液相氧化法钒渣提钒研究及展望(英文)

针对从钒渣中提取钒、铬存在的问题,提出了一系列绿色液相氧化法,包括NaOH/KOH亚熔盐法和NaOH-NaNO3熔盐法。与传统钠化焙烧法工艺相比,新方法的操作温度由850°C降低至200~400°C,而钒、铬的提取率分别由75%和接近0提高至95%和90%,整个操作过程中无废气及毒渣排放。与焙烧法相比,新工艺在能耗、环境友好及矿物资源综合利用率方面显示出明显的优势,成为钒行业绿色化升级的有效替代方案。     

钒铬渣锰盐焙烧酸浸过程中钒、铬的分离行为EI北大核心CSCD

本文针对目前钒铬渣中钒铬组元难以实现高效环保分离的研究现状,以钒铬渣为研究对象,碳酸锰为焙烧添加剂,通过钒铬渣碳酸锰焙烧−酸浸工艺实现了钒铬的高效分离。通过正交试验设计研究碳酸锰加入量、焙烧温度、恒温时间和升温速率对钒铬浸出行为的影响。结果表明:焙烧过程中钒尖晶石与碳酸锰的分解产物Mn_(2)O_(3)结合生成酸溶性的焦钒酸锰Mn_(2)V_(2)O_(7),随后在浸出过程中进入液相。而铬与铁结合生成稳定的固溶体(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_(2)O_(3),浸出后转移入渣相。当碳酸锰加入量(以n(MnO)/n(V_(2)O_(5))计)为2.0,焙烧温度为850℃,恒温时间为2 h,升温速率为5℃/min时,钒浸出率达到最大值89.37%,铬浸出率仅为0.10%,实现钒的高效提取与钒铬分离。     

钒渣亚熔盐法钒铬共提工艺清洁生产评价

针对现有钒渣钠化焙烧提钒工艺钒提取率低、铬不能提取、三废环境治理代价高等难题,中科院过程工程研究所和河钢承钢开发钒渣亚熔盐法钒铬共提清洁生产工艺,于2017年建成5万t生产线,目前己运行两年以上,取得可靠的工业化运行和环境保护检测数据.本文通过选取资源能源利用、生产工艺技术、污染物排放、资源综合利用、产品特征、环境管理...     

KOH亚熔盐中钒渣的溶出行为

对钒渣在KOH亚熔盐体系中的分解动力学进行研究,考察反应温度、碱矿质量比、粒度、气流量等工艺参数对钒渣分解过程的影响,获得最优工艺参数,并对反应机理进行探讨。结果表明,反应温度是最重要的影响因素;钒渣最优浸出条件如下:在反应温度为180℃,碱矿比4:1,KOH碱浓度75%,搅拌速率700 r/min,反应时间300 min,常压通氧气流量为1 L/min的反应条件下,最终钒、铬的浸出率分别达到95%和90%以上。钒渣在KOH亚熔盐介质中氧化分解遵循缩核模型,并主要受内扩散控制,钒和铬分解的表观活化能分别为40.54和50.27 kJ/mol,钒铬尖晶石的氧化以铁橄榄石、石英相的氧化分解为前提。     

钒渣提钒和铬循环冶金工艺:(II)沉钒后液分离回收铬

研究通过用PbCO3沉淀并用Na2CO3溶液浸出从钒沉淀溶液中分离和回收铬的循环冶金工艺.沉钒后液pH调至3.0后,按Pb/Cr摩尔比2.5加入PbCO3,在30℃搅拌180 min,铬浓度从2.360 g/L降到0.001 g/L.过滤后,沉铬富集渣用热Na2CO3溶液浸出得到含有Na2CrO4的浸出液和含有PbCO...     

机械活化强化钒渣钙化提钒工艺

针对转炉钒渣钙化焙烧酸浸工艺中存在的钒转浸率低的问题,采用高能球磨对钒渣进行活化预处理,以期强化其提钒效果。采用激光粒度分析仪、BET比表面积测定仪和XRD对活化前后钒渣进行了粒度、比表面积及物相结构分析;采用浸出实验研究了机械活化对钙化焙烧和浸出的影响规律。结果表明:机械活化法增大了钒渣的比表面积,增加了晶格畸变与微观应力,使含钒物相充分解离,由此可改善钒渣钙化焙烧的动力学条件。在浸出20 min条件下,机械活化80 min可将钒浸出率提高10%,最佳焙烧温度降低100℃。     

