影响石煤中五价钒含量因素研究

湿法提钒过程中,石煤钒矿中钒的价态影响钒的浸出率。为了解现有文献对石煤中五价钒描述不一致的原因,通过试验探讨了焙烧温度、焙烧时间等因素对石煤中五价钒含量的影响,发现含钒石煤有强还原性,能将五价钒转化为低价钒。试验表明,焙烧温度和焙烧时间对石煤中五价钒含量影响显著。     

石煤循环氧化法提钒焙烧过程氧化机理研究

含钒石煤是我国重要的钒矿资源,氧化焙烧是从石煤提钒的基础。以湖北某地含钒石煤为研究对象,采用电位滴定、Ｘ衍射分析、能谱分析和电子探针分析等手段对氧化焙烧过程中钒的价态和赋存状态变化及相变进行了研究,在此基础上对钒的氧化动力学进行了探讨。研究结果表明：石煤中的钒主要赋存在伊利石中,焙烧过程中相变的结果是含钒伊利石相消失,钾钠长石相和可溶性钒酸盐形成;钒的氧化过程是逐级氧化过程（V(Ⅲ)→V(Ⅳ)→V(Ⅴ)）;钒的氧化反应受扩散动力学控制,其动力学表观活化能为81.19 kJ/mol。     

四川广旺石煤提钒焙烧过程中钒价态的变化

四川广旺含钒石煤主矿层属品位较高较富的钒矿资源。研究表明石煤中钒主要以V (Ⅲ )形式赋存于粘土矿物里。焙烧过程钒价态的变化是石煤提钒工艺的关键 ,它直接影响石煤中V (Ⅲ )向V (Ⅴ )的价态转化率、V (Ⅴ )进一步向可溶性钒的转化率及钒的浸出与沉淀。决定焙烧过程价态转化的因素除钒本身在石煤里的赋存状态外 ,主要是焙烧的气氛和温度及石煤中所含的黄铁矿等还原性物质     

石煤提钒焙烧过程钒的价态变化及氧化动力学

含钒石煤是我国重要的钒矿资源, 钒的焙烧氧化是石煤提钒的基础。以湖北某地钒矿为研究对象, 首先采用电位滴定对氧化焙烧过程中钒的价态变化进行了研究。在此基础上, 探索了钒氧化过程中控制反应速率的步骤, 测定了动力学参数--表观活化能。研究表明, 石煤中钒主要赋存在伊利石中, 焙烧过程中钒的氧化过程是逐级氧化过程(V(Ⅲ) →V(Ⅳ)→ V(Ⅴ)), 钒的氧化反应属扩散动力学控制, 其动力学表观活化能为E₁=81.19 kJ/mol。     

循环氧化法石煤提钒新工艺试验研究

提出一种采用自主开发的低钠复合添加剂进行氧化焙烧,在两段水浸后增加稀酸浸出工艺,然后将酸浸液亚铁沉钒后作为中间产品返回再氧化焙烧,最后从水浸出产品的循环氧化法石煤提钒新工艺.并在氧化焙烧之前,增加预焙烧,除去石煤中的有机质和黄铁矿等还原性矿物对钒的氧化抑制,同时能充分利用石煤的低热值能源,还可使钒得到一定程度的富集.并应用新工艺以江西某地石煤为对象进行了实验研究.研究结果表明,实验过程最佳条件和指标分别为：预焙烧中焙烧温度750 ℃,焙烧时间30 min,残碳量小于2％;氧化焙烧中焙烧温度为780~820 ℃,焙烧时间90 min,复合添加剂用量9%,酸浸中间产品3%~5%.在此条件下,钒的浸出率可达85.5%,总回收率可达76.3%.     

石煤中还原性矿物对钒的价态影响

我国南方含钒石煤分布广、储量大,是一种新型钒矿资源。本文研究了五省八地区含钒石煤中还原性矿物(有机质、黄铁矿)对钒氧化起抑制的影响,为确保石煤中钒氧化为五价以利于钒的转化,采用预焙烧除去还原性矿物作为石煤提钒的必要步骤。     

