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  2.钒是一种重要的稀有金属元素，应用场景范围十分普遍，素有“现代工业的味精”之称，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术必不可少的重要材料，价值较高。钒资源在自然界储量较为丰富，但由于含钒元素的矿物种类非常之多且不单独成矿，大多数钒矿物都属于伴生矿，只能从其它副产品中回收利用。目前钒主要从钢渣、石煤、废催化剂等原料中进行回收。铝土矿中也含有一定量的钒资源，在氧化铝生产的全部过程中，铝土矿中的钒在溶出过程进入铝酸钠溶液并不间断地积累，达到某些特定的程度时会在分解工序结晶析出，影响氢氧化铝产品质量，因此高效脱除氧化铝生产的全部过程的钒元素，既能有效净化氧化铝生产系统，又可明显提高有价元素资源利用率。

  3.目前针对铝土矿中钒的提取技术，主要涉及如何从拜耳法生产流程过程中提取，方法有结晶法、离子交换法、溶剂萃取法等，但未涉及提高氧化铝生产的全部过程中铝土矿钒溶出率的技术，铝土矿中钒溶出率有待提升。

  4.本技术实施例提供了一种提高铝土矿中钒溶出率的方法，以解决铝土矿中钒溶出率有待提高的技术问题。

  6.提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  8.对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  9.对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣，

  10.其中，所述添加剂包括碱土金属化合物，所述碱土金属化合物为钙的氧化物、钙的氢氧化物、镁的氧化物、镁的氢氧化物中的至少一种；所述铝土矿中，铝针铁矿的质量占矿石总质量的10％以上。

  11.在本技术的一些实施例中，所述将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，控制球磨工序中铝土矿的粒度达到：250-850μm的矿粒的质量百分比为10-40％。

  12.在本技术的一些实施例中，所述碱土金属化合物的添加量为所述铝土矿干重的2-6％。

  14.在本技术的一些实施例中，所述液态氧化剂的添加量为所述铝土矿干重的0.5～1％。

  15.在本技术的一些实施例中，所述液态氧化剂为双氧水、次氯酸中的至少一种。

  16.在本技术的一些实施例中，所述对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，溶出的过程中还加入气态氧化剂。

  17.在本技术的一些实施例中，所述气态氧化剂为氧气、臭氧中的至少一种。

  19.在本技术的一些实施例中，所述循环母液中，苛性碱的浓度不低于220g/l。

  21.本技术实施例提供的提高铝土矿中钒溶出率的方法，通过在球磨过程中加入添加剂，所述添加剂包括钙的氧化物、钙的氢氧化物、镁的氧化物、镁的氢氧化物中的至少一种，使得铝土矿中的铝针铁矿转变为赤铁矿，硅矿物反应生成水化石榴石，从而促进了伴生在铝针铁矿、硅矿物中钒的溶出。

  22.此处的附图被并入说明书里面并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。

  23.为了更清楚地说明本技术实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。

  24.图1为本技术实施例提供的一种提高铝土矿中钒溶出率的方法方法的流程示意图。

  25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。

  26.除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

  27.除非另有特别说明，本技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

  30.本技术实施例提供一种提高铝土矿中钒溶出率的方法，请参考图1，所述提高铝土矿中钒溶出率的方法有如下步骤：

  31.s1：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  32.s2：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  33.s3：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不

  34.s4：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣，

  35.其中，所述添加剂包括碱土金属化合物，所述碱土金属化合物为钙的氧化物、钙的氢氧化物、镁的氧化物、镁的氢氧化物中的至少一种；所述铝土矿中，铝针铁矿的质量占矿石总质量的10％以上。

  36.本领域技术人能理解，循环母液是拜耳法生产氧化铝工艺中的常用原料，其具有极强的碱性，可将铝矿中的含铝化合物溶出形成具有偏铝酸钠的溶液，该具有偏铝酸钠的溶液经处理析出氢氧化铝后，剩余的液相再通过蒸发浓缩等处理后可循环利用，再次用于溶出铝矿中的含铝化合物，因此称为循环母液。

