N235萃取法从钒钛磁铁矿沉钒废水中回收钒

针对某钒钛磁铁矿沉钒废水中的钒被石灰直接中和导致钒资源被浪费等问题,研究了以N235萃取法从钒钛磁铁矿沉钒废水中回收钒,考察了萃取剂浓度、相比、初始pH以及反萃剂浓度等对钒萃取及反萃的影响。结果表明:沉钒废水经四级逆流萃取、五级逆流反萃,可获得钒浓度为28.83g/L的富钒液,经水解沉钒、煅烧,可获得YB/T 5304—2017冶金98级V_2O_5产品,钒总回收率为96.97%。生产中可将钒浓度相近的富钒液与酸浸液合并水解沉钒,从而实现了钒金属的闭路循环,提高钒的总回收率。     

多钒酸铵精制工艺研究

以钒渣氧化钠化焙烧-水浸后的钒液为原料,进行间断式酸性铵盐沉钒试验。讨论沉钒原液浓度、pH值、温度、氯化铵加入量、沉钒时间、钒液杂质(P/Si)等对钒酸铵质量的影响。试验结果表明,采用酸性铵盐沉钒的最佳工艺条件为:沉钒原液浓度控制在20～21g/L、原液pH值8-9、P含量15mg/L、Si含量500mg/L、沉钒初始温度控制在40～50℃,最终温度控制在95～100℃、加铵系数0.5～0.6、沉钒沸腾时间20～30min。在此条件下可制得品位高、杂质含量低的钒酸铵。     

高浓度沉钒工艺研究

采用酸性铵盐沉淀法,以25~30 g/L沉淀原液为研究对象,进行高浓度钒液沉钒研究。以硫酸铝为钒液净化剂,通过控制钒液净化过程温度、酸度等工艺条件,得到优质、高浓度沉钒原液;沉钒过程中,通过控制钒液p H值、加铵系数、加酸温度等得到合格的优质钒酸铵。应用高浓度沉钒工艺后,吨钒降低新水消耗10 m3,减少了沉钒工序蒸汽及电力消耗,增强了产品的竞争力。     

影响酸性铵盐沉淀因素的研究

以钒渣氧化钠化焙烧—水浸后的钒液为原料,进行间断式酸性铵盐沉钒试验。讨论了沉淀原液浓度、pH值、温度、氯化铵加入量、沉钒时间、钒液杂质(P/Si)等对钒酸铵质量的影响。试验结果证明,采用酸性铵盐沉钒的最佳工艺条件:沉淀原液浓度20～21 g/L、pH值8～9、磷含量<15 mg/L、硅含量<500 mg/L、沉钒初始温度控制在40～50℃,最终温度控制在95～100℃、加铵系数0.5～0.6、沉淀沸腾时间20～30 min,可制得品位高、杂质含量低的钒酸铵。     

烟气硫酸应用于沉钒工艺研究

模拟某钒厂沉钒工艺分别用工业硫酸和烟气硫酸沉钒,以钒损和成本均最低的结果为依据进行探索试验。选取其中钒损和成本低的一组试验,优化其工艺参数。试验结果表明,一步沉钒法烟气硫酸沉钒钒损最小,成本最低。其最优沉钒工艺参数:加沉钒剂后调节p H值为2.2,99℃至沸腾沉钒1 h,以每吨V2O3计,钒损为3.06 kg,成本763.18元,远低于工业硫酸沉钒成本。该技术应用于工业生产后,沉钒上层液钒含量均值为0.31 g/L,完全满足生产要求。其最终产品V2O3质量、粒度分布及堆比重均与工业硫酸沉钒水平相当。     

多钒酸铵沉淀工艺及动力学行为研究

研究了多钒酸铵沉钒最佳工艺条件。结果表明,多钒酸铵的最佳沉淀条件为:焙烧浸出钒液的钒浓度控制在32～40 g/L,沉淀剂加入系数为0.8～1.2,加酸前温度大于65℃,沉钒pH为1.7～2.1,93℃左右的沸腾温度条件下沉淀时间为52～60 min,在最佳铵盐沉钒条件下的沉钒率可超过99%。根据最优条件下的多钒酸铵沉淀工艺,研究了多钒酸铵的沉钒动力学行为,利用Avrami结晶动力学方程对沉钒过程进行描述,其表观活化能E_a=35.87 kJ/mol,指前因子A=5.42×10~(20) min~(-1)。     

