含钒粘土矿两段浸出提钒工艺

采用碱浸预处理-酸浸提钒的两段浸出工艺从含钒粘土矿中浸出钒, 考察了碱浸预处理工序中NaOH用量和浸出时间、预处理后酸浸工序中H₂SO₄用量、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对钒浸出率的影响。碱浸预处理能部分溶解Si、Al矿物, 从而破坏含钒矿物晶体结构, 为酸浸提钒时提高钒浸出率并降低酸耗创造条件。实验结果表明, 在95 ℃温度下用20%NaOH对矿样浸出24 h后, 酸浸工序中H₂SO₄用量30%, 温度95 ℃, 液固比1.5∶1, 浸出时间12 h, 钒浸取率达到了80%以上。     

湖北某高钙低品位含钒石煤钠化焙烧研究

对湖北某高钙低品位含钒石煤进行了NaCl、Na₂SO₄和两者复配焙烧及水浸-稀酸浸试验。添加单一NaCl焙烧时,过多的游离氧化钙容易与钒结合生成不溶于水的钒酸钙,影响钒的水浸率;添加单一Na₂SO₄焙烧时,虽然可以固定钙离子,但Na₂SO₄用量过大,经济和环境成本较高;当NaCl和Na₂SO₄添加量分别为7%和16%,焙烧温度为850 ℃,焙烧时间为3 h,水浸率可提高到51.47%,总浸率可达79.81%。在复合添加剂用量较低情况下取得了较好的浸出效果,一方面源于Na₂SO₄对较高含量钙离子的固定作用,抑制了难溶性钒酸钙的形成;另一方面,NaCl焙烧生成了氧化性较强的气体HCl、Cl₂,既有助于破坏云母晶格结构,又有助于钒的氧化转价。     

含钒云母悬浮氧化焙烧-酸浸提钒试验研究

以陕西某V₂O₅品位2.36%的含钒云母为原料,开展了悬浮氧化焙烧-硫酸浸出提钒工艺研究,考察了焙烧温度、焙烧时间、焙烧气量以及氧气浓度对V₂O₅浸出率的影响,采用X射线衍射、热重分析、傅里叶变换红外光谱等检测手段对焙烧前后含钒云母的结构进行了分析。研究表明,适宜的悬浮氧化焙烧工艺为:焙烧温度950 ℃、焙烧时间4 h、O₂浓度35%、总气量600 mL/min,焙烧产物在硫酸用量(质量分数)20%、液固比6∶1、浸出时间3 h、浸出温度90 ℃条件下进行酸浸,V₂O₅浸出率可达73.34%,实现了含钒云母破晶提钒的目标。     

石煤硫酸浸出过程中含钒矿物的浸出行为

以陕西省商南县石煤钒矿为研究对象,研究了直接酸浸、氧化酸浸及活化酸浸的提钒效果,分析了酸浸过程中含钒矿物钒的浸出规律和活化浸出机理。结果表明：在硫酸浓度250 g/L、液固比5 mL/g、温度90℃条件下,浸出12 h,钒浸出率仅为48.55%;在相同条件下,加入3%氯酸钠,氧化酸浸9 h,钒浸出率增加到61.42%;再添加9%氟化钙,仅活化浸出6 h,钒浸出率可达到92.90%。工艺矿物学研究表明：在活化酸浸过程中,氟化钙与硫酸反应生成的氢氟酸,促进了硫酸对含钒矿物结构的破坏,同时参与了含钒云母的反应,促进了含钒矿物中钒的浸出;矿物中含钒云母、钒钛矿、褐铁矿、钒硫化物中钒的浸出率分别为98.47%、42.22%、98.09%、89.70%,与氧化酸浸相比,分别增加了31.77、26.90、18.01、89.70个百分点。     