  37.本领域技术人员能够理解，步骤s3中的预脱硅是指将原矿浆在80～105℃条件下进行保温搅拌6～10h，使矿浆中含硅矿物(主要为高岭石)反应生成水合铝硅酸钠进入固相，防止含硅矿物在溶出过程中形成结疤。

  38.本领域技术人能理解，步骤s3中的溶出处理是指在高温下使含铝化合物被强碱溶出。

  39.本领域技术人员能够理解，步骤s4中的沉降、分解、蒸发是本领域的常规步骤，其中分解指的是晶种分解，是指在降温、搅拌、加晶种的条件下，使过饱和铝酸钠溶液中的氢氧化铝结晶析出的过程。作为一种示例，沉降、分解、蒸发可依如下方式进行：

  44.铝土矿中的钛矿物(锐钛矿和金红石)在碱性条件下反应生产钛酸钠，钛酸钠溶解度小，为致密沉淀，其包裹在铝针铁矿表面阻止其与碱液反应，使得铝针铁矿中的钒元素难以释放开来。添加剂为钙的氧化物、钙的氢氧化物、镁的氧化物、镁的氢氧化物中的至少一种，可以与钛矿物反应生成钛酸钙，可以消除钛矿物的影响，促进铝针铁矿的反应，释放铝针铁矿中的钒元素。另外，添加剂可以使硅矿物的反应产物从水合铝硅酸钠转变为水化石榴石，降低碱耗。

  45.本技术通过在球磨过程中加入添加剂，所述添加剂包括钙的氧化物、钙的氢氧化物、镁的氧化物、镁的氢氧化物中的至少一种，使得铝土矿中的铝针铁矿转变为赤铁矿，硅矿物反应生成水化石榴石，从而促进了伴生在铝针铁矿、硅矿物中钒的溶出，同时降低降耗。

  46.在本技术的一些实施例中，所述将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，控制球磨工序中铝土矿的粒度达到：250-850μm的矿粒的质量百分比为10-40％。

  47.控制球磨工序中铝土矿的粒度达到上述粒度的有益效果是铝土矿的氧化铝溶出率较高且赤泥沉降效果较好。

  48.在本技术的一些实施例中，所述碱土金属化合物的添加量为所述铝土矿干重的2-6％。

  49.碱土金属化合物的添加量控制为铝土矿干重的2-6％的有益效果是促进铝土矿中铝针铁矿向针铁矿的转化，使得伴生在铝针铁矿中的钒溶出来。

  51.球磨时添加液态氧化剂的目的有益效果是使铝土矿中的钒从低价氧化为高价，促进钒的溶出。液态氧化剂例如可以是双氧水、次氯酸中的一种。

  52.在本技术的一些实施例中，所述液态氧化剂的添加量为所述铝土矿干重的0.5～1％。

  53.液态氧化剂的添加量控制为所述铝土矿干重的0.5～1％的有益效果是使铝土矿中的钒从低价氧化为高价，促进钒的溶出。

  54.在本技术的一些实施例中，所述液态氧化剂为双氧水、次氯酸中的至少一种。

  55.在本技术的一些实施例中，所述对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，溶出的过程中还加入气态氧化剂。

  56.溶出时加入气态氧化剂的有益效果是使铝土矿中的钒从低价氧化为高价，促进钒的溶出。气态氧化剂例如可以是空气。

  57.在本技术的一些实施例中，所述气态氧化剂为氧气、臭氧中的至少一种。

  59.溶出时间不低于1h的有益效果是足够的停留时间能确保铁矿物完全转化为赤铁矿，有利于提高钒的溶出率。

  60.在本技术的一些实施例中，所述循环母液中，苛性碱的浓度不低于220g/l。

  61.循环母液中苛性碱的浓度不低于220g/l的有益效果是高苛碱浓度有利于含铝矿物的溶出，促进铝针铁矿的转化。

  62.下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常依照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

  65.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  66.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  67.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  68.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  69.其中，所述铝土矿为某进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为42.17％、2.55％及25.25％，三水铝石含量57％、一水软铝石含量1.5％、铝针铁矿含量18.7％；

