某难选钒矿提取钒实验研究

甘肃某钒矿矿物组成较为复杂,嵌布粒度较细,浮选工艺处理困难。针对该矿石复杂性质,实验对其进行了直接酸浸工艺、焙烧-酸浸工艺、焙烧-碱浸出工艺、焙烧-水浸出工艺的研究。实验结果表明焙烧-酸浸工艺效果较佳,其较佳条件为:原矿磨矿细度 -0.074 mm 70%,加水制粒Φ8～20 mm,干燥后焙烧1.5 h,焙烧温度为800℃。焙烧矿磨至-0.074 mm 60%,酸浸硫酸用量为12%,液固比1.2∶1,浸出时间1 h,浸出温度30℃,在此条件下可获得钒浸出率为93.36%的贵液。采用的工艺技术路线解决了该难选钒矿采用常规湿法提钒工艺钒浸出率低、硫酸消耗量大等技术难题,为实现资源高效利用及保障国家能源资源安全奠定了坚实的技术基础。      

攀钢钒渣钙化焙烧影响因素研究及过程热分析

对攀钢钒渣进行钙化焙烧试验,通过钒转浸率考察了钒渣粒度、钙钒比、焙烧温度、焙烧时间对焙烧效果的影响,并对焙烧过程进行了热分析。结果表明：在钒渣粒度为-140目、钙钒比为0.62、焙烧温度为900 ℃、焙烧时间为150 min时,钙化焙烧效果较好,焙烧熟料的钒浸出率可达91%以上;钒渣钙化焙烧是钒渣首先氧化分解,并在680 ℃与碳酸钙直接作用生成钙的钒酸盐的过程。     

湘西含钒石煤提钒工艺研究

根据湘西含钒石煤矿的特点, 采用添加剂X焙烧-酸浸工艺, 从石煤中提钒, 考察了添加剂用量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、酸用量和浸出时间对钒浸出率的影响。结果表明, 在添加剂用量为9%、焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为2 h、浸出温度为50 ℃、酸用量为2%、浸出时间为4 h的条件下, 钒的浸出率可达95%以上。钒浸出液经过树脂吸附-沉钒-煅烧得V₂O₅产品, 主要技术指标均达到了化工用粉钒标准(GB3283-87)。     

石煤钒矿提钒工艺技术的研究进展

介绍了国内外石煤钒矿的资源概况,阐述了石煤钒矿的钠化焙烧、无盐焙烧、钙化焙烧和酸(碱)浸出提取五氧化二钒的工艺,并讨论了各工艺的优点及存在的问题。     

石煤型低品位钒矿提钒试验

该矿样中含V_2O_50.506%,全碳36.56%,属于低品位钒石煤矿,其发热量13.27 MJ/kg,可利用其燃烧热能进行焙烧。对焙烧温度、焙烧时间、矿物粒度、浸出时间、浸出温度、浸出酸度、助浸剂选择等进行详细试验研究,最终确定采用空白焙烧-烧渣添加助浸剂-酸浸工艺流程,V_2O_5的浸出率70.41%。     

伊利石型含钒石煤无添加剂焙烧-酸浸提钒工艺研究

以陕西商洛某伊利石型石煤钒矿为原料,采用无添加剂焙烧-酸浸法从石煤中提取钒,分析了焙烧温度、焙烧时间及浸出温度、硫酸浓度、浸出时间、液固比对钒浸出率的影响。结果表明,焙烧温度对钒的浸出率有显著影响,焙烧温度过低和过高,钒都难以被浸出,只有在适当焙烧温度范围内,钒的浸出效果较好。以850℃条件下焙烧2h后的石煤焙烧料,在硫酸浓度5%、浸出温度90℃、浸出时间1h、液固比4∶1mL/g的条件下,钒浸出率达72.53%,表明伊利石型含钒石煤采取无添加剂焙烧提钒是可行的。浸渣样品的SEM分析结果表明,石煤焙烧过程中生成的钒包裹体和部分未从伊利石中释放的钒是造成钒损失的主要原因。     

川北铝土岩型钒矿钒的赋存状态与可选性实验研究

川北铝土岩型钒矿是一种新发现的钒矿床类型,通过开展钒的工艺矿物学及可选性研究,发现钒有两种赋存状态:主要呈钒云母的独立矿物形式存在,另一种则呈类质同象的形式存在于绢云母和伊利石中。钒的可选性实验研究表明该铝土岩型钒矿经济可选,采用“重选选硫-尾矿氧化焙烧碱浸钒钼-浸渣选粘土”的选冶联合工艺,可以有效回收矿石中有价元素钒、钼,并综合利用矿石中伴生的黄铁矿和粘土矿物。其中,钒的渣计浸出率74.42%、液计浸出率75.97%,钼的渣计浸出率88.77%、液计浸出率91.00%。      

