甘肃酒泉某石煤矿中钒的赋存状态与提钒过程研究

采用化学分析、物相分析、价态分析等分析测试手段,对甘肃酒泉某石煤矿中钒的赋存状态进行研究,并通过原矿直接酸浸和空白焙烧后酸浸的方法来研究矿石中钒的赋存状态与转浸率的关系。在确定矿石中钒的赋存状态的基础上,结合溶液中钒含量及其他杂质含量分析,确定了该石煤矿的提钒工艺过程。结果表明,该石煤矿中钒主要分布于云母类矿物和铁铝氧化物中,少量分布于难溶性硅酸盐矿物和炭质物中,前两者所占矿石中钒含量的比例分别为64.44%和27.78%,总计92.22%。通过采用原矿破碎、空白焙烧、稀硫酸浸出,可使矿石中V2O5浸出率最高可达90.2%,浸出液经D301弱碱性阴离子交换树脂吸附、解吸后、对解吸液进行脱磷脱硅净化、弱碱性铵盐沉钒、煅烧分解处理,可得到质量分数为99.4%的V2O5粉状产品,过程中吸附率为98.5%、解吸率为99.0%、净化回收率为98.2%、钒沉淀率为99.0%,全流程V2O5回收率为85.5%。     

石煤的工艺矿物学特性及其与提钒的关系

从工艺矿物学角度出发,对石煤的工艺矿物学特性及其与提钒的关系进行了研究与分析,结果表明:石煤含钒较低,通过选矿提高其品位将具有重要意义;石煤是有机碳与无机元素的混合体,浸出前脱碳的方法有焙烧和浮选两种;高碳石煤可先燃烧发电,燃烧灰渣作为提钒的原料;大部分石煤,SiO2是其含量最高的组分,含钒浸出液除硅一般采取静置沉淀法;石煤中的Al2O3主要来自粘土矿物,它会随钒一起溶出而进入浸出液,一般采用明矾结晶法除去;石煤中的钒多是以V3+为主,为了提高浸出率,须将V3+氧化为V4+或V5+;石煤中钒的赋存状态,大部分是类质同相,其次是吸附形式;绝大部分石煤属难浸矿石,要提取其中的钒就必须破坏矿物的晶体结构,破坏方法主要有火法焙烧和湿法直接酸浸两大类,其中,钠化焙烧法已被禁止使用、钙化焙烧法不适于大量生产、空白焙烧由于提钒效率低而应用较少;直接酸浸法是提钒的发展方向,添加氧化剂或助浸剂等对浸出进行强化,是提高钒回收率的重要途径。     

石煤钒矿直接硫酸浸出试验研究

石煤钒矿中的钒一般均以类质同象形式取代六次配位的三价铝而存在于伊利石或云母晶格中,为将钒从伊利石或云母中浸出,必须破坏含钒矿物伊利石或云母的结构。将矿石粉碎至全部通过0.15 mm(100目)标准筛,在加热和有添加剂的协同作用下,可直接用硫酸浸出石煤钒矿中的钒,再将浸出浆液固液分离,得到蓝色硫酸钒溶液。结果表明:正常试验条件下,通过合理调整添加剂配比,可实现对石煤钒矿粉浸出、固液分离,钒的回收率78%以上,该浸出溶液的取得,为后续提钒工艺提供了技术保障。     

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。     

粘土钒矿不磨不焙烧直接酸浸提钒的研究

粘土钒矿是一类重要的钒资源。某粘土钒矿的性质分析表明,粘土钒矿的主要化学组分为SiO2,Al2O3,属酸性矿石,适宜采用硫酸浸出;其中的钒以低价不溶的V(Ⅲ)为主,大部分赋存于伊利石矿物的硅-氧四面体微晶结构中,为了将钒浸出来并进一步提高钒的浸出率,必须破坏伊利石矿物的晶体结构、并利用氧化剂(助浸剂)将低价钒转化为高价钒。针对现有提钒工艺的不足,依据粘土钒矿的性质特点,提出了一种不磨不焙烧直接酸浸提钒的新工艺,并系统考察了各浸出因素如硫酸用量、助浸剂种类及用量、浸出时间、浸出温度、液固比等对钒浸出率的影响,结果表明,粘土钒矿不磨不焙烧直接酸浸提钒工艺是可行的,当H2SO4用量为30%、助浸剂选用MnO2、其用量为1.5%、浸出时间为6 h、浸出温度为90℃、液固比为1∶1时,钒的浸出率达92.58%,浸出效果理想。与传统提钒工艺相比,新工艺省去了高成本的磨矿工序以及复杂的焙烧工序,既简化操作、降低成本,又避免了焙烧污染,符合现代化工冶金的要求。     