  70.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为15％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的5％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的0.5％；循环母液苛性碱浓度225g/l。

  71.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度260℃、溶出时间60min，

  75.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  76.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  77.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  78.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  79.其中，所述铝土矿为与实施例1相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为42.17％、2.55％及25.25％，三水铝石含量57％、一水软铝石含量1.5％、铝针铁矿含量18.7％；

  80.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为20％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的4％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的1％；循环母液苛性碱浓度230g/l。

  81.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度265℃、溶出时间70min，

  85.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  86.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  87.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  88.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  89.其中，所述铝土矿为与实施例1相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为42.17％、2.55％及25.25％，三水铝石含量57％、一水软铝石含量1.5％、铝针铁矿含量18.7％；

  90.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为30％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的5％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的0.5％；循环母液苛性碱浓度235g/l。

  91.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度270℃、溶出时间60min，

  95.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  96.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  97.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  98.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  99.其中，所述铝土矿为与实施例1相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为45.46％、2.18％与23.15％，三水铝石含量56.4％、一水软铝石含量7.8％，铝针铁矿含量16.6％；

  100.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为10％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的6％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的1.0％；循环母液苛性碱浓度200g/l。

  101.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度260℃、溶出时间90min，

  105.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  106.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  107.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  108.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  109.其中，所述铝土矿为与实施例4相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为45.46％、2.18％与23.15％，三水铝石含量56.4％、一水软铝石含量7.8％，铝针铁矿含量16.6％；

  110.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为15％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的5％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的1.0％；循环母液苛性碱浓度200g/l。

  111.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度265℃、溶出时间80min，

  115.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  116.sb：将所述铝土矿粗破后与添加剂、循环母液一同球磨，得到原矿浆；

  117.sc：对所述原矿浆进行预脱硅和溶出处理得到溶出矿浆，其中所述溶出的温度不低于260℃；

  118.sd：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  119.其中，所述铝土矿为与实施例4相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为45.46％、2.18％与23.15％，三水铝石含量56.4％、一水软铝石含量7.8％，铝针铁矿含量

  120.步骤sb中的球磨处理，控制磨矿粒度250～850μm的矿粒的质量百分比为30％，其中添加剂包括碱土金属化合物和氧化剂，碱土金属氧化物具体为氧化钙；碱土金属化合物添加量为铝土矿原料质量的4％，氧化剂添加量为铝土矿原料质量的0.5％；循环母液苛性碱浓度250g/l。

  121.步骤sc中的溶出处理，采用溶出温度270℃、溶出时间60min，

  125.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  127.sc：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  128.其中，所述铝土矿为与实施例1相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为42.17％、2.55％及25.25％，三水铝石含量57％、一水软铝石含量1.5％、铝针铁矿含量18.7％；

  129.步骤sb中的低温溶出，溶出温度为145℃，溶出时间为60min；循环母液苛性碱浓度200g/l。

  133.sa：提供铝土矿，所述铝土矿为三水铝石型铝土矿，或三水-一水软铝石混合型铝土矿；

  135.sc：对所述溶出矿浆进行沉降、分解、蒸发，蒸发母液进行冷却结晶，得到钒渣。

  136.其中，所述铝土矿为与实施例1相同的进口矿，al2o3、sio2及fe2o3的含量分别为42.17％、2.55％及25.25％，三水铝石含量57％、一水软铝石含量1.5％、铝针铁矿含量18.7％；

  137.步骤sb中的低温溶出，溶出温度为265℃，溶出时间为5min；循环母液苛性碱浓度200g/l。

  139.本技术的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述只是因方便及简洁，不应理解为对本技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

  140.在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本技术说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限

  于”。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括

  限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间有任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。对于用“和/或”描述的三项以上的关联对象的关联关系，表示这三个关联对象可以单独存在任意一项，或者其中任意至少两项同时存在，例如，对于a，和/或b，和/或c，可以表示单独存在a、b、c中的任意一项，或者同时存在其中的任意两项，或者同时存在其中三项。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

  141.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。