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湿法冶金技术从石煤中提取金属钒的工艺研究
新闻作者:网站管理员 来自:郑州天一萃取科技有限公司 发布时间:2016-10-06 11:00:30 浏览:1612

    石煤是一种重要的矾矿资源,在我国的储量非常丰富。采用湿法冶金技术从石煤中提取五氧化二钒,天然碱浸法原料成本低,提取过程中不产生二次污染,具有良好的经济效益和环境效益。

     本文对陕西某地蕴藏的石煤矿进行了湿法提钒工艺的研究和改进,重点对浸出、萃取、反萃取过程的工艺参数进行了研究。研究表明,采用低浓度的硫酸直接浸出该石烙细工是可行的,其最佳浸出工艺条件为:酸浓度10%(质量分数)温度85 ℃,搅拌速度800r·min-1,浸出时间8h,矿粒粒度80目,液固比3:1,助浸剂量为6%(质量分数),该条件下钒的浸出率可以达到82。68%。助浸剂R的加入可以使浸出率提高近5%0用P204体系萃取过程中,把pH值调到2。5左右,在P204(体积浓度)20%, TBP 5%、磺化煤油75%,相比为1:5,接触时间7min的条件下,钒的萃取率可以达到98。57%;用1。0 mol·L-1H2SO4溶液进行反萃取,反萃率可以达到99。30% 。

    从含钒矿石和其它含钒原料中提钒的焙烧工艺对焙烧炉的要求高,要求焙烧设备温度均匀及传质状况好,不能出现局部高温。在各类型焙烧设备中,沸腾炉能最大限度地满足以上要求,但也存在以下不足之处:

幸运赛车走势图    a,设备能耗高,一般的中小型钒厂不具备废热回收的能力。

    b、焙烧过程反应速率小,导致床径大,设计和操作难度大,设备费高。

    c、废气含尘量高,气固分离设备负荷重。一般企业承担不了技术开发费用和技术风险。因此,目前中小型钒厂广泛采用的是平窑,优点是操作弹性大,技术成熟。缺点是温度不均匀,传质效果差,物料层内部存在温度梯度,物料基本处于静止状态,不适合大规模生产。

    为了解决焙烧过程中对焙烧炉的苛刻要求,设备的投资和环境污染等问题,不少人提出了从石煤钒矿直接酸浸或碱浸提钒工艺。

    (1)酸浸提钒工艺:在硅铝酸盐矿物中,钒是以V (III)形式部分取代硅氧四面体“复网层”和铝氧八面体“单网层”中的Al (III)而存在于云母晶格中,其分子式为K(Al,V) [Al Si3O10](OH)2,一为了使钒能从云母结构中溶浸出来,必须破坏云母结构并使之氧化。在高温和长时间的浸出条件下,硫酸可以破坏某些云母结构而溶出其中的钒,而以V(IV)形式存在的钒可被硫酸直接浸出,其反应式简单表述为:

 

    含钒酸浸溶液经氧化,再经氨水沉淀、热解,可得到纯度98%以上的精钒产品,钒总回收率达到75%。该法已用于西北石煤钒矿提钒生产。

    (2)碱浸提钒工艺:利用地下天然碱对石煤钒矿进行直接浸取,使钒以偏钒酸盐的形式转入溶液中,浸出反应可用下式表示:

 

    在浸取过程中,加入氧化剂氯酸钾氧化低价钒,浸出液经净化后加入过量氯化馁,使偏钒酸按析出,再经灼烧脱氨,便可得到五氧化二钒产品。天然碱浸法原料成本低,提取过程中不产生二次污染,具有良好的经济效益和环境效益。

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