闪锌矿氧压氨浸过程动力学研究

在NH₃-(NH₄)₂SO₄体系中, 采用氧压氨浸工艺, 研究了闪锌矿的浸出行为。研究表明, 在浸出温度110 ℃、总氨浓度4 mol/L、NH₃与NH₄⁺浓度比为5∶3、总压0.5 MPa、搅拌速度500 r/min、液固比25、矿物粒度-0.063 mm条件下浸出5 h, 锌浸出率可达97%。采用液固反应的收缩核模型进行模拟, 得到了闪锌矿氧压氨浸的浸出动力学方程式, 其表观活化能为47.26 kJ/mol。     

煤灰掺杂对气化条件下生物质中不同无机形态钾迁移转化的影响

钾(K)是生物质中一种主要无机元素，在生物质气化过程中它的迁移转化会造成结渣、积灰和灰团聚等问题，掺杂富含硅(Si)和铝(Al)的煤灰是解决这些问题的有效途径之一。大部分生物质中K主要以K₂CO₃、K₂SO₄和KCl等水溶性无机盐形式存在，但不同种类生物质中这几种无机K盐组成差异较大，导致气化过程中灰团聚、结渣行为有较大差异。因此，该研究利用了负载K₂CO₃、K₂SO₄和KCl的松木模拟含不同无机形态K的生物质，在水蒸气和CO₂气氛下，系统研究了气化过程中煤灰对不同无机形态K迁移转化和在流化床条件下(石英砂为床料)灰团聚行为的影响。研究发现，尽管2种煤灰的晶体矿物组成不同，在气化过程中它们均与负载K₂CO₃和K₂SO₄的松木反应形成了钾霞石(KAlSiO₄)。然而，对于负载KCl的松...     

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。     

重庆中梁山煤田凝灰岩中战略性金属的浸出试验

西南地区晚二叠世含煤岩系底部广泛分布一层由基性火山灰经热液流体蚀变的凝灰岩。凝灰岩中富集稀土元素（REY）,Nb和Ga等战略性金属，称之为一种新型的煤型战略性金属矿床。然而，凝灰岩中战略性金属的可提取性如何，尚不清楚，制约了这些金属的开发利用。为此，以重庆中梁山煤田晚二叠世凝灰岩为对象，采用（NH₄）₂SO₄,H₂SO₄,NaOH,HCl和HF等试剂对凝灰岩中REY,Nb, Ga, Al₂O₃和SiO₂进行分步连续浸出。结果表明，（NH₄）₂SO₄能浸出约30%的REY,表明凝灰岩中离子吸附型REY占比大于30%,其余的战略性金属均以矿物相形式存在。（NH₄）₂SO₄—H₂SO₄—NaOH—HCl—HF分步连续浸出可有效提取凝灰岩中的REY...     

湖北某石煤型钒矿石工艺矿物学研究

为了给湖北某石煤型钒矿石中钒的回收工艺研究提供指导,采用化学分析、显微镜观察、单矿物化学成分能谱分析、MLA矿物自动定量检测技术等手段对该矿石进行了工艺矿物学研究,得出的主要结论为：① 矿石V₂O₅含量为0.96%,含钒矿物有钒云母（纤维钒云母、含碳钒云母和片状钒云母）、含钒褐铁矿、钒钙榴石及水钒铁矿、羟钒铜矿、钒钡铜矿等;② 虽然矿石中含钒矿物种类较多,但回收钒的主要对象为钒云母、含钒褐铁矿和钙钒榴石,这三者的V₂O₅分配率合计达97.08%;③ 含钒褐铁矿和钙钒榴石具有一定磁性,而钒云母磁性极弱。根据以上结论,建议先通过强磁选预富集含钒褐铁矿和钙钒榴石、通过浮选预富集含钒云母,然后采用直接酸浸工艺回收强磁选精矿中的钒、采用加助浸剂的酸浸工艺或焙烧-酸浸工艺回收浮选精矿中的钒。     

石煤焙烧过程中矿相与钒价态的变化及对钒浸出的影响

湖北某地云母型含钒石煤中的钒主要以V(Ⅲ)类质同象取代铝而赋存于白云母、伊利石等云母类矿物晶格中,很难直接被浸出.焙烧过程中,云母类矿物结构随着温度上升而被破坏得越来越彻底,因此钒的酸浸率也随着焙烧温度的升高而上升.在900℃时,云母类矿物结构完全被破坏,钒的酸浸率也达到最大.1000℃时,石煤发生烧结同时有斜辉石和钙长石等矿物生成,钒被包裹导致其浸出率急剧降低.焙烧过程中,V(V)所占比例也随着温度上升而增加,但是价态不是影响钒酸浸率的主要因素,钒的酸浸率主要受含钒矿物结构的破坏和钒的释放的控制.     