难处理钒矿高效利用技术研究

采用复盐焙烧—弱碱浸出工艺从一种选矿富集得到的含钒混合精矿中提钒,精矿V_2O_5品位为1.738%,其中约70%的钒以低价钒(V~(3+))形式存在,且结构致密,属于难处理矿物。研究了添加剂、精矿粒度、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度及浸出碱液浓度等因素对钒浸出率的影响。在添加剂为16.0%NaCl+7.5%Na_2CO_3+1.5%卤化物A复合盐、精矿粒度-0.075mm占86.2%、球团粒度～10mm、入炉温度200℃、焙烧温度830℃、焙烧时间2.5h、浸出L/S=2、浸出碱液浓度0.2mol/L、浸出温度60℃、搅拌时间2.0h的条件下,钒浸出率为78.52%。     

常温常压下含钒钢渣直接硫酸浸钒的研究

含钒钢渣可作为提钒的重要原料。首先,对某含钒钢渣的性质进行了分析,结果表明,含钒钢渣中钙、铁含量很高,这将会导致直接硫酸浸钒时酸耗较高;含钒钢渣中的钒主要以酸溶的V4+形式存在,无需焙烧氧化、可直接酸浸溶出提钒;含钒钢渣中的钒弥散分布于多种矿相中,其中钙钛氧化物为最主要的含钒矿物。然后,依据含钒钢渣的性质特点,采用常温常压下直接硫酸浸出法从中提钒,并考察了各主要因素对钒浸出率的影响和内在原因,结果表明,硫酸用量、搅拌与否对钒的浸出有显著影响,时间、液固比及搅拌强度的影响较小,细度达到-74μm占60%后即可保证较高的浸出率。最终,常温常压下,在最佳条件硫酸用量90%、时间2 h、细度-74μm占60%、液固比4∶1、搅拌强度200 r·min-1时,钒浸出率高达94.10%,与传统提钒方法相比,浸钒指标大幅提升。常温常压下直接硫酸浸出法可省去复杂的焙烧系统、突破氧压酸浸的局限,流程简单、作业环境好、浸出指标高;但该法酸耗较高,如何降低酸耗,值得进一步研究。     

三种石煤钒矿浸出行为的对比研究

以江西省修水县、江西省彭泽县和湖北省通山县的三种石煤钒矿为对象,研究了直接酸浸工艺和空白焙烧-酸浸工艺对三种石煤钒矿中钒浸出行为的影响。结果表明:在温度95℃、浸出时间4h、液固比1∶1、H2SO4体积分数15%和CaF2质量分数5%的浸出条件下,三种石煤钒矿在直接酸浸工艺中的钒浸出率分别为92.39%、74.10%和40.53%,而在空白焙烧-酸浸工艺中的钒浸出率则分别为85.53%、90.78%和41.59%。石煤钒矿中钒、铁的赋存形式以及方解石等耗酸物质的含量均对钒浸出率有很大影响。空白焙烧能使炭质钒转变为较易溶出的游离钒氧化物,并能破坏云母类含钒矿物而促进钒的浸出,但同时也可能使黄铁矿等非耗酸矿物转变成赤铁矿等耗酸矿物而阻碍钒的浸出。上述三种石煤中的钒均主要赋存于云母类铝硅酸盐矿物中,根据原矿的不同特性需采用不同的提钒工艺:江西修水石煤钒矿宜采用直接浸出工艺,江西彭泽石煤钒矿宜采用空白焙烧-酸浸工艺,湖北通山石煤钒矿需采用其他提钒工艺。     