特中钢中保护渣、复合渣的熔点、熔速的分析技术研究

炼钢渣剂熔点、熔速的分析研究，对改善钢锭表面质量和净化钢液具有显的效果。     

铬渣堆场污染土壤中重金属铬的存在形态

采用Tessier连续提取ICP-AES法对湖南某厂铬渣堆场土壤中重金属铬的存在形态(水溶性铬、交换态铬、碳酸盐结合态铬、有机结合态铬、铁锰结合态铬和残渣态铬)进行分析.研究结果表明,铬渣堆场土壤铬污染严重;铬渣堆场下土壤中大部分铬以铁锰结合态形式存在,在铬渣堆场周围和离铬渣堆场5 km处未污染土壤中铬大部分以残渣态的形式存在;交换态铬和碳酸盐结合态铬在土壤各剖面层次的含量相差不是很大,而可溶性铬和残渣态铬在0~40 cm土层富集,有机结合态铬和铁锰结合态铬在40~60 cm土层富集.     

特种钢中保护渣、复合渣的熔点、熔速的分析技术研究

炼钢渣剂熔点、熔速的分析研究,对改善钢锭表面质量和净化钢液具有显著的效果.     

氯化浸取钢渣中钒的动力学研究

为了提高湿法浸出低钒钢渣中钒的浸出率,并为湿法浸出低钒钢渣中钒提供理论依据,从动力学角度分析整个浸出过程,并考察温度、液/固比、浸出时间和搅拌速度对浸出过程的影响。结果表明,在90℃,液/固比为10:1以及4.0mol/L盐酸,过氧化氢8.0mL,浸取90min条件下,低钒钢渣中钒的浸出率可达到98.8%。通过正交实验和动力学推导,得到描述浸出过程的经验方程。低钒钢渣湿法浸出钒的动力学模型为未反应收缩核模型,浸出过程的表观活化能为7.21kJ/mol。该模型表明浸出过程中的控制步骤取决于边界层的扩散速度。提高温度、液/固比和浸出时间,均可增加钒的浸出速度,提高钒的浸出率。     

钒铬萃取分离过程中界面乳化物的形成行为

研究了初始pH值、萃取剂浓度、萃取剂类型、稀释剂类型、平衡时间和料液预处理方式等因素对界面乳化物形成行为的影响,采用扫描电镜、X射线能谱仪及X射线衍射等手段分析了界面乳化物中固体微粒的组成.结果表明:能够最大程度避免界面乳化物生成的工艺条件为初始pH值4～6,以萃取剂为LK-N21且萃取剂浓度15%(体积分数),稀释剂为正己烷,萃取时间5 min;采用0.22 μm的滤膜对料液过滤两次再萃取,不出现界面乳化物;界面乳化物的形成机制可能为在震荡混合萃取过程中,料液中的二氧化硅胶体等不溶性物质,在乳化液滴表面形成致密的固体膜,稳定了乳化液;可溶性无机盐在乳化液界面结晶出来,进一步稳定了乳化液,形成比较稳定的界面乳化物.     

钒对中铬白口铸铁组织和抗高温氧化性能的影响

采用SEM与EDS对试样进行组织与成分分析,利用氧化增重法测定了不同钒含量(3.30%、6.80%、9.08%)的含钒中铬白口铸铁在500℃、600℃和750℃下的恒温氧化动力学曲线,采用X射线衍射法(XRD)对氧化试样的表面和氧化产物进行了物相分析.结果表明:随着V含量的增加.中铬白口铸铁的组织得到细化,基体上弥散分布大量VC颗粒,使得该材料有潜在的良好耐磨性能;在较低温度下(500℃、600℃)下,含钒中铬白口铸铁的恒温氧化动力学曲线符合抛物线规律,而在较高温度下(750℃),符合直线规律,最终高温氧化产物为Fe2O3以及少量的FeCr(VO4)2和Cr2O3,随着钒含量的增高,在较高温度下(750℃),含钒中铬白口铸铁的抗氧化性能有所改善.     

用CH-1菌从铬渣中选择性回收铬

提出CH-1菌解毒铬渣及回收铬资源的新工艺.采用扫描电镜、透射电镜以及能量弥散X 射线分析(EDXA)和电子顺磁共振(EPR)等分析手段对还原反应前后细菌细胞形貌进行观察,并对还原反应沉淀产物的元素组成进行定性分析,研究并计算了示范工程中铬的回收率及平衡.结果表明Cr(VI)的还原反应在细菌体外发生,反应产物的主要组成元素为Cr3+,反应产物成分为Cr(OH)3.铬渣中90%以上的Cr(Ⅵ)以Cr(OH)3淤泥的形式得以回收,20 t/批规模的示范工程可回收Cr(OH)3 (含量32.8%) 淤泥694.2 kg,实现铬的再生,并从根本上消除铬渣的污染问题.     

