石煤提钒新工艺
含钒矿石提取钒的绿色工艺研究
目前 ， 多 数 工 厂仍 采 用 传 统 的 以氯 化 钠 为焙 大
烧 添加 剂 的方 法 ， 工 艺 操 作 简 单 ， 期 投 入 小 ， 该 早 但
因素水 平进 行下 一 步试验 。
Ｃ
ＳＯ ｉ２
Ｆ ｅ
Ｐ
Ａ１ ３ ２ ０
Ｓ
１ ０ ５ ．４ ３．５ ０．２ ４ ３ ０ ３ ０ ２ ．２ ５ ３ ２ ６ ．６ ．７ ．２
３ 试验结果 与讨论
作者简介： 娜（９ 一 ， 硕士 生， 要从事精细中间 杜 １ ４ ）女， 研究 主 ８ 体研 ３ １ 焙 烧试 验 ．
试验用 矿样 的主要化 学成 分如 表 １ 所示 。
表 １ 含 钒矿 石 主要 成分分 析
元 素 Ｖ Ｏ ２５
含量 ２ ０ ．４
％
Ｈ０ ２
Hale Waihona Puke 焙烧 和浸 出试 验 均采 用 单 因 素 条 件 试 验 ， 次 依
考 察 各 因 素 对浸 出结 果 的影 响 ， 最 佳 结 果 对 所 有 取
究工作。
考察 了添加 剂 Ａ的加 入量 、 焙烧 时 间 、 烧 温度 焙
１ ８
湖 南有 色金 属 最大 。
７ ０ ６ ０ ５ ０
４
第２ ４卷
Ｏ
图 ３ 焙烧 时间对 钒浸 出率 的影响
３ １３ 焙烧 温度试验 ．．
焙烧 温度试 验结 果 如 图 ４所示 （ 烧 时 间 ４ｈ 焙 、
均 匀 后 制 粒 ， 瓷 舟 装 料 放 在 马 沸 炉 内进 行 焙 烧 。 用 焙 烧熟 料 第一 段用 水浸 出 ， 偏钒 酸 盐 溶 于水 ； 段 用 二 溶 剂 浸 出 ， 溶 于水 的钒 酸 盐 以及 四 价钒 化 合 物 溶 不
钒及钒生产工艺
钒及钒生产工艺钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质：钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180C下，钒与氯作用生成四氯化钒（VC14）;当温度超过800C时，钒与氮反应生成氮化钒（VN；在800〜1000 C时，钒与碳生成碳化钒（VQ。
钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。
在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
和MC4之间，存在着可用通式VO n-i（3 <n W9）表示的同族氧化物，在V2O到V2O之间，已知有VO、VO、VO、VO、V5O、V6O i、V6O3等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O、V2C4和V2Q形式存在，特别是V2Q和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表：二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2Q是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为0.07g/L ），溶液呈黄色。
它在约670C熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O是两性氧化物，但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOF中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VQ3-的无色溶液。
它与NaCQ—起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。
一、五氧化二钒生产工艺方法：五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金：1、火法冶金：将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水，再从铁水氧化出钒渣，使钒得到富集后再使用。
石煤氯化钠焙烧水浸液纳滤提钒过程
过程工程学报 The Chinese Journal of Process Engineering
Vol.9 No.2 Apr. 2009
石煤氯化钠焙烧水浸液纳滤提钒过程
王学文， 刘万里， 张贵清， 王明玉， 胡 健
(中南大学冶金科学与工程学院，湖南 长沙 410083)
石煤氯化钠焙烧水浸液中的钒都是 V(V)，图 3 给 出了 V(V)在不同 pH 值水溶液中的存在形式[16]. 料液中 V2O5 浓度为 6.0 g/L(表 1)，折合成 V(V)浓度为 6.6×10−2 mol/L. 由图可看出，钒在料液中主要以 HV10O285−和 V10O286−的形式存在，其相对分子量均在 200 以上，且 都是高价阴离子，所以纳滤膜能将它们截留浓缩并与料
采用图 1 所示的工艺提取石煤中的钒[13]可以弥补 传统石煤氯化钠焙烧提钒工艺的不足. 石煤氯化钠焙烧 得到的焙砂经水浸泡后，NaVO3 和未反应的 NaCl 进入 溶液. 浸出液纳滤浓缩提钒是一个物理过程，不需另加 其他化学试剂. 提钒后液体再经电渗析，浓水用于团矿 焙烧，淡水返回焙砂浸出，整个工艺过程氯元素循环利 用，废水零排放. 本工作着重介绍石煤氯化钠焙烧浸出 液纳滤提钒的研究结果.
