钠化焙烧转炉钒渣粉体分形生长的演化行为

转炉钒渣焙烧提钒技术效率低,过程涉及化学反应、传递及相变过程,蕴含物相分形生长的动力学行为。对钒渣分形变化规律的研究有助于促进钒的定向转化,进而对工业提钒具有指导意义。根据金相电镜图,使用“周长-面积法”对不同焙烧条件下钒渣粉体分形维数进行计算,得到分形维数变化与物相转化的规律。结果表明,焙烧前硅相、钒相紧密包裹,分形维数数值为1.60~2.00;加入碳酸钠焙烧后尖晶石破坏,钒相逐渐分离,使分形维数小于1.20;随着钠盐加入量的增加,物相分形维数逐渐下降;二次焙烧后,稳定的钒酸钠生成,体系趋于稳定,使得分形维数进一步下降为1.10~1.20。     

焙烧制度对钒渣浸出行为的影响作用

针对钒渣提钒工艺进行研究,探讨焙烧制度对钒渣浸出行为的影响作用。结果表明:在本试验条件下,随着焙烧温度的升高,钒渣中钒铁尖晶石相逐渐消失,并出现了钒酸钠、硅酸钠和铬酸钠等物相;随着焙烧温度的升高,钒渣中钒的浸出率呈先增大后减小的趋势,当焙烧温度为860…℃时,钒浸出率的最大值为91.0…%;而随着焙烧温度的升高和时间的延长,钒渣中Si、P和Cr元素的浸出率逐渐增大;在本试验条件下,合理的焙烧制度为温度840~860…℃,焙烧时间30~60…min。     

转炉钒渣钠化焙烧分解机理的研究

工业上主要采用钠盐添加剂与钒渣进行高温焙烧,以期使得转炉钒渣中的含钒物相转化,获得易于浸出的含钒钠盐,但是转炉钒渣钠化焙烧过程的物相转化机制并不明确,导致后续钒的分离工作存在困难。以碳酸钠为添加剂,考察了钒渣钠化焙烧过程转化机理。结果表明:随着碳酸钠由5%添加到20%的过程中,钒渣中原有的钒铁尖晶石逐渐消失,最终熟料中仅存在Fe_2O_3、Fe_2TiO_5、NaFeO_2、SiO_2以及NaVO_3。过量的碳酸钠添加不会使得钠化焙烧熟料发生进一步变化,15%的碳酸钠添加量即可。     

一次尾渣与钒泥提钒尾渣混合焙烧提钒研究

为实现一次尾渣中钒的高效、低耗回收,以一次尾渣为原料,添加钒泥提钒尾渣混合焙烧,研究了钒泥提钒尾渣加入量、焙烧温度、焙烧时间对一次尾渣钠化焙烧钒转化率的影响。结果表明:用钒泥提钒尾渣代替碳酸钠,与一次尾渣混合焙烧,可提高钒的转化率,同时资源化利用了钒泥提钒尾渣,回收了尾渣中的钒。     

钒化工流程高效提取钒元素

进行了强碱浸出钒渣焙烧熟料实验及钒化工固体废料(脱硅渣、钒酸铁泥、二次渣)混料低碱量焙烧实验,以提高现有钒渣钠化焙烧工艺钒浸出率.结果表明,钒相被赤铁矿相(Fe_2O_3)、板钛矿相(Fe_2TiO_5)及锥辉石相[NaFe(SiO_3)_2]包裹,强碱浸出钒渣钠化焙烧熟料工艺中NaOH浓度为10 g/L时,钒浸出率高达83.15%,过滤效率提高12%;二次渣配脱硅渣后加NaOH或Na_2CO_3焙烧均可高效浸出钒,尾渣含钒仅为0.57%;混渣采用混碱(Na_2CO_3和NaOH复合添加剂)焙烧提钒,钒酸铁泥配加量在8%以下时,二次渣配钒酸铁泥加Na_2CO_3焙烧可高效浸出钒,尾渣含钒仅为0.68%.     

