石煤是我国独特的、储量最为丰富的钒矿资源,然而,由于其钒品位低、赋存状态复杂等,导致其利用程度很低,大量的资源仍处于待开发状态。现有提钒工艺虽多,特点也各不相同,但普遍存在“污染重、能耗大、作业周期长、回收率低、产品纯度不高”的问题。针对现有提钒工艺所存在的问题,依据石煤钒矿的工艺矿物学特点,本文提出了“低温硫酸化焙烧-水浸-溶剂萃取”的提钒（V₂O₅）新工艺,并对该工艺开展了系统的试验与机理研究。首先从矿物学角度出发,查明了试样的性质特点:贵州省江口县石煤钒矿V₂O₅含量很低,仅0.62%,其中的钒多以V（Ⅲ）呈类质同相形式取代Al（Ⅲ）而赋存于云母、伊利石等铝硅酸盐矿物的晶格中,属于低品位难浸出矿石。依据石煤钒矿的工艺矿物学特点,优选采用低温硫酸化焙烧-水浸的工艺,考察了主要因素的影响及内在原因,分析了焙烧过程中的钒价态与主要矿相的变化规律,结果表明:在焙烧粒度-0.074 mm粒级占比60%、硫酸用量20%、焙烧温度250℃的条件下低温硫酸化焙烧2 h,试样中的V（Ⅲ）已基本转化为更高价态的V（Ⅳ）和V（Ⅴ）,含钒铝硅酸盐矿物特征衍射峰明显减弱,晶格得以有效破坏;焙烧熟料在最佳条件下（浸出温度90℃、液固比1.5:1、搅拌速度300 r/min、浸出时间1.5 h）,钒浸出率高达80.32%,指标理想。浸出液的净化富集采用溶剂萃取法,在萃取体系优选和萃前预处理研究的基础上,考察了主要因素对萃取、反萃的影响,结果显示:采用“10%P204+5%TBP+85%磺化煤油”为有机相萃钒,具有选择性好、萃取速度快、萃取率高等优点,在室温、相比O:A=1:4、pH=3.0、萃取时间5 min的条件下进行五级逆流萃取,钒萃取率达96%以上,铁萃取率仅6.77%,获得了很好的萃钒和钒铁分离效果;以硫酸为反萃剂,反萃时分相速度快、界面清晰、反萃率高,在室温、硫酸浓度2.0 mol/L、反萃时间15 min、反萃相比O:A=4:l的条件下进行五级逆流反萃,钒反萃率高达99%以上,而铁反萃率仅4.68%;经萃取-反萃,钒得以有效富集,杂质基本被完全除去,反萃液可直接用于沉钒。同时,对P204萃钒的溶液化学行为进行了分析:为了确保钒的主要存在形式为VO²⁺并降低Fe³⁺的水解,应在pH<4.03的范围内,尽量降低H⁺浓度以获得较高的萃取率,同时平衡与水解钒损之间的关系。反萃液氧化后采用酸性铵盐沉钒法处理,研究了主要因素对沉钒的影响规律、探讨其内在原因,在最佳条件下,结晶出橘红色多钒酸铵沉淀（红饼APV）。红饼经煅烧,获得了高质量的精钒产品,浸出液到精钒产品的回收率高达94.19%。钒总回收率达75.65%,与常规、传统提钒工艺钒总回收率不足60%相比,指标大幅提升。提钒新工艺具有能耗低、作业周期短、回收率高、产品纯度好的优点。同时对焙烧、水浸、净化与富集、沉钒、煅烧过程中产生的粉尘、废气、废渣、废水等污染物的危害、处理和回收方法进行了分析,为石煤钒矿的清洁生产提供依据。