硅质石煤钒矿提钒新工艺研究

通过单因素条件试验确定了"空白焙烧-碱浸"和"氧化剂氧化-酸浸"这两种提钒工艺的最优工艺参数。试验结果表明:空白焙烧-碱浸的最佳工艺条件为矿样粒度0.074 mm、焙烧温度800℃、焙烧时间3 h、氧分压10~100Pa、浸出温度90℃、浸出时间3 h、烧碱浓度40 g/L、液固比1.5∶1.0,在此条件下钒的浸出率可达到83.8%,比传统的钠化焙烧-酸(碱)浸工艺提高20%以上。在矿物粒度0.074 mm、氧化剂MnO2用量为5%、硫酸浓度为40%(质量分数)、浸出温度为90℃、浸出时间为9 h、液固比为2.5∶1.0的条件下,氧化剂氧化-酸浸提钒工艺的钒浸出率可达72.4%,比传统的钠化焙烧工艺高出10%以上。     

钒渣空白焙烧高效清洁提钒技术

针对现有钒渣焙烧提钒工艺中存在焙烧温度高、炉窑结圈、转浸率低、产生大量氨氮废水等问题,研究了钒渣空白焙烧过程钒尖晶石相的氧化过程及机理,得出结论：钒铁尖晶石相在600℃以后即可完全氧化分解,钒渣经过750℃以上的温度一次焙烧后钒转化率＞95％.通过钒渣NaOH水热碱浸实验,在180℃碱浸2h条件下可以使钒浸出率达到95％以上.在空白焙烧-水热碱浸过程中,无有害气体及废水排放,属于高效清洁提钒生产技术.     

从某低品位石煤钒矿中浸出钒的工艺研究

研究了从某低品位石煤钒矿中浸出钒,主要考察了硫酸直接浸出、氧化焙烧—酸浸、氧化焙烧—碱浸和钙化焙烧—碳酸钠浸出等工艺对钒浸出率的影响。结果表明:造球氧化焙烧—酸浸流程工艺指标较好;在焙烧温度850℃、焙烧时间2h、酸用量为矿石质量60%条件下浸出6h,五氧化二钒浸出率达62.5%。     

钒渣无焙烧加压酸浸过程研究

针对现有产业化钒渣"焙烧-浸出"提钒工艺冶金废弃物多的现状,采用钒渣"无焙烧-加压酸浸"工艺进行了试验研究,考察了浸出温度、液固比、浸出时间、初酸浓度及搅拌速率对转炉钒渣中钒、钛、铁浸出率的影响,绘制了高温(150℃)条件下V-Fe-H2O系E-p H图,并分析了钒渣矿物中各组分在该条件下与H2SO4反应的可能性、有价金属转入溶液的理论限度和生成物的稳定状态。150℃V-Fe-H2O系高温Ep H图结果表明:150℃时,在H2O及Fe2+的稳定区范围内,钒铁尖晶石(Fe O·V2O3)能够在p H1.5的强酸条件下分解,可溶性钒离子主要以VO2+的形式在体系中充分浸出;通过无焙烧-加压酸浸试验,得到粒度-0.075~+0.055 mm钒渣的最优酸浸工艺参数为:浸出温度130℃、浸出时间90 min、初酸浓度200 g·L-1、液固比10∶1、搅拌速率500 r·min-1。结果表明:在最优工艺条件下,通过无焙烧-酸浸能够使钒渣中的钒浸出率达96.93%,铁浸出率为92.33%,钛浸出率为15.95%,并在渣中富集。     

硅质钒矿硫酸熟化常温水浸提钒

以陕西某地硅质钒矿为研究对象,进行了单一硫酸浸出、硫酸助浸、空白焙烧—浸出、硫酸熟化—常温水浸提钒探索试验,确定出硫酸熟化—常温水浸工艺更适用于硅质钒矿,同时考察了熟化温度、熟化时间、熟化硫酸及水用量、矿石粒度、浸出温度对钒浸出率的影响。结果表明,在熟化硫酸用量15%、熟化水用量10%、熟化温度130℃、熟化时间4 h、原矿粒度-8 mm、熟料浸出液固比1.5、常温浸出3 h的条件下,可获得78%左右的钒浸出率。该硅质钒矿经硫酸熟化后水浸,浸出温度对钒浸出率影响小,可采用"熟化-柱浸(堆浸)"工艺进行提钒。     