伊利石型含钒石煤空白焙烧—酸浸提钒试验研究

为研究伊利石型含钒石煤空白焙烧-酸浸提钒工艺的可行性,以陕西商洛地区某伊利石型石煤钒矿为研究对象,考察了焙烧温度、焙烧时间、焙烧粒度及浸出温度、硫酸浓度、浸出时间、液固比对钒浸出率的影响。试验结果表明：焙烧温度对钒的浸出率有显著影响,主要因为在一定的焙烧温度下,焙烧能有效破坏伊利石矿物晶体结构,使释放出来的低价钒氧化成高价态含钒化合物。对于850℃条件下空白焙烧后的石煤原料,在低酸(浓度为5%)、浸出温度90℃、浸出时间2小时、液固比4：1的条件下,钒浸出率可达72.43%,这表明对伊利石型含钒石煤进行空白焙烧提钒是可行的。浸渣样品的SEM分析结果表明,石煤焙烧过程中对钒发生的“铁束缚-硅包裹”和部分未从伊利石中释放的钒是造成钒损失的主要原因。     

电位滴定测定石煤及其焙烧物中不同价态的钒

石煤是提取钒的主要原料之一,为了提高钒的回收率,必须将石煤中低价钒转化为高价状态。为此,有必要建立钒的价态分析方法。石煤中钒的价态测定是一个比较困难的课题。近年来,有些单位已进行了研究,并有论文发表。我们在文献[1]的基础上,对石煤及其焙烧物中三价、四价和总钒的测定进行了一些工作,取得了较好的结果,并为工艺试验提供了所需要的数据。本文叙述了在同一份样品溶液中,用电位滴定法测定三价、四价和总钒。试样经氢氟酸     

湘西石煤中钒的氧化浸出动力学

在石煤提钒酸浸过程中加入助浸剂硝酸钠,研究了石煤氧化浸出机理。单因素和正交试验结果表明,在浸出温度95 ℃、固液比1∶2、硫酸用量27%、浸出时间11 h、搅拌速度600 r/min、硝酸钠用量1%时,钒浸出率为93.04%。直接酸浸和氧化酸浸动力学研究表明,直接酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为70.41 kJ/mol;氧化酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为47.43 kJ/mol。氧化酸浸可以降低活化能,有利于石煤中钒的浸出。     

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.     

崇阳含钒石煤的氯化钠焙烧及钒的浸出性能

本文研究了从崇阳石煤中提取的含钒伊利石在氧化焙烧和氯化钠焙烧过程中的结构变化、钒的转化和价态分布;研究了氯化钠焙烧中相反应温度及其它与钒转化浸出率的有关因素。研究表明,含钒石煤氯化钠焙烧的物相反应属于氧化-交换反应,反应结果是含钒伊利石相消失,钾钠长石相和可溶性钒酸盐形成。在实验条件下,相反应始于620℃左右,770℃时相转化基本完全。相转化程度与焙烧温度、试样中游离SiO_2含量、氯化钠加入量以及试样粒度、试样与添加剂混合均匀程度等有关。要得到较高的钒转化浸出率,不但要求相转化完全,而且要求适宜的焙烧温度。只有在适中的焙烧温度下,伊利石结构中的钒才能充分地分离出来,生成可溶性钒酸盐。     

电场强化石煤浸出提钒试验研究

为探究电场对石煤浸出提钒的强化作用,以陕西某石煤钒矿为研究对象,硫酸为酸浸剂,开展了酸浸提钒的条件试验,在此基础上,考察电场对焙烧前后试样浸出效果的影响,并通过浸出液开路电位和循环伏安曲线测试分析强化机理。在硫酸浓度20%、浸出温度90 ℃、浸出时间4 h、液固比7∶1的条件下,石煤原矿钒浸出率为62.50%,施加电场强度1 000 mA时,钒浸出率提高至67.32%。对于600 ℃焙烧3 h的焙烧样,未施加电场时钒浸出率为68.96%,施加电场强度1 000 mA时,钒浸出率提高至71.31%。施加电场后,浸出液由浅绿色变为蓝色,钒被氧化为更高价态。机理研究结果表明,浸出液中存在VO2+、VO2+不同价态的钒离子,浸出体系中VO2+在电场作用下被还原,出现2对不同的氧化还原特征峰。     

焙烧方式对石煤提钒效果的影响

湖北某石煤矿石V₂O₅品位为0.72%,钒主要赋存在白云母等铝硅酸盐矿物中。为了低耗、高效提取其中的钒,对粒度为0.45～1 mm的试样进行了静态和流态化焙烧对比试验。结果表明,在较低的焙烧温度和较短的焙烧时间情况下,流态化焙烧可以取得较理想的焙烧效果,在750 ℃下流态化焙烧15 min,钒浸出率可达83.52%;在800 ℃下静态焙烧60 min,钒浸出率为74.93%。对焙烧产物的XRD和SEM分析表明：焙烧可以改善石煤浸钒效果的主要原因在于,焙烧可以破坏石煤中白云母的结构,将以类质同象形式赋存在白云母晶格中的钒释放出来,为酸性浸出液进入焙烧产物内部并浸出钒创造了条件。因此,流态化焙烧是改善石煤浸钒效果的低耗、高效手段。     

