從石煤礦中提取五氧化二釩的工藝研究.pdf

1、釩是重要的戰(zhàn)略物資,廣泛應(yīng)用于冶金、化工和航空航天等方面。我國(guó)釩礦資源主要有兩大類:釩鈦磁鐵礦和石煤,其中石煤中釩的儲(chǔ)量是釩鈦磁鐵礦中總儲(chǔ)量的17倍。因此,從石煤中提取釩是釩資源利用的一個(gè)重要方向。我國(guó)從石煤中提取釩的傳統(tǒng)工藝為鈉化焙燒法,但在焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的Cl2、HCl、SO2等有毒氣體,嚴(yán)重污染環(huán)境,而且釩的浸出率低。因此,研究一種高效、對(duì)環(huán)境友好的從石煤中提取釩的工藝具有重要意義。
　　 本研究采用直接酸浸.萃取一

2、反萃工藝從兩種石煤礦中提釩。研究表明,釩的浸出率達(dá)到90％,釩的總回收率近80％。與傳統(tǒng)的工藝相比,該工藝減少了焙燒過(guò)程,更有利于環(huán)境保護(hù)和減少能耗。石煤礦的直接酸浸研究表明:
　　 (1)兩種石煤礦雖然成分和釩的賦存狀態(tài)不同,但浸出規(guī)律基本一致,只有礦物粒度對(duì)兩種石煤礦中釩浸出率的影響趨勢(shì)相反,這主要是因?yàn)閮煞N石煤礦中C的含量不同。除此,液固比對(duì)釩的浸出率影響不大；隨著溫度的升高、硫酸濃度的增大、時(shí)間的延長(zhǎng),釩的浸出率都明顯的

3、提高。
　　 (2)直接酸浸朝鮮石煤礦的正交實(shí)驗(yàn)表明影響釩浸出率的各因素主次順序?yàn)?硫酸濃度一浸出溫度_反應(yīng)時(shí)間。在反應(yīng)條件為:粒度80～100目、溫度130℃、反應(yīng)時(shí)間22h、硫酸濃度40％、液固比3:1,浸出率達(dá)90％。
　　 (3)通過(guò)對(duì)湖南石煤礦浸出動(dòng)力學(xué)的研究,可知浸出反應(yīng)受化學(xué)反應(yīng)控制。實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),釩浸出的動(dòng)力學(xué)方程為:1-(1-η)1、3=4.98×106·e-55488/RT·t,其反應(yīng)活化能為55.

4、49KJ/mol。
　　 酸浸液的萃取-反萃-沉釩研究表明:
　　 (1)萃取過(guò)程中,萃取劑濃度對(duì)釩的萃取率影響不大；釩的萃取率隨pH的增大先升高后降低；隨著溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)、O/A的增大而增大。
　　 (2)反萃過(guò)程中,反萃劑濃度和時(shí)間對(duì)釩的反萃率影響很明顯,反萃率隨其增大而提高；反之,隨著溫度和O/A比的增大而降低。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)硫酸溶液反萃后,可以重新用于萃取工序,進(jìn)行循環(huán)利用。
　　 (3)反