废催化剂中钼、钒回收工艺的研究

比较了加碱焙烧浸出和焙烧碱浸方法。选择焙烧碱浸工艺进行试验,使用碳酸钠为浸出剂,考察了焙烧温度、焙烧时间及碳酸钠浓度等条件对钼、钒浸出率的影响。确定焙烧温度为650℃,焙烧3 h,碳酸钠加入量为50 g/L的一次逆流浸出工艺,在该工艺下钼的浸出率达91%,钒的浸出率达77.17%。考察沉降温度及氯化铵浓度对钒的沉降率的影响,确定温度在80～90℃,氯化铵浓度为90 g/L时,钒的沉降率达到97%。     

钠化法提钒工艺条件的研究

研究了陕西某石煤矿提钒工艺。在原矿中加入少量添加剂氯化钠进行氧化焙烧, 研究了最适宜的氯化钠用量、焙烧温度、焙烧时间等因素对氧化焙烧的影响。焙砂进行碱浸, 研究了浸出时间、浸出温度、浸出碳酸钠用量、浸出液固比等因素对碱浸的影响。制定了合理的提钒工艺流程。结果表明, 采用钙法低钠焙烧-碱浸工艺, 在氧化钙用量为2%, 食盐用量为8%, 焙烧温度为850 ℃, 焙烧时间为2 h, 水浴温度70 ℃, 水浴时间2 h, 碳酸钠用量是8%, 液固比3∶1的条件下, 钒的浸出率达到了67.6%, 试验结果比较理想。     

高钙高磷钒渣提钒工艺研究进展

为了给解决高钙高磷钒渣难利用问题提供参考,在归纳目前已提出的钠化焙烧—水浸提钒、钙化焙烧—酸浸提钒、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒、含钒溶液溶剂萃取提钒、含钒溶液离子交换提钒等主要的钒渣提钒工艺基础上,着重介绍了其中的钠化焙烧—水浸提钒工艺、钙化焙烧—酸浸提钒工艺、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒工艺以及新提出的钙化焙烧—碳酸铵浸出提钒工艺和钙化焙烧—草酸盐浸出提钒工艺在处理高钙高磷钒渣方面的研究进展,最后针对这些工艺尚存在的缺陷,指出寻找钙化焙烧除磷添加剂、减少碳酸铵浸出时的浸出剂用量、简化草酸盐浸出时的浸出剂种类等应该是高钙高磷钒渣提钒工艺今后的研究方向。     

含氟助浸剂对钒矿的硫酸浸出和萃钒的影响研究

研究了含氟助浸剂对陕西钒矿的硫酸浸出和萃钒的影响。试验结果表明: 加入2%含氟助浸剂, 硫酸浸出钒的浸出率可从80%提高到93%; 用P204+磺化煤油作萃取剂, 经过10级逆流萃取V₂O₅, 钒的萃取率仍保持在99%以上, 氟几乎不被萃取。试验表明含氟助浸剂能有效提高钒的浸出率, 同时对萃取分离影响不大。     

助浸剂对攀钢钒尾渣酸浸提钒的影响

以攀钢钒渣提钒尾渣为原料,采用硫酸+助浸剂体系进行了浸出提钒试验研究。结果表明：硫酸和助浸剂C混合浸出可以更好地打开对钒的包裹,促进H+的反应和钒的浸出,在助浸剂C用量4%,硫酸体积浓度15%,液固比1.5 mL/g,浸出温度90 ℃、浸出时间2 h条件下,钒的浸出率可达73%,跟直接酸浸相比,钒浸出率提高了18个百分点,达到了较理想的浸出效果。     

钒页岩氧压酸浸过程中V与Fe的分离工艺研究

为了确定湖北某钒页岩氧压酸浸条件,以K_2SO_4为添加剂,对在氧压酸浸提V过程中K_2SO_4用量、硫酸的体积浓度、氧分压、浸出温度、浸出时间对V、Fe浸出率的影响进行了研究。结果表明,在K_2SO_4用量为7%、硫酸浓度为15%、浸出时间为5 h、氧分压为2.0 MPa、浸出温度为190℃条件下,V的浸出率为89.90%、Fe的浸出率仅为5.73%,较无K_2SO_4条件下V的浸出率提高,Fe的浸出率大幅降低。XRD、FTIR分析表明,K_2SO_4的介入能强化云母晶体结构的破坏,促进V的释放,提高了V浸出率;K+、SO2-4和Fe3+反应生成斜钾铁矾((KFe(SO4)2)沉淀,降低了Fe的浸出率,这是V与Fe有效分离的主要原因。因此,钒页岩氧压酸浸过程中适量添加K_2SO_4,不仅能提高V浸出率,而且能有效分离V与Fe,减少Fe对后续萃取工艺的不利影响。     