钒钛磁铁矿钙化焙烧及其酸浸提钒

对钒钛磁铁矿精矿钠化焙烧水浸提钒和钙化焙烧酸浸提钒的效果进行对比,确定钙化焙烧-硫酸浸出提钒方法,研究了焙烧添加剂Na2CO3,CaO,Ca(OH)2和CaCO3对浸出提钒效果的影响,其中CaCO3的作用最好,确定了CaCO3添加量为10%,1 200℃焙烧时间为1h的优化焙烧条件,得到主要的含钒物相为偏钒酸钙相;偏钒...     

转炉钒渣提钒技术研究现状及展望

如何低成本绿色高效回收转炉冶炼钒渣中的钒资源是保证我国钒产业可持续发展的重要举措。本文在分析转炉钒渣成分及物相特征的基础上,系统总结了国内外主要钒制品生产企业提钒工艺研究现状,以钠化焙烧-水浸、钙化焙烧-酸浸等现行工艺和微波焙烧、超重力选择性分离、微生物冶金等新型工艺为例,阐述了不同工艺提钒过程的原理、优点及存在的问题。文章指出：随着全球碳中和目标的推进,未来转炉钒渣提钒新工艺的开发应更加注重解决现行技术存在的资源环境问题,如含盐废水产生量大、含铵芒硝难处理、提钒尾渣钠高难利用等问题;同时,提钒新技术的开发也应加大基础热力学数据库和有价金属微观迁移动力学模型的建立,充分结合微波、超重力、超声波等非常规冶金技术的优点,实现污染的源头削减,兼顾提钒废液和尾渣中其他有价金属的循环高值利用,促进转炉钒渣提钒新工艺朝着绿色化、低成本、短流程、高收率的方向发展。     

粗四氯化钛有机物精制除钒尾渣提钒技术

从四氯化钛有机物精制除钒尾渣中提钒并制备V2O5产品,研究了精制除钒尾渣焙烧温度、浸出剂加入量、液固比、浸出温度、浸出时间对尾渣中钒转化和溶出率的影响。结果表明,焙烧温度大于600℃时,可高效脱除精制除钒尾渣中的碳和氯(?0.1%),且低价钒被氧化为高价,钒主要以V2O5形式存在。对焙烧后的尾渣以Na2CO3水溶液为浸出剂,液固比6 mL/g及80℃下浸出60 min,钒浸出率为85.5%,浸出液仅含少量Si, Al, Ti杂质,以NH4+:V=2.5:1(摩尔比)直接加铵盐沉钒,得到NH4VO3,经干燥、煅烧制得V2O5产品,可满足99级粉钒指标要求,全流程钒收率为75%。     

高硅铁水转炉提钒对钒渣质量的影响及对策

铁水[Si]对转炉提钒钒渣质量影响较大,铁水[Si]抑制钒渣的氧化,钒渣渣态稀,导致钒渣品位下降、产渣率下降、半钢余钒偏高。通过采用提钒复吹工艺、在提钒终点加入碳质还原剂浓缩钒渣、预脱硅技术、优化提钒冷却剂、供氧时间和氧枪枪位等措施,钒渣品位由原来的15.2%提高到目前的16.2%。     

钒渣添加石灰石氧化焙烧过程中物相的转化行为

对钒渣添加石灰石氧化焙烧过程进行了研究,分析了工艺参数变化对钒浸出效果的影响及其与物相转化行为的关系.结果表明,在实验条件下,焙烧熟料微观形貌一般呈多物相聚合形态,包括细条或粒状固溶体R_2O_3、熔化或半熔态的偏钒酸钙(Ca,Mg)(VO_3)_2和焦钒酸钙(Ca,Mg)_2V_2O_7、条状铁板钛矿Fe_2TiO_5及辉石相.随焙烧温度和钙钒比(CaO/V_2O_5质量比)提高及加热速度降低,钒浸出率增加.但温度和钙钒比过高、加热速度过慢均使硅钙反应加强,形成Al_(1.77)Ca_(0.88)Si_(2.23)O_8或Ca_2SiO_4,不利于钒的转化和浸出.适宜的焙烧条件为焙烧温度约900℃,加热速度2~2.66℃/min,钙钒比0.6.     

