高碳石煤钒矿脱碳灰渣拌酸熟化浸出工艺研究

采用拌酸熟化浸出工艺处理高碳石煤钒矿循环流化床脱碳灰渣,通过对灰渣拌酸熟化过程中物料细度、硫酸用量、温度、时间等关键因素进行详细研究,优化各项工艺参数,脱碳灰渣拌酸熟化后钒浸出率可达85.50%,五氧化二钒产品质量达到99.20%,冶炼钒总回收率为77.83%。     

二氧化锰对石煤钒矿酸性浸出的影响

采用湘西地区的石煤钒矿为研究对象,石煤中+3,+4,+5价钒分布分别为75.67%,17.85%和6.48%,硅酸盐含量较高,属高硅石煤矿。在传统直接酸浸工艺的基础上,添加少量氧化剂二氧化锰,考察了二氧化锰的用量、液固比、浸出温度、浸出时间、硫酸体积浓度等因素对钒浸出率的影响。单因素实验和正交试验结果表明:加入少量二氧化锰能协同H+破坏石煤结构,大大提高石煤中钒的浸出率;在二氧化锰用量为2%、液固比为1∶1、浸出时间为13 h、硫酸体积浓度为25%和浸出温度为95℃的条件下,钒浸出率达到97.2%,其中硫酸体积浓度对石煤湿法提钒影响最大。和直接酸浸工艺相比,钒的浸出率提高40%以上;与传统的钠化焙烧工艺相比,钒的浸出率提高40%以上,完全消除了焙烧过程中所产生的烟气污染;本实验采用氧化酸浸提钒技术,不经焙烧过程,不产生烟气污染,节约能源,且能大幅度提高钒的浸出率,实现资源的充分利用,具有较好的应用前景。     

石煤焙烧物料提钒的试验研究

以石煤脱碳焙烧利用热值后的物料为研究对象。采用"硫酸+助浸剂浸出,浸出液经回调pH值及还原处理后萃取和反萃取,反萃取液氧化后经酸性铵盐沉钒等"工艺制取五氧化二钒。工艺参数:在物料粒径小于37μm(100%)、硫酸用量为50%、助浸剂用量为4%、液固比为2.5∶1、浸出温度为90℃、浸出时间为7 h等条件下浸出,在12.5%P204+5%TBP+82.5%磺化煤油为有机相、水相pH值为2、相比为2∶1、三级逆流萃取、1.5 mol.L-1硫酸三级逆流反萃取等条件下萃取和反萃取。结果表明:浸出过程经动力学分析,表观活化能为46.26kJ.mol-1,属于化学反应控制过程;钒总回收率达75%以上;V2O5产品纯度大于99%,符合GB3283-1987质量要求;全流程几乎无废气外排,废水经处理后循环使用率达97%以上,废渣可用于建材,属于清洁型提钒工艺。     

某低热值石煤钒矿配煤燃烧灰渣酸浸提钒的研究

以某低热值含钒石煤配煤燃烧灰渣为研究对象,进行了直接酸浸提钒的试验研究。通过单因素条件试验,确定了浸出液固比、硫酸用量、助浸剂添加量、浸出温度、浸出时间、搅拌速度等工艺条件。在最佳浸出条件下,灰渣中钒的浸出率大于79%。     

复合添加剂焙烧-稀酸浸出清洁提钒工艺研究

采用复合添加剂焙烧-稀酸浸出工艺提钒,考察了复合添加剂用量、焙烧温度、焙烧时间、硫酸用量、浸出时间、浸出温度及液固比对钒浸出率的影响。结果表明,在复合添加剂用量6%、焙烧温度800℃、焙烧时间3h,硫酸用量3%、浸出时间3h、浸出温度60℃和液固比3∶1的条件下,钒浸出率为85.6%,比钙化焙烧工艺的钒浸出率提高了13.4%。本工艺焙烧过程中产生的烟气污染较小,对环境相对友好,且能大幅度提高钒浸出率。     

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。     

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。     

用钙化焙烧—酸浸法从钒铁渣中提取钒试验研究

研究了采用钙化焙烧—酸浸工艺从钒铁渣中提取钒,通过条件试验考察了几个因素对钒提取效果的影响。试验结果表明:采用钙化焙烧—酸浸工艺,在铁钒渣造球粒径8~10mm、氧化钙用量为钒铁渣质量的14%、硫酸质量浓度120g/L、焙烧温度900℃、浸出时间4h、液固体积质量比2∶1、浸出温度95℃条件下,钒浸出率在95%以上,工艺操作简单,有一定经济效益。     

含钒钢渣浸出矿浆多级连续逆流洗涤试验研究

含钒钢渣浸出矿浆絮凝浓缩提高浓度，然后采用多级连续逆流洗涤工艺将高浓度矿浆液相内的钒离子洗脱至洗液用于后续回收。通过絮凝沉降试验对洗涤工艺中的沉降参数进行研究，确定了钒渣浸出矿浆适用的絮凝剂为APAM-625V，用量40 g/t，最佳初始矿浆浓度10%，各级洗涤矿浆底流浓度62%。利用洗涤各级的物料平衡原理，列出钒离子在各级溶液组分的“一次多元联立方程组”，计算出在洗涤液固比为1，洗涤级数5的条件下，钒离子的理论洗涤效率为97%。以计算出的洗涤工艺参数进行多级连续逆流洗涤试验验证，钒离子的洗涤效率为96.4%，与理论计算结果基本一致。     

