含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧提钒研究

为实现提钒尾渣中钒的高效、低耗回收,以某钢铁公司钒渣为原料,采用提钒尾渣酸浸-酸浸液沉钒预富集工艺制得含钒中间渣,研究了中间渣返回量对钒渣钠化焙烧-水浸钒浸出率的影响,并从机理方面探讨了产生这种影响的原因。结果表明：用含钒中间渣替代提钒尾渣返回钠化焙烧提钒,可降低钒渣中含钒尖晶石分解的温度和烧结程度,促进氧气进入矿物内部氧化钒,使尖晶石中的钒更容易与钠盐反应生成可溶性的钒酸钠,最终实现钒的高效、低耗回收。     

钒渣常压直接酸溶浸出实验

这是一篇冶金工程领域的论文。以河北承德某钢厂钒渣为研究对象，针对当前钒渣“钠化焙烧-水浸提钒”生产工艺易产生有毒有害气体且钒回收率低、多种有价金属未能综合回收利用的现状，本文在Fe-VH₂O系热力学研究基础上，对钒渣常压下直接硫酸溶解浸出过程中磨矿细度、反应温度、酸浓度、液固比、浸出反应时间及搅拌速度等影响因素进行了实验研究。结果表明，浸出反应温度、硫酸浓度及液固比对钒浸出具有显著影响，在粒度D95约16μm，反应温度90℃、液固比8∶1、H₂SO₄浓度4 mol/L、浸出反应时间8 h、搅拌速度400 r/min的条件下，钒浸出率为86.33%；酸溶过程中产生的无定形SiO₂可能覆盖在未溶解完全的矿物颗粒表面而阻碍矿物的进一步酸溶反应。     

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%。      

高钙低钒渣碱熔活化—超声波强化浸出提钒研究

采用氢氧化钠碱熔活化—超声波辅助碳酸钠强化浸出提钒技术回收氧化铝生产过程中沉钒渣中的钒。研究了活化温度、活化时间、碱用量等参数对钒提取的影响。结果表明:氢氧化钠添加量为钒渣的35%,在950℃下活化焙烧90 min的活化效果较好;超声波功率为180 W,液固比为5 m L/g,碳酸钠浓度为2.0 mol/L,浸出温度为60℃,辐射时间为60 min条件下,钒的浸出率可达92.7%。     

钒渣加Mg(OH)2焙烧提铬的研究

从环保角度考虑,目前国家对传统钒渣提钒工艺提出改进建议,新工艺要求对钒渣中钒和铬充分提取,使得浸出渣中铬含量尽可能低.经热力学的计算发现,相同的条件下铬比钒更难提取,而且添加Mg(OH)_2的提铬效果要比添加MgO的更好.因此,采用将钒渣粉与碱性Mg(OH)_2粉末的混合样进行高温氧化焙烧,焙烧后再用硫酸酸浸的方法提取钒渣中铬.同时,研究了Mg(OH)_2含量、焙烧温度、焙烧时间及酸浸pH值对铬提取的影响.实验结果表明:铬的提取率随着碱渣比、焙烧温度、焙烧时间的增加而增加,随酸浸pH值的降低而增大;在焙烧温度为1000℃、碱渣比为1.0、焙烧时间为2 h、酸浸pH=0.1的条件下,铬的提取率为63%     

铝酸钠溶液沉钒渣中钒的湿法回收

通过沉钒渣物相分析.提出从沉钒渣中回收钒的浸出.净化-铵盐沉钒湿法工艺.结果表明,采用碳酸氧钠浸出沉钒渣,在NaHCO3与Ca3(VO4)2摩尔比为11,反应温度80℃,反应时间45min,固液比1:4,搅拌速度800r/min条件下,钒的浸出率达96.4%.含钒浸出液中分步添加30%硫酸和硝酸镁,Al,Si,P,As等杂质的脱除率分别可达99%,96%,93%和95%.净化后的浸出液中加入50g/L硝酸铵,用硝酸调节pH至8.2,在室温下搅拌反应2h,99.7%的钒以偏钒酸铵的形式结晶析出.煅烧后,五氧化二钒产品的纯度为98.25%.沉钒渣湿法回收钒工艺中,钒的综合回收率达到92.5%.     

钒渣钠化焙烧过程中钒尖晶石和铁橄榄石的变化规律表征

为了提高钠化提钒中钒的回收率,采用矿相显微镜、扫描电子显微镜和矿物自动解理系统(MLA)对钒铬渣和碳酸钠混合后的熟料在焙烧过程中的物相变化进行了详细研究,重点研究了混合料中钒尖晶石和铁橄榄石的形貌、结构变化规律。结果表明:钒渣氧化开始于铁橄榄石的氧化分解,随着焙烧时间的增加,铁橄榄石逐渐转变化为钠长石和钛辉石,后又形成硅酸钠和钠长石的包裹体;铁橄榄石结构的破裂导致钒尖晶石的暴露,钒尖晶石的氧化主要包括前期Fe2+的快速向外迁移和后期晶体内部铁板钛矿和钒酸锰晶体的缓慢形成、长大两个阶段。     

