钒具有优异的物理和化学性能，在钢铁工业、化学工业和医药工业等领域有着广泛的应用，是一种重要的战略物资。我国石煤中钒的储量占钒总储量的比重大，随着钒的消费市场日益壮大，应该加大对含钒石煤资源的开发利用。传统提钒工艺，造成严重的环境污染，效率低。因此，研究一种高效、环保的新型绿色提钒工艺对开发利用含钒石煤资源具有积极意义。本论文以重庆市巫溪的含钒石煤为研究对象，选取了具有代表性的含钒石煤夹矸矿样和含钒石煤矿样，采用钙化焙烧的方法，避免污染环境且能提高钒的浸出率。含钒石煤夹矸矿样采用钙化焙烧-酸浸工艺，用氧化钙做含钙添加剂，通过单因素实验和正交实验得出：焙烧温度对钒浸出率的影响最大，其次是焙烧时间、硫酸浓度，影响最小的是浸出时间；含钒石煤夹矸矿样钙化焙烧-硫酸浸出的适宜工艺条件为：焙烧温度950℃，焙烧时间4h，硫酸浓度40%，浸出时间6h。在该条件下，含钒石煤夹矸矿样钒的浸出率为85.48%。含钒石煤矿样采用钙化焙烧-氯酸钠助浸提钒工艺。含钒石煤矿样焙烧过程中，焙烧温度对钒浸出率的影响最大，其次是添加剂氧化钙的量，焙烧时间影响相对较小。在氯酸钠酸浸过程中，各影响因素对钒浸出率影响由大到小依次为：氯酸钠添加量、液固比、浸出时间，硫酸浓度。实验得到含钒石煤钙化焙烧-氯酸钠助浸提钒工艺的较优工艺条件为：氧化钙添加量为45%，焙烧温度为950℃，焙烧时间为4h，氯酸钠用量16%，硫酸浓度30%，液固比3.5:1，浸出时间4h。助浸剂氯酸钠的加入可以使钒的浸出率进一步提高，在较优氯酸钠-酸浸工艺条件下浸出后，含钒石煤矿样钒浸出率为98.45%。钒的分离和提纯采用萃取-反萃-酸性铵盐沉钒工艺。萃取实验中，选择有机相组成10%P204+5%TBP+85%磺化煤油作为萃取体系。经过单级萃取实验，得到该萃取体系的较优萃取条件，萃原液的初始pH值为2.3±0.05，相比O/A=1/1,振荡混合时间为10min，单级萃取率可达到79%。实验采用多级逆流萃取的方式，并用分液漏斗模拟逆流萃取过程。经过克雷姆塞方程式计算，确定逆流萃取级数为五级。反萃实验中，选择稀硫酸作为反萃剂。单级反萃较优工艺条件为：硫酸浓度为1.5mol/L，相比O/A=5/1，振荡时间为12min。负载有机相经过三级逆流反萃取后，钒由有机相转移到水相中，溶液呈蓝色。沉钒制钒过程采用酸性铵盐沉钒法得到红色的多钒酸铵沉淀。沉淀经过滤，多次洗涤，干燥后，在550℃马弗炉内煅烧2h，得到V2O5产品，纯度可达到98.92%，产品质量可达到五氧化二钒国家标准(GB3283-87)冶金98标准。