鈣質(zhì)焙燒添加劑對頁巖提釩過程的影響及機理研究.pdf

1、云母型含釩頁巖中的釩大多以類質(zhì)同象的形式穩(wěn)定存在于云母二八面體結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定難以被破壞。在焙燒添加劑聯(lián)合高溫的作用下破壞云母型含釩頁巖中硅鋁酸鹽礦物結(jié)構(gòu)，將目標元素釩釋放到溶液中具有十分重要意義。為了提高釩浸出率，同時減輕對環(huán)境的污染。本文通過添加鈣質(zhì)焙燒添加劑在高溫條件下對含釩頁巖進行焙燒后酸浸提釩，并探討了鈣質(zhì)焙燒添加劑的焙燒機理和對酸浸提釩過程的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴含釩頁巖在添加6％CaO、4％CaF2及焙燒

2、溫度為850℃和焙燒時間為90 min的條件下，硫酸濃度為15％(v/v)、液固比3 mL/g，95℃下浸出2h，釩浸出率可達到86.74％。在相同的焙燒溫度和焙燒時間下，焙燒添加劑的加入能加速釩的釋放溶解，提高含釩頁巖的釩浸出率。⑵鈣質(zhì)焙燒添加劑中的CaO與V2O5兩者互相反應(yīng)依次生成偏釩酸鈣、焦釩酸鈣、正釩酸鈣，其中生成偏釩酸鈣的反應(yīng)△Gθ最小，焙燒可以促進CaO與V的氧化物反應(yīng)生成不溶于水但溶于酸的釩酸鈣。CaF2中的F-在高溫環(huán)

3、境下部分取代O2-進入晶格中，促使焙燒過程中云母結(jié)構(gòu)Si-O四面體，A1-O八面體中橋氧鍵斷裂，低價釩裸露出來，有利于釩的氧化轉(zhuǎn)化為易溶的高價釩。并且焙燒添加劑的加入使得該焙燒方法具有一定的固硫作用，焙燒熟料中的硫含量由空白焙燒時的0.94％變?yōu)殁}化焙燒后的1.94％，含釩頁巖中的硫元素在焙燒過程中以硬石膏的形式固定下來，減輕對大氣的污染，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。⑶動力學(xué)研究表明，加入添加劑焙燒后得到的含釩頁巖酸浸反應(yīng)的表觀活化能從空白焙燒時的4