除钒尾渣短流程工艺制备高纯NH4VO3

粗TiCl4除钒尾渣含钒2%~5%,具有较高的回收利用价值。为实现除钒尾渣中钒资源的低成本回收,提出了除钒尾渣直接焙烧—铵盐浸出—沉钒制备偏钒酸铵的新工艺,并开展了相关条件试验,重点考察了 焙烧温度、NH4HCO3用量、浸出温度、浸出时间对提钒效果的影响。结果表明：①除钒尾渣在650 ℃下焙烧150 min,获得的焙烧样中主要物相有金红石型TiO2、锐钛型TiO2、Al2O3、V2O5和SiO2,钒氧化率达78.12%, 可采用铵盐浸出实现钒的低成本提取。②条件试验确定焙烧样适宜的浸出条件为：NH4HCO3用量n(NH4+)/n(V)=2,液固比5 mL/g,浸出温度80 ℃,浸出时间30 min。在上述条件下,钒浸出率可达76.65%,浸出液V浓度 为5.71 g/L。浸出液经4次循环浸出后,V浓度提高至19.66 g/L。该较高浓度的浸出液直接沉钒,获得了纯度＞99%的偏钒酸铵产品,满足标准一级品（YS/T 1022—2015）的要求,XRD分析进一步证实其具有较高的纯 度。研究结果可为除钒尾渣中钒资源的短流程回收提供技术支撑。     

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。     

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。     

温度对微波碳热还原钒钛磁铁矿的影响研究

基于温度是影响扩散系数和反应速率的重要因素,通过试验研究了相同时间、不同温度下钒钛磁铁矿还原过程的变化规律,探究了微波碳热还原钒钛磁铁矿的机理。研究结果表明,1 400～1 500 ℃的温度区间能显著改善传质条件和还原效果,实现渣铁分离,得到钒铁合金。     

钒铬溶液中杂质砷的去除工艺

以浓度为30%的H₂O₂作为氧化剂、Fe₂（SO₄）₃为除砷剂,采用砷酸铁沉淀法对钒铬溶液进行除砷条件试验。结果表明：在反应初始pH=3.0、n(Fe)/n(As)=5、反应温度为40 ℃、反应时间为2 h条件下,钒铬溶液除砷率可达92.07%,钒、铬损失率均在5%以下。最佳除砷条件下获得的钒铬溶液经浓硫酸水解,水解产物沉淀过滤后添加硫酸铵纯化,纯化物烘干后在温度为500 ℃的马弗炉中煅烧3 h,最后得到粉状V₂O₅,可以满足YB/T 5304-2011中牌号V₂O₅ 98质量要求。     

某钒矿酸法提钒新工艺试验研究

针对某大型页岩钒矿现行提钒工艺存在问题及该资源特点,确定采用两段逆流硫酸溶液浸出-中和-还原-萃取-铵盐沉钒的工艺。试验结果表明:在原料粒度为-120目、浸出液固比为1、浸出温度为90℃时,V2O5浸出率大于75%;用于富集浸出液中钒的萃取体系为15%P204+10%TBP+75%磺化煤油;该工艺提取V2O5总回收率大于70%,产品中V2O5含量大于99%。     

高炉消化提钒二次尾渣可行性分析

提钒二次尾渣含有铬和钒,露天堆存和直接外排都会对环境造成严重危害。尾渣中含有铁,经烧结球团后进入高炉冶炼,可将Cr6+还原成无毒的Cr3+,解决了铬对环境的影响,同时还回收利用了钒、铁,实现资源综合利用。但是,二次尾渣中的碱金属经烧结或球团后,脱碱效果不明显,基本全部又转移到了高炉作业工序。针对碱金属对高炉的影响,分析了二次尾渣中的碱金属对高炉的碱负荷、入炉品位、焦比、产量等影响,得出提钒二次尾渣经烧结球团后进入高炉冶炼是经济可行的。     

NaOH介质中活性炭催化氧化性能变化规律

活性炭对NaOH钒铬提取的催化氧化效果显著,在NaOH介质中添加活性炭可显著促进钒渣中钒铬的氧化溶出,铬的溶出率由不足5%提高到85%以上。以NaOH介质中活性炭催化氧化性能变化规律为重点展开研究,结果表明,活性炭的反应强化作用与氧气溶解度无关,主要与其吸附性能及催化氧化性能相关,椰壳活性炭的反应强化效果最优,其对应的碘值、亚甲基蓝值最高,且与不同浓度NaOH溶液反应后吸附性变化不大。以椰壳活性炭为代表的含活性氧活性炭与NaOH溶液反应后,表面酸性含氧官能团大幅降低,超氧自由基含量随NaOH溶液浓度提高而显著增加,超氧自由基的生成对活性炭强化亚熔盐介质分解钒渣起到催化氧化作用。     

高浓度盐酸体系下叔胺N235三相萃取钒试验

含钒石煤经盐酸浸出后所得浸出液通常酸度较高,p H较低。为在不调节浸出液p H的条件下,以叔胺N235为萃取剂从高浓度盐酸—钒体系中萃取钒的最佳工艺,考察了萃取剂的组成、萃原液盐酸浓度、萃取相比(O/A)、萃取时间对钒萃取率的影响,并通过FT-IR分析探讨了在不同盐酸浓度下N235萃取钒形成的萃合物结构。试验结果表明:对盐酸浓度为2 mol/L,钒浓度为1.82 g/L的模拟酸浸液,在有机相N235体积浓度为20%,萃取时间为2min,萃取温度为25℃,相比(O/A)为0.5情况下的钒单级萃取率为83.93%,三级逆流萃取钒总萃取率为98.37%。利用叔胺N235从盐酸介质中萃取钒时,均会出现三相。在萃原液盐酸浓度≥3.1 mol/L时,萃合物结构为(R_3NH)_4·(H_2O)_n·H_2V_(10)O_(28·)(HCl)x;萃原液盐酸浓度3.1 mol/L时,萃合物结构为(R_3NH)_4·(H_2O)_n·H_2V_(10)O_(28)。     

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。