絮凝体分形维数影响因素的研究

研究了微污染源水的流量、絮凝剂投加量等因素对絮凝体分形维数的影响，用聚合氯化铝（PAC）做絮凝试验，观察絮凝体的电镜照片并计算了絮凝体的分形维数，结果表明：当流量从低于设计流量的25．00％逐渐增加到超过25．00％时，絮凝体的分形维数数值增大了22．30％；絮凝剂投加量最佳时分形维数最大，投加量不足时分形维数的数值下降17．06％～33．15％，投加量过量时分形维数的数值下降22．65％～35．63％；实验表明絮凝体的分形维数与絮凝条件有较强的相关性，可以作为混凝投药系统优化设计的主控参量之一。     

废SCR催化剂钠化焙烧回收钨和钒的机理探究

文章从热力学角度,分别以温度和碳酸钠加入量为变量,用热力学软件HSC Chemistry计算了蜂窝状废SCR催化剂钠化焙烧的过程,得到了相应的相图,并分析了其对钨和钒浸出率的影响。研究了不同动力学条件下钨和钒的浸出率,得到最佳焙烧条件为：碳酸钠加入量为30%、焙烧温度为800 ℃、粒度为75～100 μm、焙烧时间为2～2.5 h。采用XRD和SEM进行物相和形貌分析。从理论和实验上探究了失效SCR催化剂钠化焙烧过程的机理。     

钒渣钙化焙烧参数对钒浸出率的影响

在分析钒渣(V2O3 8.07%)钙化焙烧过程反应机理的基础上,采用钙化焙烧-酸浸法研究了钙化焙烧过程中CaO/V2O3(质量比)、焙烧温度、焙烧时间对钒浸出率的影响. 结果表明,焙烧温度在600~900℃之间时,V2O5等钒氧化物可与CaO发生反应,形成以CaV2O6, Ca3V2O8, CaV3O7为主的钒酸钙. 当CaO/V2O3由0.48提高到约1.125时,钒浸出率由55.3%提高到69.2%,当CaO/V2O3>1.125时,钒浸出率开始下降. 焙烧温度由750℃提高到825℃时,钒浸出率由56.3%提高到69.7%,温度进一步升高,物料开始烧结,浸出率逐渐下降. 随焙烧时间延长,钒浸出率逐渐提高,2 h后达最大;时间继续增加,钒浸出率会因物料间发生二次反应而下降.     

钒渣焙烧-碱浸提钒工艺焙烧过程机理

对钒渣空白焙烧-碱浸提钒,研究了钒渣中钒的转化和溶出规律. 结果表明,焙烧过程中渣中钒铁尖晶石FeV2O4中的钒逐步氧化成VO2和V2O5,并优先与Ca, Mn和Mg等形成钒酸盐;浸出分为低温浸出和高温浸出,低于180℃只能浸出钒酸盐和钒氧化物,高于180℃可浸出固溶在硅酸钙中的钒,钒浸出率达97.63%.     

顶吹转炉水模型渣金边界织构的分维数

依据相似定理,通过二维水模型模拟顶吹转炉吹炼过程. 利用数码相机进行摄影,通过对图像的计算机处理,研究了依据相似定理,通过二维水模型模拟顶吹转炉吹炼过程. 利用数码相机进行摄影,通过对图像的计算机处理,研究了顶吹过程中炉渣与钢液母相边界的变化. 应用分形理论对其边界的织构分维数及无量纲长度进行了计算. 结果表明,吹炼过程中枪位、吹气流量及渣金比对炉渣与钢液母相边界的织构分维数影响较大,其中流量为主要影响因素. 得出了三者对织构分维数的影响及织构分维数对无量纲长度影响的经验关系式,渣金母相边界织构维数是评价二维渣金母相边界长度的重要依据. 分形理论可以为转炉吹炼过程中渣金母相边界的量化计算提供一种有效的方法.     