石煤提钒浸出过程研究现状与展望

介绍了我国钒资源以及石煤的分布情况,指出了石煤提钒的难点和关键,综述了国内主要石煤提钒浸出过程的工艺条件、应用情况及各自的优缺点。空白焙烧-低酸浸出成本低、钒的浸出率高、污染少,但该技术不具有普适性;石煤碱浸出提钒、钙化焙烧提钒及石煤高酸浸出提钒,污染少,都能够获得高钒浸出率,但高的浸出成本,限制了其应用。钠化焙烧提钒普适性强,钒浸出率高,浸出液中钒的提取过程简单,在焙烧过程添加固氯剂后,产生的Cl2和HCl气体能够75%以上被固化下来,可大大降低烟气治理的成本。     

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。     

高硅质石煤钒矿浸出机理研究

对高硅质石煤钒矿进行工艺矿物学分析和在硫酸体系下浸出机理的研究。结果表明,钒钛矿及含钒金红石、硫钒铜矿在硫酸直接浸出以及添加氟化物条件下,钒均难以浸出;钒酸盐、褐铁矿在硫酸体系下,钒易于浸出,氢离子破坏其晶体结构;含钒云母类矿物采用硫酸直接浸出,钒浸出率低于50%,在添加氟化物条件下,钒浸出率高于90%。氟化物强化含钒云母类矿物的浸出机理是HF与F-形成络合离子,在H_3O~+的促进下,破坏硅酸盐矿物晶体结构中的Si-O键,实现钒的浸出,HF在浸出过程起催化作用。     

高砷高锑难浸金矿石的碱性水化学预氧化-氰化浸金工艺研究

介绍了高砷、高锑难浸金矿石的成分、工艺矿物学特征，碱性(NaOH)水化学预氧化—氰化浸金工艺，考察了碱性水化学预氧化—氰化浸金工艺对影响金浸出的褚因素，探讨了矿石成分的改变及金难浸的原因。结果表明，矿石用碱(NaOH)水化学预氧化后，成分及工艺矿物性质发生了显著变化，矿渣以脉石矿物为主，硫化矿物少量，金浸出率达91．56％。     

矿物自动分析系统在攀西某矿区钒钛磁铁矿工艺矿物学上的应用

为得到攀西某钒钛磁铁矿矿石基础的工艺矿物学数据,为以后矿床的开发利用提供包括矿石中矿物组成、含量、元素分布、理论回收率等基础工艺矿物学数据支撑,利用矿物自动分析系统(AMICS)对攀西某钒钛磁铁矿矿石进行研究。从矿区现场取样,在实验室将取回的块状钒钛磁铁矿矿石破碎、磨细、缩分后得粉末样品。为减小粒度差异带来的实验误差,将粉末样品筛分成8个粒级的样品,再制成光片,喷金处理后利用AMICS对分级后的钒钛磁铁矿矿石样品进行研究。查明了矿石的矿物组成及含量、关键元素的赋存状态、矿石矿物的单体解离等工艺矿物学特征。结果表明:攀西某矿区钒钛磁铁矿中矿石矿物主要为钛磁铁矿和钛铁矿,脉石矿物主要为透辉石、角闪石、橄榄石等硅酸盐矿物;矿石中Fe元素主要赋存于钛磁铁矿和钛铁矿中,分布率分别为71.85%和7.80%,另有19.46%的Fe元素分布于硅酸盐矿物中,这部分Fe元素很难回收利用。     

