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陕西某石煤提钒试验与机理研究

作　者: 陈薇
导　师: 童雄
学　校: 昆明理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 石煤提取钒浸出焙烧
分类号: TF841.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

我国石煤提钒工艺相对比较成熟,但普遍存在着成本高、污染大、回收率低和不能大量处理等缺点,推广受到限制。因此寻求短流程、大规模、低成本、低污染的普适性新工艺用于石煤提钒与残渣的综合利用,是石煤提钒新技术未来的发展方向。新型工艺的开发研究对于减少污染,提高资源利用率具有重要意义。论文主要研究了焙烧和浸出两个阶段,重点研究了焙烧和浸出阶段影响石煤中高价钒的转化率和浸出率的因素。影响焙烧阶段钒的转化率的主要因素有：焙烧温度、焙烧时间、有机质、矿样粒度等,并对低价钒转化为高价钒的动力学过程及热力学过程进行了初步探讨；影响浸出阶段钒浸出率的主要因素有：硫酸用量、浸出温度、浸出时间以及助浸剂的用量,对浸出过程的动力学过程及热力学过程进行了深入的探讨。石煤试样含五氧化二钒0.66%、氧化硅69.21%、碳7.38%,针对该矿样的特点采用了空白氧化焙烧-酸浸工艺流程。确定了最佳焙烧工艺条件为：磨矿细度为85%-74μm,焙烧温度800℃,焙烧时间1.5小时,焙烧气氛为氧气。浸出阶段的最佳工艺参数为：硫酸用量1.2 t/t(焙砂),液固比为3：1,浸出温度为80℃,浸出时间为8小时。钒的浸出率可达到85%以上,浸出液必须通过后续的离子交换、沉钒等工艺加以除杂和提纯,浸渣可以作为石膏加以利用,实现资源的合理利用。由浸出基础理论研究中的热力学和动力学分析可知,浸出液中的钒是五价为主四价和三价伴存。根据推导的相关动力学方程,得出影响该反应的因素,在浸出过程中需降低颗粒粒度,适当提高浸出温度,以加快浸出反应的速度。该工艺的优点在于石煤原矿不必进行钠化焙烧,直接采用空白氧化焙烧-硫酸浸出工艺流程。该工艺得到钒的回收率高,且不产生有害气体和烟尘。浸出后的残渣可直接综合利用,资源利用率高,减少环境污染,同时设备投入少,操作简单。

陕西某石煤提钒试验与机理研究

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