某云母型含钒石煤氧压与常压酸浸提钒比较

湖北某地云母型含钒石煤中85%以上的钒赋存于云母类矿物中,V3+、V4+分别占总钒的70.83%、29.17%,V3+以类质同象取代云母晶格中的Al3+离子,常压酸浸极难释放出晶格中的钒。为了确定该矿石的高效、低耗、环保浸钒工艺及参数,以常压酸浸效果为参照,对氧压酸浸工艺条件进行了研究。结果表明,浸出温度、硫酸浓度以及氧分压的升高可显著提高钒浸出率,压力场的引入可大幅度提高钒浸出率、缩短反应时间、降低酸耗;在硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为160℃、氧分压为0.5 MPa情况下的氧压酸浸,钒浸出率可达75.98%,较硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为98℃情况下的常压酸浸钒浸出率高45.12个百分点。     

含氟助浸剂对石煤酸浸提钒的影响

以湖北某地经空白焙烧的石煤为对象,研究了含氟助浸剂A对酸浸提钒过程的影响。结果表明,含氟助浸剂中的F-能促进白云母晶体结构中Si-O键及Al-O键的断裂、破坏云母结构、疏通含钒矿物的孔洞,为酸与石英、长石等含硅铝的矿物发生反应提供便利,表现在热力学上就是与白云母发生反应的ΔG降低;宏观上表现为钒浸出率显著提高,试验确定的最佳条件下的钒浸出率为85.37%,比硫酸直接浸钒高28.04个百分点。     

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。     

含钒黏土矿直接酸浸提钒及其动力学研究

为了有效利用陕西某地含钒黏土矿,采用直接酸浸工艺提钒,考察了液固比、浸出温度、浸出时间、硫酸用量对直接酸浸提钒的影响,通过浸出反应动力学确定了反应模型.结果表明,在硫酸用量25％、浸出温度95℃、浸出时间10 h、液固比0.6时,钒浸出率为74.6％.该含钒黏土矿的钒浸出动力学符合收缩核模型,其表观活化能约为30.73...     

复合添加剂对石煤中钒浸出率的影响

为了提高石煤钒矿中钒浸出率、减少硫酸用量,以湘西地区石煤钒矿为原料,进行了钒的浸出实验研究。结果表明,在石煤浸出过程中加入质量比为1∶1的氟化钠和氯酸钠复合添加剂作为助浸剂可明显提高钒的浸出率,同时减少硫酸用量。优化实验条件为:复合添加剂用量2%,硫酸浓度20%,液固比0.4∶1,温度95 ℃,浸出时间8 h,此时钒浸出率可达91.92%。与单独添加等量氟化钠或氯酸钠相比,钒浸出率分别提高了20和12个百分点;相对无添加剂情况,钒浸出率提高了27个百分点,硫酸用量减少50%。     

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。     

助浸剂CX对石煤酸浸提钒效果的影响

以湖北某地含钒石煤为研究对象,对采用硫酸直接酸浸和添加助浸剂CX的硫酸酸浸模式进行了详细的对比研究。试验结果表明,助浸剂CX的加入可明显改善钒的浸出效果,缩短反应时间2 h,降低反应温度、H₂SO₄的用量和反应成本;在CX用量为原矿质量的5%、硫酸浓度为20%、浸出温度为90 ℃、浸出时间为4 h情况下,钒的浸出率可达90%,比不加助浸剂的情况下高出18.74个百分点。