矿物自动分析系统在攀西某矿区钒钛磁铁矿工艺矿物学上的应用

为得到攀西某钒钛磁铁矿矿石基础的工艺矿物学数据,为以后矿床的开发利用提供包括矿石中矿物组成、含量、元素分布、理论回收率等基础工艺矿物学数据支撑,利用矿物自动分析系统(AMICS)对攀西某钒钛磁铁矿矿石进行研究。从矿区现场取样,在实验室将取回的块状钒钛磁铁矿矿石破碎、磨细、缩分后得粉末样品。为减小粒度差异带来的实验误差,将粉末样品筛分成8个粒级的样品,再制成光片,喷金处理后利用AMICS对分级后的钒钛磁铁矿矿石样品进行研究。查明了矿石的矿物组成及含量、关键元素的赋存状态、矿石矿物的单体解离等工艺矿物学特征。结果表明:攀西某矿区钒钛磁铁矿中矿石矿物主要为钛磁铁矿和钛铁矿,脉石矿物主要为透辉石、角闪石、橄榄石等硅酸盐矿物;矿石中Fe元素主要赋存于钛磁铁矿和钛铁矿中,分布率分别为71.85%和7.80%,另有19.46%的Fe元素分布于硅酸盐矿物中,这部分Fe元素很难回收利用。     

某含金原生矿石的工艺矿物学研究

某含金原生矿石的金品位为5.36×10^-6,金是主要的目标回收矿物。为了查明影响选冶工艺指标的主要因素,对该矿石开展了工艺矿物学研究。通过矿物自动分析仪,对矿石的矿物组成、矿物嵌布特征、金的赋存状态、含金矿物的粒度和含金矿物解离度进行了系统研究,获得了目标矿物的工艺矿物学相关参数。研究结果表明:该矿石中主要金矿物是自然金和银金矿;矿石中金的粒度以细粒和微细粒为主,分别占49.43%和50.57%;金矿物的赋存状态以裸露金为主,占72.71%,包裹金占27.29%。通过分析研究结果得出：提高磨矿细度,使包裹金裸露出来,同时,在浸出之前,采取相应措施对毒砂进行氧化预处理,去除毒砂在浸金过程中的不利影响,有助于提高金的回收率。     

青海某难浸金矿的工艺矿物学研究

青海某金矿石中含金5.2×10-6,硫1.82％,砷1.01％,锑0.73％,铁4.19％,实验室直接氰化浸出时金回收率不足50％,属于典型的含砷锑难浸金矿.为查明影响金浸出的矿物学因素,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM-EDS),并结合传统的光学显微镜对该难浸金矿中金的赋存状态及主要载金矿物的嵌布特征进行...     

酸浸-萃取-氨沉淀法从石煤钒矿中提取钒

采用氧化焙烧脱炭-硫酸氧化浸出-P204+TBP溶剂萃取-氨水沉钒的工艺方法,从江西某石煤钒矿中提取V2O5,考察了硫酸用量、萃取及反萃次数、反萃液pH值对工艺过程的影响。试验结果表明:钒矿破碎后在硫酸溶液中用氯酸钠进行氧化浸出,钒的浸出率可达到96%以上;用P204+TBP溶剂萃取和稀硫酸溶液反萃,再用氨水沉淀钒,最终得到纯度98.0%以上的V2O5产品;从石煤钒矿到V2O5的总收率可达86.14%～93.09%。该工艺对钒的回收效果明显,操作简单,生产成本低,对环境污染较小。     

难处理砷金矿原矿焙烧试验研究

某含砷、碳的砷金矿、原矿焙砂以及氰化浸渣的物质组成研究表明,金在原矿中呈不可见-不可直接浸出的形式存在,该矿石属"难处理金矿石"。矿石焙烧后,其中所载的不可见金转化为可氰化浸出的不可见微粒金。浸渣中赤铁矿和脉石载金是构成渣中Au损失的2种主要因素。针对该砷金矿特点,采用原矿焙烧工艺流程提金,试验结果表明,砷金矿通过氧化焙烧-氰化浸出,金的浸出回收率大于80%。     

石煤提钒工艺现状及发展趋势

介绍了石煤资源的分布情况及工艺现状,分析了各种提钒工艺的优缺点.根据石煤提钒的发展历程及其研究现状,指出石煤提钒工艺的发展趋势呈现出以下特点:①石煤提钒矿石分解优选酸分解工艺;②石煤酸浸液中分离富集钒工艺多元化;③石煤提钒产品多样化;④石煤提钒工艺过程多元素综合回收集约化.