钒是工业生产中的一种重要金属元素,由于它的一些优良的特性,如今得到了愈来愈广泛的应用。钒资源主要存在于石煤中,因此从石煤中提钒成为我国利用钒资源的一个重要发展方向。传统的石煤提钒方法存在钒的回收率较低、浪费资源,有害气体排放量大、严重污染环境的问题,因此研究一种新工艺代替传统工艺,减少污染,提高资源利用率具有重要意义。本文采用湿法工艺提取石煤中的五氧化二钒,设计正交试验考察了操作压力、硫酸浓度、保温时间对石煤中五氧化二钒浸出率的影响,确定最佳操作条件;以压力容器设计的相关标准和规范为基准,设计了一套石煤提钒的反应装置;在反应器的上方安装安全阀,防止由于压力过大而发生爆炸,设计基于单片机的石煤提钒设备的控制系统。研究结果表明,硫酸浓度为25%(质量浓度),液固比为0.8:1(体积比),在1.5MPa的饱和水蒸汽压力环境下保温2.5h,钒的浸出率在78%左右。反应器的设计压力为1.7MPa,设计温度为205℃,反应器的主要壁厚为9mm,材料为16MnR;反应器的温度控制系统反应灵敏、控制稳定。该工艺不产生有害气体和烟尘,钒的回收率高,反应装置和温度控制系统运行情况良好,为该工艺的工业化提供了理论基础。