钠化钒液水解沉钒的研究

钒的水解沉淀与钒液的性质、杂质含量、浓度、温度及酸度有关,通过对高浓度钠化钒液除硅、水解沉钒、除钠试验研究,得到了纯度大于99.5%的五氧化二钒,达到了化工应用的要求,高浓度钠化钒液水解制备五氧化二钒的工艺是可行的。通过高浓度钠化钒液除硅研究得到了最佳工艺参数:硫酸铝与钒液中硅化学反应摩尔比为1.0、温度为95℃、p H值10.0、反应时间为60 min;通过水解沉钒得知,较佳钒浓度为50 g/L、p H值为2.5、温度为90℃,钒收率大于99%。     

杂质离子对沉淀多钒酸铵的影响

采用酸性铵盐法沉钒,研究了沉钒液中的杂质离子Cr、P、Si、Cl-、SO42-对钒沉淀的影响.结果表明:Cr浓度的增大能够显著降低钒的沉淀率,对低浓度的钒溶液影响更显著；Si对沉钒率影响较小,P对钒的沉淀率有较大影响,当P浓度大于0.1 g/L时,沉钒率在75％以下；Cl-在低浓度条件下对沉钒率影响不大,但当NaC1浓度大于100 g/L时,沉钒率低于20％；SO42-对沉钒率影响不显著.     

酸性铵盐沉钒在钒铬溶液中的应用研究

以钒渣钠化焙烧工艺得到的碱性钒浸出液为原料,在除去主要杂质硅和磷后,通过添加硫酸钠和三氧化铬,配制成一定组分的钒铬溶液,采用典型的酸性铵盐沉钒工艺,考察了溶液中钠、铬、钒含量以及加铵系数对沉钒率及最终V_2O_5中Na_2O含量的影响。结果表明:钒铬溶液在一定的浓度范围内可以采用酸性铵盐沉钒工艺,并取得较好效果。在满足高沉钒率及V_2O_5产品质量合格的前提下,溶液中钠的最大允许浓度为c(Na)/c(V)=2.4;在c(Na)/c(V)=1.8时,随着溶液钒浓度的增加,铬的最大允许浓度发生变化,表现为c(Cr)/c(V)逐步减小;对c(V)=25 g/L、c(Na)=45 g/L、c(Cr)=24 g/L的溶液浓缩后进行沉钒,通过降低浸出液固比提高钒浓度,钒的最大允许浓度为26 g/L;当加铵系数在1.5以上时,获得的V_2O_5产品满足相关质量要求;溶液离子浓度及加铵系数对沉钒率的影响很小。     

四氯化钛精致尾渣制备钒酸铁的研究

对四氯化钛精致尾渣进行酸浸,考察液固比、盐酸用量、浸出温度、浸出时间对钒浸出率的影响,结果表明,在液固比2∶1、38%盐酸与水的体积比1.1∶1、浸出温度40℃、浸出时间30min的条件下,钒浸出率可以达到97.1%。酸浸液调节pH后,在沉钒温度40℃、酸浸液钒初始浓度小于6g/L、终点pH1.4~2.0、氧化剂用量为理论量的5~6倍的条件下,钒沉淀率达到95.4%,沉淀物550℃煅烧3h后可以得到钒酸铁。沉钒渣和废水中和渣满足GB18599—2001中一般工业固体废物永久堆放的要求。     

