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。     

提高云南某石煤钒矿酸法提钒浸出率的研究

云南某石煤钒矿中的钒主要以类质同象形式赋存于硅酸盐矿物中,直接硫酸法处理浸出率仅为60.9%.试验表明,使用助浸剂可强化酸浸过程中对矿石结构的破坏,提高钒的浸出率.在硫酸用量为250kg/t、液固比1∶1、助浸剂A为25kg/t、助浸剂B为3kg/t、浸出温度90℃、浸出时间12h的条件下,钒的浸出率可达81.91%.与直接硫酸法相比,钒的浸出率提高20%以上.     

石煤清洁提钒新工艺研究

针对当前石煤提钒产业环保与经济成本两个突出问题,以我国西南某地粗颗粒石煤钒矿为研究对象,采用保湿处理对石煤钒矿浓酸熟化过程进行强化,重点考察了加水量、硫酸用量、熟化时间与熟化温度等工艺参数对钒浸出率的影响。试验结果表明：熟化过程中控制水的挥发量为20%～30%进行保湿处理,在加水量10%、硫酸用量16%、熟化时间12 h、熟化温度100℃的最佳熟化条件下,钒浸出率达到92.7%;而在相同温度与加水量,硫酸用量为24%的条件下,采用常规浓酸熟化法钒浸出率只有78.4%,说明保湿处理起到了显著地强化作用。     

伊利石型含钒石煤无添加剂焙烧-酸浸提钒工艺研究

以陕西商洛某伊利石型石煤钒矿为原料,采用无添加剂焙烧-酸浸法从石煤中提取钒,分析了焙烧温度、焙烧时间及浸出温度、硫酸浓度、浸出时间、液固比对钒浸出率的影响。结果表明,焙烧温度对钒的浸出率有显著影响,焙烧温度过低和过高,钒都难以被浸出,只有在适当焙烧温度范围内,钒的浸出效果较好。以850℃条件下焙烧2h后的石煤焙烧料,在硫酸浓度5%、浸出温度90℃、浸出时间1h、液固比4∶1mL/g的条件下,钒浸出率达72.53%,表明伊利石型含钒石煤采取无添加剂焙烧提钒是可行的。浸渣样品的SEM分析结果表明,石煤焙烧过程中生成的钒包裹体和部分未从伊利石中释放的钒是造成钒损失的主要原因。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

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)。     

助浸剂CX对石煤酸浸提钒效果的影响

以湖北某地含钒石煤为研究对象,对采用硫酸直接酸浸和添加助浸剂CX的硫酸酸浸模式进行了详细的对比研究。试验结果表明,助浸剂CX的加入可明显改善钒的浸出效果,缩短反应时间2 h,降低反应温度、H₂SO₄的用量和反应成本;在CX用量为原矿质量的5%、硫酸浓度为20%、浸出温度为90 ℃、浸出时间为4 h情况下,钒的浸出率可达90%,比不加助浸剂的情况下高出18.74个百分点。     

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。     

某云母型含钒石煤氧压与常压酸浸提钒比较

湖北某地云母型含钒石煤中85%以上的钒赋存于云母类矿物中,V3+、V4+分别占总钒的70.83%、29.17%,V3+以类质同象取代云母晶格中的Al3+离子,常压酸浸极难释放出晶格中的钒。为了确定该矿石的高效、低耗、环保浸钒工艺及参数,以常压酸浸效果为参照,对氧压酸浸工艺条件进行了研究。结果表明,浸出温度、硫酸浓度以及氧分压的升高可显著提高钒浸出率,压力场的引入可大幅度提高钒浸出率、缩短反应时间、降低酸耗;在硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为160℃、氧分压为0.5 MPa情况下的氧压酸浸,钒浸出率可达75.98%,较硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为98℃情况下的常压酸浸钒浸出率高45.12个百分点。     

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。     

陕西某风化石煤提钒试验

陕西某风化石煤含钒1.20%。为高效、低成本提取矿石中的钒,对浓硫酸加温熟化-热水浸钒工艺条件进行了研究。结果表明,粒度为-200目占80%的石煤试样与浓度为98%的浓硫酸按质量比10∶4混匀,在140 ℃下熟化3 h,冷却至室温后按液固比2 mL/g添加自来水,在50 ℃下搅拌（300 r/min）浸出30 min,钒浸出率可达76.10%。试验所采用的工艺指标良好,是该石煤提钒的高效、低成本工艺。     

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。