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文檔簡介
1、釩和釩化合物在國民經(jīng)濟中應用廣泛,從釩礦石中提取V2O5是主要的制釩途徑。傳統(tǒng)的提釩工藝不論干法及濕法均存在回收率低,污染環(huán)境等問題。為解決制釩工業(yè)目前資源浪費大、環(huán)境污染嚴重的狀況,急需研究與開發(fā)出一套清潔生產(chǎn)工藝。
本文依托湖北省環(huán)保局下達我校的省級環(huán)保專項資金項目“湖北省釩資源利用與清潔生產(chǎn)”中的第一子課題“清潔生產(chǎn)工藝研究”展開,以湖北省丹江口楊家堡礦樣為研究對象,在進行大量的試驗基礎上,提出了以直接氧化焙燒→升溫
2、→酸浸為主線的提釩工藝。通過本工藝,解決了傳統(tǒng)工藝中廢氣對環(huán)境的嚴重污染,含釩廢水經(jīng)鐵屑微電解共沉淀法處理后可循環(huán)利用,廢渣經(jīng)鑒定后進行資源化利用。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:
1.針對本省礦樣,在實驗室基礎上,推薦采用一種清潔型提釩工藝;
2.對各工序參數(shù)進行優(yōu)化,遴選出一組最優(yōu)工藝參數(shù);
3.綜合考慮整個工藝的三廢產(chǎn)生情況,并提出相應可行性處理措施;
具體研究成果如下:
3、r> 1.在實驗室環(huán)境下,進行了干法及濕法探索性對比試驗,推薦出一種適合本省石煤礦樣的干法提釩工藝;
2.通過對比平行及正交試驗,確定了一組最優(yōu)提釩參數(shù),具體工藝參數(shù)如下:
①粉碎及磨粉段:原礦經(jīng)粉碎,篩分后最后粒度為-20目;
②焙燒段:不加添加劑直接氧化焙燒,入爐溫度為200~300℃,焙燒溫度為800~850℃,焙燒時間為2.5h,釩焙燒轉(zhuǎn)化率可達80%~85%;
③浸
4、取段:焙砂研磨至-60目,采用一次酸浸(30min)+兩次水浸(各15min)攪拌浸出,其中酸投加量為3.5‰,液固比為2∶1,在50℃水浴條件下浸取,釩浸取率為80%~85%;
④濃縮段:酸浸液加NaOH調(diào)節(jié)pH值約為7~8;使用201×7陰離子交換樹脂進行濃縮,在40℃~50℃,浸出液以0.09mL/min·g的流速通過交換柱,以100g/LNaCl+60g/LNH4Cl作為反洗劑,在35~40℃進行反洗,反洗速度為0
5、.06mL/min·g,濃縮率為90%以上;
⑤沉釩段:濃縮液選用NH4Cl作為沉釩劑在室溫下沉釩,NH4Cl用量為30g/L,攪拌沉釩,沉釩時間為10h,沉釩率可達95%,最終釩總回收率為70%~75%。
本文的創(chuàng)新點在于:
1.針對我省石煤資源,進行了鈉法焙燒、鈣化焙燒、直接氧化焙燒、加添加劑焙燒、酸法焙燒及濕法提釩工藝的比較研究,推薦采用直接氧化焙燒提釩工藝,并對現(xiàn)有的工藝進行改進,對各工
6、段操作參數(shù)進行優(yōu)化,總結(jié)出了一套最優(yōu)化的石煤提釩工藝參數(shù)。釩浸取率可達80%以上,釩總回收率達70%以上;
2.控制了浸取過程用酸量和浸取溫度。文獻中最優(yōu)用酸量0.8t/t(V2O5),浸取溫度為80℃以上;經(jīng)工藝參數(shù)優(yōu)化后,用酸量降低為0.55t/t(V2O5)以下,浸取溫度控制為50℃,有效地減少了生產(chǎn)和廢水處理的運行成本;
3.鑒于采用直接氧化焙燒工藝,各工藝參數(shù)得到了優(yōu)化,資源得以有效回收利用,使傳統(tǒng)
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