云母型含钒石煤灰渣空白焙烧提钒试验研究

为探究云母型含钒石煤空白焙烧提钒工艺的可行性,以西北某地云母型含钒石煤为研究对象,对石煤进行循环流化床燃烧利用其热能后,通过细磨技术对石煤灰渣进行预处理,同时,针对灰渣粒度、焙烧温度、焙烧时间、空气流量等焙烧因素对钒转浸率的影响作用,对细磨处理后的灰渣进行了空白焙烧的相关试验研究。研究结果表明:焙烧温度对钒转浸率的提高有显著影响,焙烧过程中,较低的焙烧温度不能有效破坏钒云母晶格结构,当焙烧温度足以有效破坏云母晶格结构时,若低价钒不能被氧化成高价态含钒化合物,钒也难以浸出;焙烧过程中,氧化性气氛的存在一方面将释放出来的低价钒氧化成高价态含钒化合物,同时有助于促进含钒云母晶格中钒的释放;经细磨预处理的石煤灰渣进行高温空白焙烧后,在常温(20℃)、低酸(0.54 mol·L-1H2SO4)、无助浸剂、静置2 h等酸浸条件下进行酸浸,钒转浸率可达83.81%,这表明对云母型含钒石煤进行空白焙烧提钒是可行的。     

微波强化石煤提钒酸浸工艺的研究

在空白焙烧酸浸工艺的基础上考查微波加热浸出和常规加热浸出对某含钒石煤钒浸出率的影响。结果表明,在浸出温度98℃、焙烧样粒度-0.074mm占75%、硫酸体积分数20%、浸出时间90min、液固比1.5∶1(mL/g)时,微波加热的钒浸出率为88.2%,比相同条件下常规加热浸出高9个百分点。     

碱法从石煤中浸出钒试验研究

采用造球—氧化焙烧—碱浸的方法从石煤中浸出钒,考察了焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出剂浓度、浸出时间、浸出液固比对浸出率的影响,获得了88.38%的高浸出率。研究表明,焙烧温度、浸出温度、浸出剂浓度、浸出时间是浸出率的重要影响因素。适宜的工艺条件是:焙烧温度850℃、焙烧时间3 h、浸出温度90℃、浸出剂浓度2 mol/L、浸出时间2 h、浸出液固比3。     

陕西某钒矿石钙化焙烧—酸浸工艺研究

研究了采用钙化焙烧—酸浸工艺从陕西某钒矿石中浸出钒,考察了焙烧温度、添加剂种类与用量、焙烧时间、空气通量、矿石粒度、浸出条件等对钒浸出的影响。试验结果表明,在矿石粒度-100目、焙烧温度920℃、加入4%CaCO3+2%CaCl2作添加剂、空气通量50m3/(m2·h)条件下焙烧4h,然后在硫酸总用量8%、液固体积质量比1.5∶1、常温条件下2段逆流浸出3h,钒浸出率达70%以上。     

湖南湘西某钒矿提取五氧化二钒试验研究

研究了湘西某石煤钒矿提取五氧化二钒的工艺条件：分别考察了添加剂种类与用量、焙烧温度、焙烧时间、原矿磨矿粒度、硫酸加入量、浸出时间、浸出温度等对钒浸出率的影响。试验得出结果：空白焙烧870℃、焙烧时间4h、原矿磨矿粒度-74μm≥71％情况下,添加1．8％硫酸,室温浸出1h。在此条件下,钒的提取率可达87％以上。该含钒浸出液用717树脂离子交换一沉钒一煅烧工艺可以提炼出YB／T5304—2006冶金用99钒,该钒矿总回收率为84．5％。     

低品位钒矿直接酸浸提钒工艺研究

针对提钒工艺现状存在问题,根据物理选矿结果,确定了抛尾富集物酸法直接浸出钒的工艺方法。通过浸出试验,对酸浸提钒阶段各影响因素进行优化。确定了适宜的磨矿粒度、酸度、浸出温度、液固比和浸出时间等工艺条件,钒的浸出率可达到90%以上。     

石煤无盐焙烧--酸浸提钒工艺试验研究

采用五种不同工艺对湖北某地区石煤进行提钒试验,通过对焙烧温度、焙烧时间、硫酸用量和酸浸时间等工艺参数进行研究表明,在物料粒度-0．147mm、焙烧温度900～950℃、焙烧时间1～1．5h、酸浸温度常温、硫酸用量为总质量的2．5％和酸浸时间1h的条件下,钒转浸率可达77．51％～80．33％。该石煤采用无盐焙烧-酸浸工艺提钒取得了较好的效果。     

