浸出率。（2）本發(fā)明采用二段低酸熟化方法，酸濃度較低，熟化過(guò)程更加清潔環(huán)保，工業(yè)應(yīng)用前景大。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明石煤釩礦中二段熟化提釩方法的工藝流程圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。除非另有定義，下文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。實(shí)施例1：一種本發(fā)明的石煤釩礦中二段熟化提釩方法，包括以下步驟：南方某地石煤釩礦，原礦主要化學(xué)成分為C12.25%、SiO254.71%、Al2O38.98%、V2O50.72%、CaO3.21%，采用如圖1所示的本發(fā)明的方法對(duì)石煤釩礦進(jìn)行處理，先將石煤原料破碎細(xì)磨至粒度<0.18mm，加入石煤釩礦質(zhì)量的10%的水拌勻，再加入石煤釩礦質(zhì)量的10%的濃硫酸拌勻，在120℃下進(jìn)行熟化4h，然后以液固比2:1的水浸出2h，液固分離后，得到含釩浸出溶液和浸出渣，再將浸出渣加入石煤釩礦質(zhì)量的10%的濃硫酸拌勻，在120℃下進(jìn)行熟化4h，然后以液固比2:1的水浸出2h，液固分離后，得到含釩浸出溶液和浸出渣，將兩次得到的含釩浸出溶液合并，測(cè)定浸出溶液中釩的濃度，并計(jì)算得到釩的浸出率為88.3%。實(shí)施例2：一種本發(fā)明的石煤釩礦中二段熟化提釩方法，包括以下步驟：南方某地石煤釩礦，原礦主要化學(xué)成分為C12.25%、SiO254.71%、Al2O38.98%、V2O50.72%、CaO3.21%，采用如圖1所示的本發(fā)明的方法對(duì)石煤釩礦進(jìn)行處理，先將石煤原料破碎細(xì)磨至粒度<0.18mm，加入石煤釩礦質(zhì)量的10%的水拌勻，再加入石煤釩礦質(zhì)量的12%的濃硫酸拌勻，在120℃下進(jìn)行熟化4h，然后以液固比2:1的水浸出2h，液固分離后，得到含釩浸出溶液和浸出渣，再將浸出渣加入石煤釩礦質(zhì)量的12%的濃硫酸拌勻，在120℃下進(jìn)行熟化4h，然后以液固比2:1的水浸出2h，液固分離后，得到含釩浸出溶液和浸出渣，將兩次得到的含釩浸出溶液合并，測(cè)定浸出溶液中釩的濃度，并計(jì)算得到釩的浸出率為90.6%。為進(jìn)行對(duì)比，如表1，將實(shí)施例1與實(shí)施例2二次加入的硫酸量分別按一次加入，即編號(hào)3、4，編號(hào)3在與實(shí)施例1其它條件相同下熟化，編號(hào)4在與實(shí)施例2其它條件相同下熟化，分別浸出計(jì)算釩浸出率。表1：實(shí)施例1與實(shí)施例2二段熟化浸出與一般熟化浸出的對(duì)比從表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，二段熟化和單段熟化都隨著酸用量的增加，釩浸出率也隨之提高。在等量酸耗的條件下，二段低酸熟化的釩浸出率比單段高酸熟化時(shí)大幅提高，這證明石煤釩礦二段低酸熟化方法高效可靠。