釩鈦磁鐵礦尾礦中釩的提取工藝和動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、我國攀枝花地區(qū)蘊(yùn)含著豐富的釩鈦磁鐵礦，該礦物是一種以鐵、釩、鈦為主的多元共生鐵礦，占提釩原料的88％。傳統(tǒng)的提釩工藝不僅釩回收率低，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上提出了一種無污染、高效的提釩新工藝，該工藝既解決了生產(chǎn)中的廢氣污染問題，又能綜合利用資源，有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益。 本文采用單因素條件實(shí)驗(yàn)，對釩鈦磁鐵礦尾礦的提釩工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究，依次考察焙燒和浸出工藝中各因素對釩浸出結(jié)果的

2、影響，并運(yùn)用SEM 圖、XRD 圖譜和V-H2O 體系溶解組分優(yōu)勢區(qū)域圖，分析焙燒和浸出過程的反應(yīng)機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)確定的最佳熟料制備工藝條件為：礦物粒度：200 目；添加劑：8％CaCO3；焙燒溫度：900 ℃；焙燒時(shí)間：3 h。最佳浸出工藝條件是：固液比：1:3；浸出劑：30％H2SO4；浸出時(shí)間：2 h；浸出溫度：90 ℃。在此焙燒—浸出工藝條件下釩的浸出率達(dá)到81.87％。 本文對釩鈦磁鐵礦尾礦中釩的浸出過程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行

3、了研究。結(jié)果表明浸出過程動(dòng)力學(xué)模型符合粒徑不變的收縮未反應(yīng)核模型，1-(1-R)1/3=kt，通過Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式，由一系列不同溫度下的lnk-1/T 圖，求得活化能為48.31 kJ·mol-1。浸出過程屬于化學(xué)反應(yīng)控制。浸出過程動(dòng)力學(xué)方程為： 1-(1-Rr)1/3=kCoMt/rρ=9.468expt(48.31/RT)/t該工藝的成本核算結(jié)果表明：將鈣化焙燒—硫酸浸出這一工藝應(yīng)用于釩鈦磁鐵礦尾礦中釩的提取上有可