含钒浸出液净化富集技术现状及前景

钒是一种重要的稀有金属元素,含钒浸出液的净化富集是目前提钒工艺中必不可少的重要环节之一。重点讨论了当前钒分离富集的常用方法--离子交换和溶剂萃取技术在含钒浸出液处理中的原理及应用情况,同时介绍了一些新的分离富集方法在含钒浸出液处理方面的研究现状,并展望了今后含钒浸出液净化富集技术的发展方向。     

粉煤灰在高硫石煤提钒尾渣蒸压砖制备中的应用

石煤酸浸提钒尾渣是一种富含硫酸盐的硅铝材料,含硫高达16％.研究了以石煤酸浸提钒尾渣和熟石灰为主要原料制备蒸压砖,考察了添加粉煤灰对蒸压砖性能的影响,并采用XRD、DSC以及SEM形貌分析对其机理进行了探讨.结果表明:添加粉煤灰能很好的提高蒸压砖的抗压强度,添加量为25％时,砖坯强度达到GB11945-1999《蒸压灰砂砖》规定的MU15的要求;蒸压砖的主要矿物组成为CSH和钙矾石,以及部分托勃莫来石,硫酸盐以二水石膏的形式存在;粉煤灰在蒸压过程中提供活性的SiO2和Al2 O3,在增加水化产物的同时促使二水石膏向钙矾石的转变,减少样品中的石膏含量,增加砖坯的稳定性.     

石煤中钒的赋存状态分析方法及其化学解释

为全面了解石煤中钒的赋存状态, 指导石煤提钒工业生产, 提出了一种石煤中钒赋存状态的分析检测方法, 并通过化学计算和实例分析验证此方法的合理性。其基本方法和流程是: 采用分步化学提取的方法, 分别添加不同的药剂分步提取石煤中的6种含钒物相, 所提取的含钒溶液用分光光度法测其钒含量。化学计算和实例分析结果表明, 此方法每步添加的药剂仅与目的矿物发生相互作用, 所得结果准确、可靠。     

页岩提钒尾渣-赤泥混合煅烧制备地聚物研究

页岩提钒尾渣和赤泥等固体废弃物的大量堆存会给周围环境带来严重威胁,亟待综合处理。页岩提钒尾渣和赤泥均含有硅酸盐、铝硅酸盐矿物,具有作为制备地聚物原料的可能性。对页岩提钒尾渣和赤泥进行煅烧活化,再在碱激发剂的作用下制备地聚物。研究表明:混合煅烧能有效提高页岩提钒尾渣和赤泥的活性,增强地聚物强度。在页岩提钒尾渣与赤泥质量比为4∶6时,制备的地聚物七天抗压强度能够达到32.41 MPa,满足MU30普通混凝土小型砌块的强度要求。为协同利用多种固废提供了可供借鉴的方法。     

页岩提钒尾渣基地聚合物一体化制备研究

以页岩提钒尾渣为主要原料,采用与碱激发剂混合焙烧的方式提高其反应活性,然后加入偏高岭土校正硅铝比后制备成只需直接加水即可得到地聚合物的粉体胶凝材料,免去碱溶液激发过程,实现尾渣基地聚合物的一体化制备.采用正交实验考察碱激发剂用量、焙烧温度以及焙烧时间对地聚合物强度的影响.探究了偏高岭土掺量以及液固比对地聚合物强度的影响.结果表明,在碱激发剂用量为25％,焙烧温度550℃,焙烧时间1 h的条件下,得到的尾渣活性最高.在偏高岭土掺量为30％,液固比为0.35时制得的地聚合物产品抗压强度最高,达到40.41 MPa.尾渣经过与碱激发剂混合焙烧处理后,低活性石英消失,生成了多种可溶性硅铝酸盐,尾渣反应活性大幅提升.粉体胶凝材料加水后,活化尾渣及偏高岭土中的活性硅铝溶出而后发生聚合反应,形成无定形结构的地聚合物胶凝体,从而使最终产品具有较高的力学强度.     