焙烧方式对石煤提钒效果的影响

湖北某石煤矿石V₂O₅品位为0.72%,钒主要赋存在白云母等铝硅酸盐矿物中。为了低耗、高效提取其中的钒,对粒度为0.45～1 mm的试样进行了静态和流态化焙烧对比试验。结果表明,在较低的焙烧温度和较短的焙烧时间情况下,流态化焙烧可以取得较理想的焙烧效果,在750 ℃下流态化焙烧15 min,钒浸出率可达83.52%;在800 ℃下静态焙烧60 min,钒浸出率为74.93%。对焙烧产物的XRD和SEM分析表明：焙烧可以改善石煤浸钒效果的主要原因在于,焙烧可以破坏石煤中白云母的结构,将以类质同象形式赋存在白云母晶格中的钒释放出来,为酸性浸出液进入焙烧产物内部并浸出钒创造了条件。因此,流态化焙烧是改善石煤浸钒效果的低耗、高效手段。     

石煤焙烧—加压酸浸提钒研究

为探索提高石煤中钒的浸出效率,以湖北通山某石煤矿石为研究对象,进行了石煤焙烧—加压酸浸提钒工艺研究。结果表明:在焙烧温度为850℃、焙烧时间为60 min、釜内压力为1.0 MPa、硫酸初始浓度为15%、液固比为1.5 m L/g、浸出温度为150℃、浸出时间为120 min条件下,钒浸出率可达80.51%。采用红外光谱法分析了加压浸出前后云母矿物的晶体结构,并从动力学的角度揭示了浸出温度对钒浸出的影响机理。结果表明:加压浸出可以破坏云母晶格,进而有利于释放云母晶格中的钒,提高钒浸出效果。浸出过程动力学分析结果表明:浸出温度对浸出过程影响显著,浸出温度为60~120℃时,表观活化能为41.603 k J/mol,浸出过程受化学反应控制;150~210℃时,表观活化能为4.319 k J/mol,浸出过程受内扩散控制;加压浸出能够将浸出温度提高至100℃以上,有效提高了硫酸破坏云母晶格的速率,是提高钒浸出效率的关键。     

低品位钒矿硫酸化焙烧—浸出提钒工艺试验研究

为实现某低品位钒矿中钒的有效提取,采用低温硫酸化焙烧预处理技术,强化含钒矿物伊利石在焙烧过程中晶体结构破坏和物相转变,为焙砂水浸提取钒创造有利条件。重点考察了焙烧温度、焙烧时间、原矿粒度、硫酸用量等因素对钒浸出率的影响及焙烧过程中的物相演变规律。 结果表明:在焙烧温度为 250 ℃ 、焙烧时间为 2 h,原矿 粒度为-0. 096 mm、硫酸用量为 40%的最佳焙烧条件下,钒浸出率可达 83. 64%。 原矿、焙砂及浸出渣的 XRD 分析结果表明:在硫酸和升温的协同作用下,原矿中铝硅酸盐矿物晶格被有效破坏,伊利石与硫酸反应生成了重钾矾和易于浸出的水钒钠矿,脉石矿物方解石则反应生成石膏,为水浸提取钒创造了有利条件。焙烧过程的热力学计算进一步验证了低温硫酸化焙烧—水浸提钒工艺的可行性。     

低品位含钒石煤酸浸提钒工艺研究

在我国,含钒品位低于0.8%的石煤不但超过总量的60%,而且在高品位的矿山中也总夹杂着低品位的矿层或者矿带。为此,选取了贵州某地品位为0.60%的石煤为原料,采用硫酸+助浸剂R1+氧化剂R2体系进行了酸浸提钒试验研究。结果发现,该低品位石煤在一定条件下浸出率可达90%,并且在当前的市场条件下具有一定的经济价值。     

助浸剂对石煤提钒的作用

以自行研制的助浸剂A针对陕西省具代表性的3个钒矿进行了浸出对比试验。试验结果表明: 对于3个石煤钒矿, 单独使用硫酸作浸出剂得到的钒离子浸出率都较低; 在硫酸浸液中添加相当原矿质量2.0%～3.0%的助浸剂A, 可有效破坏矿物稳定的晶格结构, 使包裹晶格里的钒离子能与硫酸反应, 从而使钒离子的浸出率有较大幅度的提高。