离子交换法回收沉淀母液中钒的工艺研究

用离子交换法回收水解沉钒工艺沉淀母液中的钒，考察了树脂类型、料液pH、温度和吸附时间等对钒吸附效果的影响，对D314树脂吸附钒的动力学和等温吸附模型进行了研究，并进行了柱式动态吸附和解吸钒的试验，提出采用解吸合格液溶解红钒。结果表明：在pH为2.4,温度为45℃,吸附时间为40 h的条件下，D314树脂对V₂O₅的饱和吸附容量为243 mg/mL。以5%NaOH+10%NaCl为解吸剂，解吸液峰值处V₂O₅浓度达67.5 g/L,富集比达23.6倍。D314树脂对钒的吸附行为符合准一级吸附动力学方程，等温吸附过程符合Langmuir模型。用离子交换法回收沉淀母液中的钒，吸附率大于95.5%,解吸率大于98.2%,解吸合格液可用来溶解红钒，技术可行，流程简单，为钒的回收提供了技术途径。     

杂质离子对萃取法从石煤酸浸液中分离纯化钒的影响

含钒石煤经焙烧、硫酸浸出后,酸浸液中含有高浓度的Fe3+、Fe2+、Al 3+和Mg2+等杂质离子。以D2EHPA和TBP为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,采用萃取法对该酸浸液进行钒的提纯试验,考察杂质离子对钒萃取率的影响。结果表明,在配制的纯溶液中,V4+的萃取率明显高于V5+;Fe3+质量浓度大于5g/L时会显著降低V4+萃取率;Al 3+和Mg2+的质量浓度低于10g/L时,其共萃率明显降低。对实际酸浸液进行还原处理后,99%的V4+能够被萃取回收,而大部分Fe2+、Al 3+和Mg2+则存在于萃余液中。少数共萃的Fe2+在反萃作业后留在贫有机相中,Al 3+和Mg2+在沉钒后留在沉钒尾水中,不影响V2O5纯度。     

从酸浸石煤的萃取液中沉淀多聚钒酸铵

进行了酸浸石煤萃取铵盐直接沉钒的工艺研究,对沉钒的主要影响因素,如中按系数、溶液pH值、沉钒时间、温度等均进行了详细实验,得出了合理的沉钒工艺参数：在pH=4.0,加铵系数3.5;沉钒时间60～90min,以及温度不低于80℃的条件下,从含钒16～20g/L的萃取液中沉钒,沉钒率可达98%以早,产品质量达国家标准。标准还表明,由于SO∧2-4,CO∧2-3,Na∧ ,Cl∧-等的影响,从酸浸石煤萃取液沉钒与从水浸液沉钒相比, 一些工艺参数如pH、KNH3等较大差别。     

用D201树脂从石煤钒矿酸浸液中提钒

对离子交换法从石煤钒矿酸浸液中提钒进行了研究。主要考察了原液pH、速比、交换前液钒浓度对钒吸附率的影响。结果表明,在pH=1.85、吸附速度与树脂体积比1.5 h-1、交换前液钒浓度4 g/L条件下,钒的吸附效果较佳。中试试验证明,原液V2O5含量4 g/L左右,采用“三柱串联吸附—优化调节—两柱串联再吸附”流程,当吸附尾液体积是树脂总体积约20倍,尾液钒品位稳定在约0.13 g/L,平均含钒低至约0.11 g/L时,V2O5吸附率为97.17%。以4%NaOH+4%NaCl配比的解吸剂对饱和D201进行动态解吸,解吸液中V2O5含量达到峰值为119.49 g/L,利用4倍树脂体积的解吸剂,最终得到富钒解吸液中V2O5浓度为57.36 g/L。解吸液无需净化处理,即可实现酸性铵盐一步沉钒法制备高纯V2O5产品,最终五氧化二钒品位为98.36%,产品符合YB/T 5304—2017要求,级别为粉钒V2O598.0-P级。     

从重油加氢脱硫废催化剂中回收钼和钒的研究

采用干馏脱油、焙烧脱碳、加压浸出、铵盐沉钒工艺从重油加氢脱硫废催化剂中回收钼和钒，研究结果表明，在氧分压300kPa、温度150℃、时间2h、液固比5：1、NaOH／Mo＋V=1．3时，钼的浸出率可达96％以上，钒的浸出率可达95％以上。NH4C1浓度为80g/L时，溶液中钒的沉淀率较高，钼沉淀率相对较低。本工艺具有钼、钒回收率高，产品质量好，对环境友好等优点。     

