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。     

以氟化钙为助浸剂的某伊利石型含钒石煤酸浸提钒工艺

以陕西某伊利石型石煤钒矿为研究对象,采用硫酸+氟化钙体系直接浸出工艺提钒,考察了硫酸浓度、浸出温度、氟化钙用量、液固比及浸出时间等工艺参数对钒浸出率的影响。试验结果表明,在氟化钙用量为原矿用量的10%、硫酸体积浓度5%、浸出温度90℃、浸出时间5 h、液固比4:1的条件下,钒的浸出率可达91.85%。这表明对伊利石型含钒石煤采用添加氟化钙作为助浸剂进行直接酸浸工艺提钒是有效的。     

以氟化钙为助浸剂的某伊利石型含钒石煤提钒工艺

以陕西某伊利石型石煤钒矿为研究对象,采用硫酸+氟化钙体系直接浸出工艺提钒,考察了硫酸浓度、浸出温度、氟化钙用量、液固比及浸出时间等工艺参数对钒浸出率的影响。试验结果表明,在氟化钙用量为原矿用量的10%、硫酸体积浓度5%、浸出温度90℃、浸出时间5 h、液固比4:1的条件下,钒的浸出率可达91.85%。这表明对伊利石型含钒石煤采用添加氟化钙作为助浸剂进行直接酸浸工艺提钒是有效的。     

某伊利石型含钒石煤矿石复合添加剂焙烧-联合浸出提钒工艺研究

陕西某伊利石型石煤钒矿石中钒主要以类质同象形式存在于伊利石和榍石中,其分布率分别为90.32%和5.37%。为给该石煤矿中钒利用提供依据,进行了复合添加剂焙烧-水浸-酸浸联合工艺提钒试验。结果显示：在复合添加剂NaCl+K₂SO₄用量为4%+16%、焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为60 min条件下进行焙烧,焙烧产品在水浸温度为90 ℃、液固比为4 mL/g、浸出时间为120 min条件下水浸,水浸渣在H₂SO₄浓度为4%、液固比为4 mL/g、浸出温度为80 ℃、浸出时间为60 min条件下进行酸浸,获得了水浸率为85.06%、酸浸率为7.94%,总浸出率为93.00%的指标。试验结果可以为该含钒石煤矿石的开发利用提供参考。     

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。     

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。     

含钒石煤硫酸化焙烧—超声浸出试验

为了解决传统石煤提钒工艺存在的污染大、酸耗高、钒浸出率低等问题,以湖南某地石煤为研究对象,对硫酸化焙烧—超声浸出提钒工艺条件进行了研究。结果表明:在硫酸用量(与石煤的质量比)为18%、液固比为1.2∶1 mL/g、焙烧温度为240℃、焙烧时间为2.5 h,焙砂超声浸出时的磷酸用量(与石煤的质量比)为8%、液固比为2∶1mL/g、超声功率为100 W、浸出温度为80℃、浸出时间为60 min情况下,钒浸出率可达88.21%;该工艺浸钒效果优于硫酸化焙烧—机械搅拌浸出工艺和钙化焙烧—超声浸出工艺,其原因在于超声波的搅拌作用、空化作用、热效应和化学效应有助于改变钒的聚集状态,加快钒的浸出,使钒浸出过程较为充分。     

湘西石煤湿法提钒中复合添加剂的研究

以湘西地区石煤为原料, 采用湿法工艺提取其中的钒。研究了浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间、硫酸用量、单一添加剂和复合添加剂对石煤湿法提钒的影响。结果表明, 氟化钙和二氧化锰组合的复合添加剂可以强化钒的浸出, 大幅度提高石煤湿法提钒的浸出率。在复合添加剂用量2%、液固比0.8、浸出时间11 h、硫酸用量20%和浸出温度95 ℃的条件下, 钒浸出率为86.5%, 较单独无添加剂时的浸出率提高了23个百分点, 较单独添加氟化钙时的浸出率提高了11.1个百分点, 较单独添加二氧化锰时的浸出率提高了8.3个百分点。     

石煤清洁焙烧提钒工艺

以石煤为原料,钠沸石、碳酸钠为复合添加剂,采用焙烧技术提取石煤中的钒。考察了复合添加剂钠沸石、碳酸钠用量,以及焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间和硫酸用量等焙烧和浸出工艺参数对钒浸出率的影响,并进行了平行实验。结果表明,当钠沸石用量7%、碳酸钠用量9%、焙烧温度750℃、焙烧时间4h、浸出温度60℃、浸出时间4h、硫酸用量为3%时,钒的浸出率可高达92.59%,焙烧过程无废气污染,清洁高效。     

含钒石煤氧压酸浸提钒新工艺研究

介绍了含钒石煤氧压酸浸提钒新工艺的研究情况。考察了浸出时间、浸出温度、 浸出剂浓度、浸出液固比、矿石粒度、添加剂用量对浸出率的影响,研究表明在浸出时间3～4 h、浸出温度150 ℃、硫酸用量25%~30%、液固质量比1.2∶1、矿石粒度-200目、添加剂用量3%~5%的条件下,经两段氧压酸浸后,钒的浸出率可达90%以上。     