碳酸钠焙烧铝系钒铁炉渣共提取钒与铝

通过对铝系钒铁炉渣碳酸钠焙烧-水浸全过程的矿物分析、热力学计算及对比实验,研究了炉渣中钒、铝同步转化、溶出的机理与规律. 结果显示,焙烧进程中渣中镁铝尖晶石MgO×Al2O3相、CaO×2Al2O3相逐渐消失,MgO相生成,并生成碱熔相Na2O×Al2O3和钒酸盐. 随焙烧温度及时间增加,Na2O×Al2O3和钒酸盐相明显增多,钒、铝溶出率增加. 焙烧熟料经水浸后,液相呈碱性,钒、铝分别以可溶性钒酸钠和铝酸钠的形式进入水相,固相残留物为少量未反应的镁铝尖晶石及新生成的MgO和Ca(OH)2. 在磨矿粒度<75 mm、配碱系数1.0、焙烧温度1000℃及焙烧时间4 h的优化条件下,钒的溶出率可达90%,铝的溶出率可达75%.     

分形与新型粉末NBR-PVC聚合物中填充剂的关系研究

基于分形理论对新型粉末NBR-PVC互穿网络结构进行分析,提出用分形维数来定量描述共混界面的几何特征,结果发现:分形维数与填充荆类型有密切关系,当加入单甘酯后,分形维数越小,单甘酯对混合界面所起到的增客作用越好,两相界面之间越模糊,制品力学性能越好.当加入轻钙和PNBR时,分形维数越大,三相之间相容性越好,制品力学性能越好.     

钒渣作为水泥混合材的应用研究

低品位石煤提钒工艺产生大量钒渣尾渣,传统堆放处理方式不仅占用大量土地,且造成严重生态污染。实验在水泥配料中加入钒渣替代当前比例的粉煤灰、混渣生产32.5等级水泥。研究表明:掺加钒渣可延长水泥凝结时间,对水泥抗压强度影响较小,抗折强度有较小幅度下降,但均符合32.5等级水泥性能指标;钒渣作为水泥混合材可充分消纳废弃资源,减少环境污染;掺加钒渣每吨水泥可降低成本0.3元,工业化生产经济效益显著。因此,钒渣作为水泥混合材具有良好的技术经济效益。     

石煤中钒的价态及物质组成对提钒工艺的指导作用

<正> 我国南方数省含钒石煤的物质组成比较复杂,钒的赋存状态和赋存价态变化多样,搞清这些问题,对制定石煤提钒的合理工艺流程具有重要指导意义。石煤湿法提钒工艺流程有多种,但其技术关键在于焙烧和浸出,其本质是石煤中钒的氧化和钒的转化。即石煤中钒由低价氧化至高价,并转为溶解度较大的可溶钒,进入溶液,实现固液分离。石煤提钒流程的选择应根据不同地区石煤物质组成、钒的赋存状态和价态等特性进行全面考察。石煤中钒的氧化是钒转化的基础和必要条件,因此在制定提钒方案之前,     

提钒尾渣高效脱碱及配矿炼铁工艺

通过单因素实验研究了常压、恒温水浴条件下提钒尾渣脱碱规律,确定了脱碱提钒尾渣配矿烧结工艺参数及路线.结果表明,碱性体系中引入CaO,提钒尾渣中的方钠石、钙霞石等铝硅酸钠相不再是稳定固相,Ca2+会替换2个Na+生成更稳定的钙石榴石相,使钠离子进入溶液溶出.在NaOH添加量为提钒尾渣质量的20%及CaO过量系数为2的条件下,提钒尾渣中的Na2O含量减少至0.9%;脱碱后尾渣替代低钒高品位铁精矿粉用于配矿炼铁,配加量约为20kg/t,配加前后对烧结工艺参数没有影响,且由于承钢钒钛矿SiO2品位低,配加尾渣后成品烧结矿指标明显改善,其机烧矿转鼓指数提高0.6%.