N-辛基吡啶类离子液体对钒渣水浸液中钒的萃取机理

钒是重要的战略资源,目前主要是从钒钛磁铁矿经"高炉冶炼-转炉吹钒"工艺所得钒渣中采用湿法冶金提取,其中萃取方法应用最多。本文研究以N-辛基吡啶类离子液体为萃取剂,正戊醇为稀释剂,采用溶剂萃取法考察萃取分离V(Ⅴ)的影响因素,包括温度、时间以及溶液pH并对其萃取机理进行研究。结果表明:在[OPy]Cl和[OPy][BF₄]萃取V(Ⅴ)最适宜的条件下,即萃取时间分别为60 s和40 s、pH=2.957～8.029、温度为25℃时,两者的V(Ⅴ)萃取率分别达到95.42%和93.52%;结合离子选择性电极法、斜率法、紫外-可见光谱分析、红外光谱分析等方法研究并确定了N-辛基吡啶类离子液体萃取V(Ⅴ)的机理为阴离子交换。     

在高锰钢改性处理中钒渣的冶金物化条件与作用

在高锰钢改性处理中,V渣 Ti Zn复合孕育剂起着良好的孕育处理作用.本文主要从热力学角度分析了V渣作为炼钢工业副产品得到二次利用的可行性,并讨论了冶金综合处理工艺和冶金物化条件对充分发挥V渣复合孕育效果的作用.     

白口铸铁改性处理中钒渣的冶金物化条件与作用

从热力学角度分析了V渣作为炼铁工业副产品得到二次利用的可行性，并讨论了冶金综合处理工艺和冶金物化条件对充分发挥V渣复合孕育效果的作用。     

在高铬铸铁改性处理中钒渣的冶金物化条件与作用

在高铬铸铁改性处理中,V渣+Ti+Zn复合孕育剂起着良好的孕育处理作用。本文主要从热力学角度分析了V渣作为炼铁工业副产品得到二次利用的可行性,并讨论了冶金综合处理工艺和冶金物化条件对充分发挥V渣复合孕育效果的作用。     

循环流态化焙烧加压浸出从极难浸石煤中提取钒

以广西某极难浸石煤钒矿为研究对象,研究循环流态化焙烧试样在加压浸出条件下的钒浸出率。结果表明:在相同酸浸条件下,循环流态化空白焙烧试样的钒浸出率高于钠化焙烧的钒浸出率。系统的焙烧浸出工艺对比研究表明:该石煤钒矿只有在循环流态化焙烧并加压高浓度酸浸作用下才能获得最高的钒浸出率,应属于极难浸石煤钒矿。在V(H2SO4):V(HF)=1:1和MnO2添加量(质量分数)为3%的条件下,循环流态化空白焙烧矿的最佳酸浸条件为液固比1:1、浸出温度150℃、浸出时间6 h,钒浸出率可达98.11%。同时,研究循环流态化空白焙烧矿加压浸出的动力学模型、浸出控制步骤及表观活化能。循环流态化空白焙烧能避免钠化焙烧产生的Cl2及HCl等有害气体的排放问题。从焙烧反应设备的创新应用着手,探索试验工艺条件,为极难浸石煤钒矿的工业化利用提供参考和依据。     

电感耦合等离子体发射光谱法快速测定硬质合金中的钴、镍、钛、钽、铌、钒、铬

采用电感耦合等离子体发射光谱法快速测定硬质合金中的钴、镍、钛、钽、铌、钒、铬。样品用氢氟酸-硝酸在电热消解仪中消解,高纯钨做基体配制标准工作曲线,选择合适的背景校正方法和各元素最佳波长,钛测定选择垂直等离子体观测方式,钴、镍、钽、铌、钒、铬测定选择水平等离子体观测方式,标准曲线法快速测定硬质合金中的钴、镍、钛、钽、铌、钒、铬。质量分数为0.100%~1%时,标准加入回收率为98.8%~113.2%。与国家标准方法X-荧光光谱法比对测定,质量分数为5%~22%时,绝对偏差小于0.3%;质量分数为0.100%~1%时,绝对偏差小于0.1%,小于国家标准方法的允许偏差。方法快速简便,适用于生产分析。     

Al_2O_3对镁铬耐火材料在炉外精炼渣中溶蚀的影响

提高真空吹氧脱碳(VOD)与氩氧脱碳(AOD)炉镁铬耐火材料炉衬的寿命,目前仍是重要问题,我们曾对不同Cr_2O_3含量的镁铬耐火材料在炉外精炼渣中的溶蚀进行了研究,本文采用同样实