添加剂JDTV01对从石煤中浸出钒的影响

在石煤酸浸提钒过程中,加入代号为JDTV01的添加剂可明显提高钒的浸出率,减少硫酸用量。通过单因素试验和正交试验,考察了硫酸浓度、添加剂JDTV01用量、固液质量体积比、浸出温度、浸出时间等因素对钒浸出率的影响。结果表明:在硫酸浓度20%、添加剂用量1.5%、固液质量体积比1∶1、浸出温度95℃、浸出时间11h条件下,钒的浸出率达到98.4%。     

难处理石煤短流程提钒工艺研究

针对湖北某难处理石煤钒矿的矿石性质及岩相分析结果,采用短流程提钒工艺即沸腾焙烧—助浸剂酸浸—萃取—沉钒工艺进行提钒试验研究。重点考察了焙烧温度、焙烧时间、添加剂用量、硫酸浓度、液固比、浸出温度及浸出时间对钒浸出率的影响。结果表明,在焙烧温度750℃下焙烧20 min,该焙烧料在助浸剂用量5%、硫酸浓度15%、液固比2∶1、浸出温度95℃、浸出时间6 h的条件下,浸出率可达91.32%。采用N235为萃取剂,经3级正萃3级反萃,98%以上钒能从浸出液中分离出来并富集。富钒液经除杂后沉淀出偏钒酸铵,偏钒酸铵热解后可获得纯度99.75%的五氧化二钒产品。该工艺具有提钒流程短、提钒效率高及产品纯度高的优点,对难处理型石煤原矿适应性好。     

从某石煤钒矿提钒尾渣中浸出金的试验研究

研究了从石煤钒矿提钒尾渣中浸出金,考察了原料粒度、氰化钠用量、浸出时间、浸出温度、矿浆浓度等对金浸出率的影响,确定了最佳工艺参数。试验结果表明,在最佳工艺参数下,金浸出率为91.37%,浸出效果较好。     

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%。     

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。     

从复杂镍钴物料中浸出镍钴工艺研究

研究了采用硫酸浸出—硫酸化焙烧—水浸出工艺从复杂镍钴物料中浸出镍、钴,考察了物料在预处理过程中加酸与不加酸条件下的浸出效果,以及浸出渣焙烧过程中酸料质量比、催化剂用量、焙烧温度、焙烧时间等对镍、钴浸出率的影响。试验结果表明:经硫酸浸出预处理后的硫化镍钴物料,在酸料质量比0.85∶1、硫酸钠用量为物料质量4%、焙烧温度450℃、焙烧时间120min条件下进行焙烧,然后再用水浸出,镍、钴浸出率分别可达98.08%和98.79%,镍、钴浸出效果较好。     

石煤钒矿焙砂加压碱浸试验

针对目前采用"焙烧—碱浸提钒"工艺从石煤钒矿中提取钒存在碱消耗大、浸出时间长和浸出液杂质含量高等问题,研究采用高压碱浸法浸出石煤钒矿焙砂。试验考察碱用量、液固比、浸出时间、循环浸出等因素对钒浸出率的影响。结果表明,在NaOH用量为矿重的3.5%,液固比为1.5∶1,180℃下,2 h浸出,钒的浸出率达到86%,浸出液中钒硅质量浓度比为0.65,浸出液pH值约为12.1。高压碱性浸出具有钒浸出率高,杂质浸出率低等优点,为石煤提钒提供了一个新的途径。     

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。     

某高磷钒矿浸出试验研究

以西北地区某高磷钒矿作为研究对象,进行了湿法提钒原矿直接硫酸浸出试验研究。通过正交试验法,确定了直接酸浸的最佳工艺条件:浸出温度90℃、液固体积质量比2:1、浸出时间6h、H2SO4质量浓度250g/L、矿石粒度小于0.175mm。在此条件下,钒浸出率为90.72%～92.56%。     

亚硫酸钠助浸剂提高硫酸体系中钒铬废渣钒浸出率的研究

通过在钒铬废渣硫酸直接酸浸工艺中添加亚硫酸钠助浸剂浸出钒钼,系统研究了亚硫酸钠用量、浸出温度、硫酸体积浓度、浸出时间对钒和钼浸出率的影响。结果表明,在亚硫酸钠用量12%、温度25℃、硫酸体积浓度20%、浸出时间2h的最佳条件下,钒浸出率为94.55%(较未添加亚硫酸钠提高了11.84个百分点),钼浸出率为90.46%,铬、铁等其他金属元素浸出率均在5%以下。通过XRD、热力学分析可知,亚硫酸钠的添加显著降低了钒溶出反应的ΔG,促进钒酸钙还原浸出而提高钒浸出率,钼酸钙的酸溶液易溶性未发生改变,而三氧化二铬以及类质同象存在于其晶格的杂质元素铁因结构稳定,均难以溶出。     

某黑色页岩铀钒矿酸浸工艺研究

采用浓酸熟化工艺浸出某黑色页岩铀钒矿中的铀和钒,同时进行了在浸出过程中三价铁的去除研究。试验确定的最佳熟化条件为:酸用量12%、熟化温度90℃、熟化时间2.5h、矿石粒度-0.15mm;浸出条件为:室温水浸1h后,加入硫酸钠0.6%,95℃下沉矾,沉矾时间0.5h,浸出终点pH为1.2。在上述条件下,铀浸出率大于92%,钒浸出率大于68.5%,三价铁去除率大于75%。采用该工艺可有效降低后续金属分离及废水处理过程的试剂消耗。