影响石煤中五价钒含量因素

湿法提钒过程中,石煤钒矿中钒的价态影响钒的浸出率。为了解现有文献对石煤中五价钒描述不一致的原因,通过试验探讨了焙烧温度、焙烧时间等因素对石煤中五价钒含量的影响,发现含钒石煤有强还原性,能将五价钒转化为低价钒。试验表明,焙烧温度和焙烧时间对石煤中五价钒含量影响显著。     

石煤提钒流化床焙烧条件优化

针对现有石煤焙烧工艺的焙烧效果差、环境污染严重的问题,提出流化床两段石煤焙烧工艺,利用实验室流化床反应器研究了氧化焙烧、复合盐焙烧、添加剂与石煤的混合方式等对石煤流化床焙烧的钒浸出率的影响规律,比较了静态焙烧和流态化焙烧效果的差异,并对Ca O的固氯作用进行了考察。结果表明:流态化焙烧缩短了焙烧时间,降低了达到最大钒浸出率所需的反应温度;对比不同的石煤和添加剂的混合方式发现,与简单的物理混合法相比浸渍法不仅能提高钒的浸出率、缩短焙烧时间,而且能降低添加剂的使用量,具有明显的优势。在焙烧过程中加入Ca O明显减少了生成气体中的Cl含量,并进一步提高钒的浸出率。综合分析表明,采用浸渍法混合石煤与添加剂时,流化床焙烧的最佳实验条件为:焙烧时间45 min,添加剂用量6%,Ca O用量6%,此时的V2O5浸出率达到85.2%。     

PVC废塑料与石煤混合焙烧—酸浸提钒试验

石煤提钒过程中,为提高钒浸出率,往往会在焙烧阶段添加添加剂,而PVC废塑料则是没有得到很好回收利用的大宗废弃物。针对这一状况,以PVC废塑料为添加剂,进行了石煤提钒工艺条件研究。结果表明:(1)在焙烧过程中加入与石煤质量比为10%的PVC废塑料,在升温速率为10℃/min,焙烧温度为800℃,焙烧时间为60 min,焙砂酸浸的硫酸体积浓度为15%,液固比为1.5 mL/g,浸出温度为95℃,浸出时间为4 h情况下,钒浸出率可达92.60%,与空白焙烧—酸浸工艺相比,钒浸出率提高了6.50个百分点。(2)石煤焙烧阶段加入10%的PVC废塑料后,石煤中各主要元素的浸出率有不同程度的提高,说明PVC的加入有助于破坏石煤的矿物结构,促进后续酸浸过程中钒的浸出,但并不给后续富集钒和沉钒工艺带来不利影响。因此,在石煤提钒焙烧过程中添加PVC废塑料,可改善钒的浸出效果,降低钒的浸出成本,实现PVC废塑料的综合利用,经济效益和环境效益显著。     

石煤提钒的工艺评价

钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。从石煤中提取V2O5是获得钒的重要途径。文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。     

氯化钠在石煤提钒中的作用

本文研究了我国南方五省十二地区含钒石煤在湿法提钒过程中氯化钠的作用,即NaCl在破坏钒矿物晶体结构的基础上,主要对钒起氧化和转化作用,这对认识氧化钠化焙烧机理,改善焙烧条件,促进石煤提钒生产具有一定意义。     

石煤发电烟尘沸腾钠化焙烧提钒过程的分析

本文介绍了石煤发电过程中钒的分布情况,并对烟尘沸腾焙烧钠化提钒工艺作了分析。     

湖北省某石煤钒矿的提钒工艺

针对湖北省某石煤钒矿,通过单因素条件试验确定"空白氧化焙烧-硫酸浸出提钒工艺"的较佳工艺参数。试验结果表明,在焙烧温度为700℃,焙烧时间1 h,硫酸用量为30%,助浸剂A用量为3%,矿物粒度-74μm 95%,浸出温度为85℃、浸出时间为2.5 h、液固比为1.5∶1的条件下,钒的浸出率可达96.30%。