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。     

预脱硅-Na_2CO_3焙烧-酸浸工艺提取粉煤灰中的氧化铝

通过"预脱硅-Na_2CO_3焙烧-酸浸"工艺实现从粉煤灰中高效回收氧化铝。按照1:2固液质量体积比(m/V)添加150 g×L~(-1)的NaOH溶液于130℃预脱硅1 h,粉煤灰脱硅效率可达30.0%。脱硅粉煤灰按照1:0.7的Na_2CO_3与SiO_2质量比与Na_2CO_3混合并于900℃焙烧2 h,焙烧熟料再经水洗和4 mol×L~(-1) H_2SO_4浸出1 h,Al的浸提效率可达93.1%,尾渣量仅为初始粉煤灰的20.4%。通过XRD谱图体现的粉煤灰矿相变化揭示了Al的可能浸提机理。相较于工业上应用的石灰石烧结和碱石灰烧结,以及在研究发展中的方法如加压酸浸法,该工艺焙烧温度低、尾渣量少、设备腐蚀小,因而具备实际工程化应用前景。     

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...     

高钙钒比钒渣钠化焙烧熟料浸出条件研究

采用高钙钒比钒渣[钙钒比ω(CaO)/ω(V2O5) 0.32]在适宜钠化焙烧条件下的熟料,通过单因素控制法,进行水浸出和碳酸铵浸出实验. 对比钒渣熟料两种浸出的适宜条件和浸出效果,分析其特点. 对浸出前后的钒渣进行物相分析,考察和对比两种浸出的浸出机理. 结果表明,钒渣熟料水浸适宜条件为,温度90℃,时间30 min,液固比8.0 mL/g. 此条件下的钒浸出率为89.4%;钒渣熟料碳酸铵浸出适宜条件为,温度60℃,时间20 min,碳酸铵含量12%. 此条件下钒的浸出率为90.2%;与熟料水浸相比,碳酸铵浸出钒的浸出率提高0.8%,浸出温度下降30℃,浸出时间缩短10 min;熟料水浸时只有水溶性钒酸盐被浸出,而碳酸铵浸出时水溶性钒酸盐和部分水不溶性钒酸盐都被浸出.     

碳酸盐溶液中的含钙钒酸盐浸取动力学研究(摘要)

本文是结合用“钠化焙烧一碳酸化浸取”新工艺从攀钢高钙含钒渣钢中提钒的应用基础研究的继续。对钠化焙烧后的钢渣中两种主要含钒成份—偏钒酸钙和钒酸钙钠进行了合成,并在总钠浓度为1克当量的Na_2CO_3—     

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。     

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%。     

空气强化转炉钒渣湿法浸出行为

钒渣钠化焙烧过程低价钒氧化不充分,不能被浸出,降低了钒渣的浸出率。实验采用蒽醌磺酸钠(ADA)和栲胶作载氧体实现氧的传递,强化低价钒的氧化行为。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外光谱以及紫外可见漫反射光谱等检测方法,分析了转炉钒渣浸出反应前后物相变化行为,探索了反应过程机理,证实了其可行性。结果表明,采用ADA和栲胶作载氧体,能将转炉钒渣中的低价钒氧化成可溶的高价钒,实现空气催化氧化高效浸钒。此时,钒浸出率由89.47%分别提高到92.84%和93.64%,且催化剂对体系后续工艺没有不良影响,转炉钒渣中的尾渣含钒量由1.1%分别降至0.52%和0.47%。     

空气强化转炉钒渣湿法浸出行为

钒渣钠化焙烧过程低价钒氧化不充分,不能被浸出,降低了钒渣的浸出率。实验采用蒽醌磺酸钠（ADA）和栲胶作载氧体实现氧的传递,强化低价钒的氧化行为。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外光谱以及紫外可见漫反射光谱等检测方法,分析了转炉钒渣浸出反应前后物相变化行为,探索了反应过程机理,证实了其可行性。结果表明,采用ADA和栲胶作载氧体,能将转炉钒渣中的低价钒氧化成可溶的高价钒,实现空气催化氧化高效浸钒。此时,钒浸出率由89.47%分别提高到92.84%和93.64%,且催化剂对体系后续工艺没有不良影响,转炉钒渣中的尾渣含钒量由1.1%分别降至0.52%和0.47%。     

钒渣焙烧-水热碱浸提钒

实验研究了不同条件下钒渣焙烧与NaOH溶液水热浸出对钒浸出率的影响,并分析了过程机理. 结果表明,焙烧温度达700℃以上可实现钒铁尖晶石的氧化分解,850℃焙烧2 h是钒渣空白焙烧的最佳条件,浸出的最佳条件是反应温度180℃、钒渣粒度小于74 mm、反应时间2 h、液固比5 L/g、碱浓度30%(w)、搅拌速度500 r/min. 该条件下钒浸出率达95%以上,无有害气体产生.     

