安徽池州地區(qū)石煤提釩工藝研究.pdf

1、釩是生產(chǎn)合金鋼和超合金的主要元素，是重要的戰(zhàn)略物資。我國(guó)是釩資源大國(guó)，其中石煤是我國(guó)獲取釩的一個(gè)重要途徑。
　　 傳統(tǒng)石煤鈉化焙燒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)。本文針對(duì)安徽池州地區(qū)石煤研究了兩條無(wú)污染焙燒提釩工藝：一是石煤鈣化焙燒-硫酸浸取-凈化-離子交換-沉釩-焙燒制五氧化二釩；二是石煤空白焙燒-NaOH溶液浸取-凈化-離子交換-沉釩-焙燒制五氧化二釩。利用X-射線衍射法對(duì)焙燒、浸取前后的石煤進(jìn)行

2、了測(cè)試，對(duì)石煤提釩堿浸過(guò)程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，對(duì)五氧化二釩整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益估算和環(huán)保分析。
　　 論文獲得的主要結(jié)果如下：
　　 (1)石煤鈣化焙燒-硫酸浸取的最佳工藝條件為：焙燒溫度1000℃、焙燒時(shí)間2h、CaCO3添加量8％、浸出溫度30～50℃、浸出時(shí)間為30min、H2SO4溶液濃度5～7％、浸出液固比2∶1、礦石粒徑小于100μm，在此條件下五氧化二釩浸出率可以達(dá)到65％以上，最終回收率大于60％。<

3、br>　　 (2)石煤空白焙燒-NaOH溶液浸取的最佳工藝條件為：焙燒溫度800℃、焙燒時(shí)間2h、NaOH溶液浸出反應(yīng)溫度90～100℃、反應(yīng)時(shí)間為3～3．5h、NaOH溶液濃度2～2．5mol·L-1、液固比對(duì)浸出效果影響不大(取3∶1較為合適)、攪拌速率大于500r/min、礦石粒徑小于100μm，在此條件下五氧化二釩浸出率可以達(dá)到85％以上，最終回收率大于80％。
　　 (3)X-射線衍射分析結(jié)果表明，焙燒后石煤中釩云母

4、結(jié)構(gòu)幾乎全部被破壞。
　　 (4)石煤空白焙燒NaOH溶液浸出過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明：該過(guò)程符合收縮未反應(yīng)芯模型，浸出動(dòng)力學(xué)方程可用1-(1-X(V2O5))1/3=kt描述，浸出反應(yīng)的表觀活化能為58．5kJ·mol-1，浸出過(guò)程受化學(xué)反應(yīng)控制。
　　 (5)對(duì)石煤提釩工藝進(jìn)行了生產(chǎn)設(shè)備的選型、經(jīng)濟(jì)效益的估算、環(huán)保狀況的分析。從釩浸出率和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，空白焙燒-堿浸工藝要優(yōu)于鈣化焙燒-酸浸工藝；從環(huán)保方面來(lái)看，兩種工藝