石煤清洁焙烧提钒工艺研究

本实验以石煤为原料,通过添加钠沸石、碳酸钠作为复合添加剂进行焙烧,提取石煤中的钒,考察了复合添加剂钠沸石、碳酸钠的用量,以及焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间和硫酸用量等焙烧和浸出工艺参数对石煤钒的浸出率的影响,并进行了平行实验。实验结果表明：当钠沸石用量为7%、碳酸钠用量为9%、焙烧温度为750℃、焙烧时间为4h、浸出温度为60℃、浸出时间为4h、硫酸用量为3%时,钒的浸出率可高达92.59%,焙烧过程中无废气污染,清洁高效。     

石煤提钒的最佳焙烧酸浸条件

采用正交实验研究焙烧-硫酸浸出法从石煤中提取五氧化二钒的最佳条件.结果表明,硫酸浓度对浸出率影响高度显著,浸出率随酸浓度增加显著提高.焙烧温度对浸出率的影响也比较显著,适宜的焙烧温度为800℃.焙烧时间和浸出时间对浸出率有一定影响,与硫酸浓度和焙烧温度相比要小得多.石煤提钒的最佳浸出条件为硫酸的浓度20%,焙烧温度800℃,焙烧时间2h,浸出时间为2h,浸出温度90℃.     

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%。     

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%。     

石煤中铝钒浸出相关性研究

通过石煤焙烧渣酸浸试验,考查了在不同硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、搅拌速度和液固比条件下,铝钒的浸出行为。结果表明,铝浸出率与钒浸出率呈良好的线性关系,各线性回归方程相关系数R2均大于0.96,铝钒浸出行为具有一致性。     

新疆某难处理含钒石煤焙烧—酸浸提钒试验研究

新疆某难处理含钒石煤中钒以极细粒分布在绢云母中,现场采用传统焙烧系统进行空白焙烧提钒,存在氧气浓度低、温度控制难等问题,最终钒浸出率仅为20%左右。为此,在充分分析原矿性质的基础上,采用自行设计的气基焙烧系统进行石煤原矿的空白焙烧试验研究,条件试验确定适宜的焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为20 min、气体流量为400 mL/min、氧浓度为20%;对此条件下获得的焙烧样进行酸浸提钒,固定硫酸浓度30%、液固比1.25∶1、浸出时间3 h、浸出温度90 ℃,最终钒浸出率可达46.51%。研究结果表明新装置具有焙烧温度低、焙烧时间短、对矿石的选择性小、焙烧气氛精准可调等优点,可有效降低生产成本、提高生产效率。     

湘西含钒石煤提钒工艺研究

根据湘西含钒石煤矿的特点, 采用添加剂X焙烧-酸浸工艺, 从石煤中提钒, 考察了添加剂用量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、酸用量和浸出时间对钒浸出率的影响。结果表明, 在添加剂用量为9%、焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为2 h、浸出温度为50 ℃、酸用量为2%、浸出时间为4 h的条件下, 钒的浸出率可达95%以上。钒浸出液经过树脂吸附-沉钒-煅烧得V₂O₅产品, 主要技术指标均达到了化工用粉钒标准(GB3283-87)。     

石煤空焙-低酸浸出提钒的试验研究

采用5种不同的工艺对湖北某地区石煤进行的提钒试验表明,该石煤采用空焙-低酸浸出工艺提钒可以取得较好的效果。通过对焙烧温度、焙烧时间、硫酸用量和酸浸时间等工艺参数进行研究表明,在物料粒度-0.147 mm,焙烧温度900～950 ℃,焙烧时间1～1.5 h,酸浸温度常温,硫酸用量2.5%和酸浸时间1 h的条件下,钒转浸率可达77.51%～80.33%。     

造球焙烧-低酸浸出五氧化二钒试验研究

对某石煤钒矿采用造球焙烧-低酸浸出五氧化二钒试验研究,结果表明:该钒矿在粒度-200目75%造球焙烧预处理,焙砂在硫酸浓度4%、浸出时间1h、矿浆液固比2、常温浸出的条件下,五氧化二钒浸出率可达88.15%。      

臭氧助浸提高石煤中钒浸出率

为了确定湖北某含钒石煤的合适开发利用工艺,以该矿的原生石煤、风化石煤、原生石煤焙烧渣为浸出对象,研究了臭氧对这些试样硫酸酸浸提钒效率的影响。结果表明:①通入臭氧可提高原生石煤、石煤焙烧渣和风化石煤的钒浸出率,且随着臭氧流量的增大钒浸出率上升。②提高浸出温度有助于增强臭氧的助浸效果。③提高H2SO4溶液浓度有助于强化臭氧对原生石煤中钒的浸出效果,但臭氧对石煤焙烧渣和风化石煤却没有这样的强化效果。④-200目占78%的试样100 g在H2SO4溶液浓度为25%、液固比为5∶1、搅拌速度为600 r/min、浸出温度为90℃、浸出时间为2 h情况下,通入25 L/h的臭氧与不通入臭氧相比,可将原生石煤、风化石煤、石煤焙烧渣的钒浸出率从6.86%、51.81%和24.24%提高至23.02%、61.05%和28.11%,提高的幅度分别达16.16、9.24、3.87个百分点。