钒渣钙化焙烧—酸浸提钒试验研究

针对钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺在工业试验过程中暴露出来的问题,以攀钢钒渣为原料,对影响提钒效果的关键工艺参数进行了研究。主要考察了混合料CaO/V2O5、熟料粒度、熟料金属铁、酸浸浆料终点pH值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度、浸出液P浓度对沉钒效果的影响。研究结果表明,在混合料CaO/V2O50.54~0.70、熟料粒度为-0.096 mm、熟料金属铁≤2%和浆料终点pH≤4.1时可获得较好的钒转浸率;当焙烧进气氧含量为15%(相应尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应的钒转浸率为88.29%~88.66%;酸性浸出液TV 32 g/L左右时,P浓度应控制在0.06 g/L以下。     

酸泥浸铅渣中铋回收工艺研究

优化酸泥浸铅渣中铋的回收工艺,采用硫酸+NaCl为浸出介质,分别研究了各个浸出过程工艺参数的影响,确定了氯盐酸浸最佳工艺参数为:浸出酸度为110 g/L,氯离子浓度为130 g/L,液固比为4∶1,反应温度为85℃,反应时间为2h;中和沉铋最佳工艺参数:pH值为2.5,温度为60℃,时间为1h,可实现酸泥浸铅渣中铋的有效浸出和富集。     

用Mextral 6106H从酸性料液中萃取钒

研究了用Mextral 6106H从酸性料液中萃取钒，考察了料液酸度、萃取温度、萃取时间、萃取剂浓度、萃取相比、反萃取剂组成等对钒萃取的影响，测定了Mextral 6106H对钒的饱和萃取量。结果表明：Mextral 6106H在酸性条件下对V(Ⅴ)具有良好的选择萃取性能，料液硫酸质量浓度在20～150 g/L范围内，钒萃取率大于95%;钒萃取率随萃取剂浓度和萃取相比V_o/V_a增大而升高；10%Mextral 6106H对钒的饱和萃取量为3.76 g/L;Mextral 6106H萃取钒速度较快，与料液接触3 min左右萃取反应基本达到平衡；用20 g/L NaOH溶液或氨水反萃取钒，钒反萃取率大于96%。该萃取剂对钒的萃取效果较好。     

用离子交换法从废催化剂酸浸液中提取钒

研究了采用离子交换树脂从废催化剂酸浸液中提取钒,考察了离子交换树脂类型、酸浸液pH、温度、料液流速、吸附时间、解吸剂类型等对钒提取的影响,提出了两柱串联吸附与解吸剂多次连续加入及分段解吸工艺。试验结果表明:用转换为氯型的Dex-V树脂,在酸浸液pH=2.5、温度30℃、溶液流速2.0mL/min条件下可选择性吸附钒;含钒树脂用2%NaOH+8%NaCl溶液解吸、解吸液中的钒经过沉淀与煅烧可制备质量优于YB/T 5304—2011冶金99级标准的V_2O_5产品。     

碱-酸联合浸出法回收废催化剂中有价金属的工艺研究

为了减少废催化剂中有价金属的浪费,实现资源的有效回收与利用,采用碱-酸联合浸出法对废加氢催化剂中的有价金属进行回收。考察了浸出时间、浸出温度、碳酸钠浓度和液固比等对有价金属溶出行为的影响规律。结果表明,最佳浸出条件为反应时间2 h、浸出温度80℃、碳酸钠浓度150 g/L、固液比1:8时,钼的浸出率94.57%,钒的浸出率为93.21%;浸出时间60 min,硫酸浓度3 mol/L,温度70℃,固液比1:8时,镍的浸出率为94.16%,铝的浸出率为23.43%。废加氢催化剂经过碱-酸联合浸出工艺,有价金属钼、钒、铝和镍的总浸出率分别达到96.45%,95.37%,23.43%和94.16%。