石煤酸浸提钒工艺研究

以安徽某地石煤矿为原料，采用全湿法流程提取其中的钒，研究了硫酸直接浸出过程中浸出时间、矿石粒度、温度以及酸度对钒浸出率的影响。结果表明钒的浸出率随温度和酸度的升高而升高；当矿石粒度小于0．154mm时，钒浸出率随矿石粒度变小而变小。钒的最高浸出率可达81％。     

石煤中钒酸浸出工艺研究

通过对陕西某地石煤钒矿的物相和化学成分分析, 依据矿物的特点确定用H_2SO_4溶液作为浸出剂从石煤钒矿中浸出钒. 实验主要研究了H_2SO_4浓度、浸出温度、液固比、浸出时间对石煤钒矿中钒的浸出率的影响. 结果表明, 在一定范围内钒的浸出率随H_2SO_4浓度及浸出温度的升高、浸出时间的延长而提高; 得出的较优条件为H_2SO_4浓度6.0 mol·L~(-1)、浸出温度95 ℃、液固比为3∶ 1、浸出时间5 h, 可以使钒的浸出率达到93.83%.     

钒渣钙化酸浸液制备高纯V2O5的工艺研究

钒电解液是钒电池储能系统的关键材料,钒电解液中Mn,Cr,Ti等杂质元素含量对钒电池性能影响很大。高纯V₂O₅作为钒电解液的重要原料,主要从钒渣钠化焙烧-水浸或者钙化焙烧-酸浸两种工艺获得。本文选取钙化焙烧-酸浸含钒浸出液进行研究,针对其中Mn,Cr,Ti等杂质离子的除杂,形成浸出液水解沉钒—碱溶和净化—铵盐沉钒—煅烧的工艺流程,制备高纯V₂O₅。确定优化的钒浸出液水解沉钒制备粗V₂O₅条件为:反应时间为2.0 h,反应pH值为2.2,反应温度为80℃;将获得的粗V₂O₅进行碱溶二次净化,在优化条件为:NaOH浓度为1%,碱溶终点pH值为8.0,加入阴离子型絮凝剂,温度为60℃时,Mn,Cr,Ti等杂质均得到进一步去除;以经过二次净化后的钒浸出液为原料,在条件为反应时间为60 min,pH值为2.0,温度为90℃,加铵系数(K)为1.2时制备多钒酸铵,再得到高纯V₂O₅,Mn,Cr,Ti等杂质离子都得到了有效去除。     

水浸提钒过程中布水器的选型研究

钠化焙烧是目前钒渣提钒的主流工艺。介绍了承钢纯碱钠化焙烧水浸提钒工艺中过滤机设备上布水器存在的问题及化优过程。对比了采用原有管式布水器和新型槽式布水器时,不同料层厚度对残渣中可溶性钒及水含量的影响,以及布水器改型对洗水消耗量的影响。研究结果认为:使用新型槽式布水器物料料层厚度在2 cm时,布水均匀性较好;洗水用量消耗在20 m3/h时,可使残渣可溶性钒含量降至0.07%以下,残渣水分含量低,在减少用水和降低残渣可溶性钒含量上具有明显优势。     

钙化提钒焙浸工艺中含钒物相结构及其演变规律研究

钙化焙烧和酸浸工艺中物相转变差异会对总钒转化率产生比较大的影响。通过对钒渣、熟料和残渣中含钒物相微观结构、形貌以及钒元素走向进行分析,结果表明:钙化焙烧过程中钒尖晶石由初始光滑致密的多边形逐渐氧化成多孔状态,直至最后生成凹凸不平的"圆粒状"氧化铁和"短柱状"铁板钛矿,钒元素也由最初富集在钒尖晶石中逐渐向钒酸钙、氧化铁、铁板钛矿和硅酸盐中转移;酸浸过程中最明显的变化为由熟料中凹凸不平的含钒氧化物(氧化铁、铁板钛矿和钒酸钙)逐渐开始变为"镂空状"的铁板钛矿相,大部分钒元素已被硫酸浸出,残留的钒元素主要赋存在氧化铁、铁板钛矿和硅酸钙中。     

含钒熟料间歇式浸出工艺研究

介绍了攀钢转炉钒渣焙烧熟料间歇式浸出生产Ｖ２Ｏ３的工艺,对影响钒浸出率的温度,浸泡时间,浸、洗次数进行了研究。工业生产表明：浸洗后残渣中ＳＶ降到０．１％以下,浸出液含钒浓度达到下步工序的要求。