机械力活化某铜尾矿处理模拟含铜废水试验

为解决铜离子废水的污染问题,以湖北某碳酸盐型铜尾矿为原料,通过搅拌磨机械活化方式进行了以废治废可行性研究,并对机械活化可能引发尾矿泥化的问题和可能释放尾矿中金属离子的问题进行了论证,最后通过XRD技术分析了铜离子的去除机理。结果表明：①在机械活化作用下,湖北某碳酸盐型铜尾矿可以有效去除模拟废水中的铜离子。当尾矿添加量与铜离子（由硝酸铜提供）的质量比为18∶1、模拟废水铜离子初始浓度为100 mg/L、反应时间为60 min情况下,铜离子去除率达99.83%。该铜尾矿对硫酸铜型含铜模拟废水的处理效果明显好于硝酸铜型模拟废水。②由于机械活化与实际磨矿过程的强度存在明显差别,因此,机械活化没有造成铜尾矿粒度的明显变化;同时活化后的矿浆中金属离子的浓度非常低,因此,机械活化也不存在释放金属离子的问题。③铜尾矿处理模拟含铜废水过程中,起主要作用的是方解石,机械活化加速了方解石的溶解与电离,其产生的碳酸根离子发生水解进而引起矿浆pH值的升高,最终使铜离子发生沉淀反应。对于硫酸铜型模拟废水而言,生成的沉淀主要为一水铜蓝矾;对于硝酸铜型模拟废水而言,生成的则是无定型状态的铜矿物。     

页岩提钒尾渣综合利用现状与展望

综述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的重要研究成果,重点介绍了利用钒尾渣制备建筑材料、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等产品的研究与应用情况,讨论了钒尾渣资源化利用中应关注的问题。后续应基于钒尾渣的原料特性进一步开发高附加值的产品,扩大其应用领域,同时基于基础理论和工艺技术的进步,不断降低其综合利用成本,加快技术的工业化应用,实现钒尾渣的减量化和资源化,为我国页岩提钒尾渣的综合利用及页岩提钒行业的可持续发展提供理论及技术支撑。     

煅烧制度对高岭土活性及地聚物性能的影响

采用比表面积测试、活性铝含量测定、TG/DSC、XRD和分析测试手段表征煅烧制度对高岭土理化性质和微观结构的影响,揭示煅烧活化高岭土的相关活化机理。采用煅烧后的高岭土为原料制备地聚物样品,以抗压强度评价煅烧制度对地聚物性能的影响。结果表明：高岭土在600~900℃煅烧2 h后,大量羟基被脱除,晶体结构崩塌,煅烧产物为非晶态偏高岭土;在800℃煅烧4 h后,高岭土比表面积和活性硅、铝溶出率均达到最大值,具有较高的反应活性,由其制备的地聚物试样3 d抗压强度达到最大30.22 MPa,高岭土的煅烧制度对地聚物性能具有较大影响;地聚物抗压强度与高岭土中活性铝含量呈正相关。     

提钒尾渣地聚物的制备条件研究

以提钒尾渣为原料,从基质配料、碱激发剂种类、碱激发剂用量、水固比4个方面考察制备提钒尾渣地聚物的最佳试验条件。研究表明:当偏高岭土(MK)掺量为20%,以Na2Si O3和Na OH的混合溶液作为碱激发剂,其中Na2Si O3的掺量为10%,Na OH的掺量为11%,水固比为0.32时,标准养护28 d后,试样的抗压性能良好。对最佳试样进行微观分析,发现提钒尾渣在碱激发剂的作用下发生了解聚-缩聚过程,聚合反应的主要产物是类沸石相和C-S-H,凝胶相和结晶相互纵横联结形成紧密的三维网络结构,从而使提钒尾渣基地聚物的抗压性能优良。     

P204浸渍树脂对钒的吸附性能研究

以L493多孔吸附树脂为载体,P204为萃取剂制备了P204浸渍树脂,对制备的浸渍树脂进行表征,确定了最佳萃取剂浓度为50%。采用静态吸附法考察了在硫酸体系中溶液pH、钒离子浓度、温度以及浸渍时间等因素对P204浸渍树脂吸附钒性能的影响。结果表明,浸渍树脂吸附V(Ⅳ)、V(Ⅴ) 的最佳pH均为2.0;吸附V(Ⅳ)、V(Ⅴ) 的等温吸附曲线均符合Langmuir等温吸附模型;V(Ⅳ)、V(Ⅴ) 吸附平衡时间分别为18h和14h,准二级动力学方程可以较好地描述浸渍树脂吸附V(Ⅳ)、V(Ⅴ) 的过程。