本发明属于矿物加工领域，具体涉及一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法。
背景技术：
1、石煤钒矿是我国特有的含钒资源，分布广泛，储量巨大，但品位偏低，一般品位为0.8％以上才具有工业开采价值。石煤钒矿物相组成复杂，钒赋存状态及价态含量在不同地区不尽相同。钒是一种稀有元素，具有广泛的应用领域，包括冶炼高质量合金钢和各种有色合金，以及在宇航和化学工业中的重要用途。在中国的石煤资源中，伴生元素多达60多种，其中主要可以形成工业矿床的是钒，其次是钼、铀、磷、银等元素。石煤钒矿床属于一种新型矿床类型，称为黑色页岩型钒矿，主要包含钒矿物伊利石。然而，大部分石煤中的钒品位很低，五氧化二钒含量通常低于0.8％，因此提取钒的技术难度很大。为了改善和替代传统的钠化焙烧工艺，研究者们进行了多种新工艺的研究，包括钙法焙烧、空白焙烧和湿法酸浸等。钙法焙烧虽然解决了大气污染的问题，但受到矿石种类和性质的影响较大，焙烧过程中的气氛、时间、温度和钙盐用量等参数都非常敏感，如果控制不当，容易导致硅酸盐难溶物质的生成，从而使一部分钒与硅氧形成难溶的化合物。空白焙烧主要用于解决石煤中的脱碳和低价钒的氧化问题，但其设备仍然传统，生产规模有限，且不能有效提高钒的回收率。湿法酸浸工艺不需要焙烧，可以湿磨石煤矿石，适用于大规模生产，因此成为提取石煤中的钒的研究重点。湿法酸浸提钒工艺的基础理论研究也取得了一些进展，而且在陕西、湖南等地已经大规模应用。然而，酸浸提钒工艺仍然面临一些问题，包括大量消耗硫酸来提高v2o5的浸出率，导致环境问题，以及酸浸液的净化、fe(iii)还原和ph值调整等工序需要大量药剂，尤其是氨水，导致氨氮废水产生和处理问题。此外，离子交换工艺石煤提钒业上常用到的常规阴离子交换树脂，但在使用的过程中常常会伴随吸附容量低、吸附精度差、再生频繁等问题，导致提钒成本一直居高不下。因此，关键问题是如何在提高v2o5浸出率和回收率的同时，降低消耗和避免环境污染，发展方向是开发低消耗低成本的清洁生产工艺。
技术实现思路
1、本发明针对目前石煤提取钒中应用存在的成本高、环境污染严重、回收效率低等问题，提出通过悬浮态破晶氧化-酸浸工艺将类质同象形式赋存于硅酸盐晶格中的钒提取，本技术的关键点在于破除晶格束缚，实现钒的解离释放以及实现钒的氧化，强化浸出，v3+→v5+和v4+，本发明主要包括以下内容：
2、一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸的处理方法主要包括以下内容：
3、步骤1：将石煤钒破碎至-1mm以下(即能通过孔径为1mm的筛网)，通过螺旋给料器给入到旋风预热器中进行预热；
4、步骤2：预热后的物料给入悬浮焙烧炉，向炉体内部通入n2气体，此时体系内产生高温保护烟气，同时，物料在高温保护烟气的作用下会发生脱水；
5、步骤3：从下方通入o2和n2到悬浮焙烧炉中，物料在上升气流作用下在悬浮焙烧炉中处于悬浮状态，所有物料均发生氧化焙烧反应，氧化焙烧温度为800～1000℃，时间为1～2h，得到焙烧产物；
6、步骤4：所述焙烧产物直接给入冷却塔中进行冷却；
7、步骤5：冷却后的焙烧产物开展酸浸作业，浸出时长2～4h，最终得到浸出含钒精矿及尾渣，浸出精矿进行售卖，尾渣堆存风干后用作建筑材料。
8、上述方法中，步骤1所述石煤钒中按重量百分比各物质含量如下：v≤0.8％，tfe(总铁)2～6％，sio2 60～80％，al2o3 3～8％，c 3～6％。
9、上述方法中，步骤3氧化焙烧产生的烟尘气先经旋风分离器分离烟尘和烟气，被旋风分离器排出的烟尘经冷却器冷却后，由布袋收尘器收尘后给入悬浮焙烧炉，烟气给入旋风预热器预热原料后通过烟囱排出。
10、上述的步骤1中，经旋风预热器预热后的物料温度为500～700℃，步骤2石煤在悬浮焙烧炉中发生脱水的温度为600～800℃，脱水反应持续的时间为5～10min。
11、上述的步骤3中，主要发生的化学反应式为：
12、v2o3+o2＝v2o5
13、2v2o4+o2＝2v2o5
14、上述的步骤4中，经冷却塔冷却后的物料温度≥90℃，冷却时长≤20min。
15、上述的步骤5中，浸出温度≥90℃，酸浸体系中液固质量比8：1，使用的酸为10％浓度的稀硫酸。
16、上述方法中，步骤5所述的含钒精矿按重量百分比各物质含量如下：v≥1.1％，浸出率≥80％、sio2≤18％、al2o3≤0.92％，c≤1.3％。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18、(1)悬浮焙烧系统可以充分利用反应过程中已存在的高温气体，避免能源浪费；
19、(2)整体工艺流程可实现超低排放；高温气体热源可循环使用，酸浸体系稀硫酸浓度低用量少；
20、(3)浸出过程成本低廉。
1.一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤1所述石煤钒矿按重量百分比各物质含量如下：v≤0.8％，tfe总铁2～6％，sio2 60～80％，al2o33～8％，c 3～6％。
3.根据权利要求2所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤5所述的含钒精矿按重量百分比各物质含量如下：v≥1.1％，v浸出率≥80％、sio2≤18％、al2o3≤0.92％，c≤1.3％。
4.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤1中经旋风预热器预热后的物料温度为500～700℃。
5.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤2中物料在悬浮焙烧炉中发生脱水的温度为600～800℃，脱水反应持续的时间为5～10min。
6.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤4中经冷却塔冷却后的物料温度≥90℃，冷却时长≤20min。
7.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤5中酸浸处理的温度≥90℃，酸浸处理体系中液固质量比8：1，使用的酸为10％浓度的稀硫酸。
8.根据权利要求1所述的一种石煤钒悬浮态破晶氧化-酸浸处理方法，其特征在于，步骤3中氧化焙烧产生的烟尘气先经旋风分离器分离烟尘和烟气，被旋风分离器分离出的烟尘经冷却器冷却后，由布袋收尘器收尘后给入悬浮焙烧炉，烟气给入旋风预热器预热原料后通过烟囱排出。