钒铬还原渣富氧焙烧-碱浸提钒工艺研究

利用富氧焙烧-碱浸提钒工艺分离回收钒铬还原渣中的钒、铬。探讨了焙烧与浸出条件对钒、铬浸出率的影响。结果表明:在富氧气氛下,适当提高焙烧温度和延长焙烧时间有利于低价钒的氧化,从而提高钒的浸出率;选用Na OH作为浸出介质,有利于钒的浸出,且铬的浸出很少;适当提高碱液浓度和延长浸出时间效果更佳;浸出温度对钒、铬的浸出影响较小。钒铬还原渣在880℃下富氧焙烧2 h后经3 mol/L Na OH溶液在液固比为4∶1,温度为70℃下浸出1 h,钒的浸出率达92.36%,铬的浸出率小于6%。含钒碱浸液经酸性铵盐沉钒方式回收其中的钒,铬渣可另作他用。     

含钒尾渣NaOH亚熔盐浸出提钒

研究了含钒尾渣NaOH亚熔盐法分解过程中主要反应因素对钒浸出率的影响规律,获得了最佳工艺参数,并对反应机理进行了探讨.结果表明,反应温度、反应时间及碱渣质量比是最重要的反应因素,其影响程度为反应温度(T)＞反应时间(t)＞碱渣质量比(r);含钒尾渣最佳浸出条件为:反应温度170℃,尾渣粒度-74 μm,反应时间3h,碱...     

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%.     

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.     

高炉富硼渣低温钠化焙烧水浸制取硼砂

以Na_2CO_3为钠化剂,对高炉富硼渣采用低温钠化焙烧—水浸方法制取硼砂,考察了焙烧温度、焙烧时间、Na_2CO_3加入量、高炉富硼渣粒度、浸出温度、浸出时间、液固比等对硼浸出率的影响。高炉富硼渣中主要组分为镁橄榄石(Mg_2SiO_4),硼元素主要以玻璃态存在。试验结果表明,低温钠化焙烧过程和水浸过程对硼浸出率有显著影响,这是因为钠化焙烧使硼转化成了可溶性的硼酸钠盐,有利于硼的浸出。试验获得的最佳工艺参数如下:高炉富硼渣颗粒200目通过率为98.56%、Na_2CO_3加入量为理论量的4倍、焙烧温度为700℃、焙烧时间为4h、浸出温度为95℃、水浸时间为2h、液固比为10∶1;在此条件下,硼的一次常压水浸浸出率为71.81%,水浸滤液经除杂、蒸发浓缩后获得了结晶良好的硼砂产品,纯度为96.3%。     

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。     

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.     

从钠化钒渣中制取五氧化二钒

用搅拌法和吹氧法钠盐处理含钒铁水都可以直接得到水溶性的钠化钒渣。这种钠化钒渣的水浸液与现生产中的钒渣水浸液比较具有不同的特性。对两种处理方法所得钠化钒渣进行水浸提钒的实验结果表明,在钠化钒渣水浸液中钠离子浓度高;当采用Na_2SO_4作为处理熔剂时,含钒水溶液中有较多的S~(2-)。因此,这种含钒溶液采用通常的方法提取V_2O_5是有困难的。针对钠化钒渣水浸液的特性,本实验采用电渗析器脱钠、伯胺萃取提钒的新工艺。该流程既可制取高纯度的V_2O_5产品,又可使水溶液中的碱得到回收。     

广西上林含钒石煤提钒工艺研究

对广西上林地区石煤矿、氧化矿、循环流化床锅炉燃烧后的石煤灰渣三种形态的含钒矿石进行了复合添加剂焙烧-稀酸浸出-离子交换-铵盐沉钒提取五氧化二钒的工艺研究。结果表明,三种含钒矿石在焙烧温度800⁸50℃,焙烧时间2. 5 h,用稀硫酸浸出的条件下,钒的浸出率达81. 88%以上;用D201强碱性阴离子树脂交换,吸附率达到99. 23%以上。钒的总收率在75%以上。对解决难浸出的赋存于云母类的含钒矿石中五氧化二钒的提取在技术上是可行的,相对于硫酸直接浸出提钒方法,工艺简单,耗酸量大幅降低,经济上具有巨大优势。     

带式过滤机在水浸提钒工艺中的应用

带式过滤机可用于从钒渣钠化焙烧后的熟料中水浸提钒。对料浆粒度、滤布孔径、带式过滤机运行速度等影响残渣中水溶性钒含量的因素进行了分析。在较佳的工艺条件下,钒浸出率可达到96%以上。