图 3 V(V)在水溶液中的存在形态[16] Fig.3 Existing forms of V(V) in aqueous solution[16]
3 结果与讨论
3.1 钒纳滤浓缩 图 4 是料液纳滤浓缩过程中驱动压力对膜通量及
钒截留效果的影响. 从图可以看出，驱动压力由 10 kg/cm2 增大到 20 kg/cm2，纳滤膜通量由 70.12 L/(m2⋅h) 提高到 130.62 L/(m2⋅h)，而钒在透过液中的浓度则由 0.48 g/L 增大到 0.52 g/L. 纳滤膜的通量随驱动压力的增 大而增大，但随驱动压力增大浓差极化也增大，膜的截 留能力下降. 此外，驱动压力过大，膜的使用寿命缩短. 纳滤膜的使用压力一般控制在 10∼15 kg/cm2 之间[15]，实 验选择 12.5 kg/cm2 作为钒 kg/cm2
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究I. 引言A. 研究背景B. 目的和意义C. 研究现状II. 实验部分A. 材料和试剂B. 实验方法1. 石煤矿硫酸浸出提取钒过程2. 实验条件控制3. 实验结果分析III. 结果分析A. 硫酸浸出效果分析B. 钒含量分析C. 影响因素分析1. 浸出时间2. 正硫酸浓度3. 硫酸用量4. 温度IV. 讨论A. 实验部分讨论B. 可行性分析C. 推广应用前景V. 结论A. 实验结论B. 发现和启示C. 研究展望I. 引言作为一种重要的工业品，钒被广泛应用于合金、催化剂、稀土金属等领域，然而大部分钒矿石存在于煤中，利用煤矿资源进行钒的提取已经成为研究热点。
钒的提取方法种类繁多，其中石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法。
本文对石煤矿硫酸浸出提取钒的研究进行探讨和总结，旨在深入了解该方法的原理和过程，以及影响因素和检测方式。
A. 研究背景石煤矿是一种含煤量较高的矿石，在中国煤炭资源储量排名靠前，而其中存储的钒矿占比较高，这为石煤矿的开发利用提供了广阔的发展空间。
目前，国内外石煤矿钒资源的开发主要通过煤普跃流化床燃烧、氧化亚铁改性等方法提取钒，但几乎所有的钒提取方法都需要在硫酸介质中进行。
硫酸浸出提取钒是一种常见的方法，其原理是利用硫酸对煤质和钒的浸出，提取出含钒的溶液，然后通过化学反应或物理方法从溶液中分离和回收钒元素。
该方法优点是浸出效果稳定、钒品位高、回收率较好、成本低，已经被广泛用于工业生产和科学研究领域。
B. 目的和意义石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法，但是其效率、环保性等问题仍然需要进一步探讨和解决。
本文旨在通过对该方法的研究和分析，探讨该方法的原理和特点，找出影响因素和改善措施，以实现优化和提高提取效率，为其商业化广泛应用提供技术支持和理论基础。
C. 研究现状目前，硫酸浸出提取钒的研究已经获得了一定的进展。
国内外的学者在石煤矿硫酸浸出提取钒的过程中进行了有效的工艺改进和技术研究，例如学者王传彦等人通过进行反应条件优化，实现了硫酸浸出提取石煤矿钒的高效率、低成本和环保稳定等目标。
N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究
N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究目前,对于石煤酸浸液常采用二(2-乙基己基)膦酸酯(P204)萃取,而该工艺一般需用石灰调整酸浸液pH值为2,萃取前需对酸浸液进行还原处理,萃取后再对反萃液进行氧化。
流程复杂,药剂成本较高,且在调节pH时固液分离也较为困难。
同时,由于P204为阳离子萃取剂,所以对于酸浸液中大量存在的铁、铝、镁等杂质分离效果一般,较难分离完全。
为了缩短工艺流程,降低成本,本文提出了在较低的pH值下采用叔胺类萃取剂N235(三烷基胺)萃取石煤酸浸液,水洗后再反萃回收钒。
试验研究了N235对酸浸液中主要离子的萃取性能。
结果表明,在同等条件下,N235萃取V(V)的萃取率显著高于V(Ⅳ)。
升高溶液pH有利于V(V)的萃取,在pH为1时V(V)的单级萃取率可达97.21%。
在pH=0~2时,N235对Fe2+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的萃取能力均较弱,而控制体系pH值小于1.5,可以显著降低N235对Fe3+的萃取。
整体上Fe3+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的共萃程度较弱,对钒萃取影响较小。
研究确定了N235萃取石煤酸浸液的工艺参数。
在25℃下,有机相为40%N235、60%煤油,萃取相比O/A为1:4,萃取6分钟,经过2级萃取,钒的萃取率达97.82%;洗涤条件为55℃水洗,洗涤相比O/A为1:1,洗涤10分钟,两级硫酸洗脱率为52.5%;反萃剂采用0.8 mol/L碳酸钠溶液,反萃过程中,反萃相比O/A为3:1,反萃6分钟,经2级反萃,钒的总反萃率大于99%。
而且大部分杂质离子被分离,其中铁、铝、钙、镁等主要杂质离子的去除率均高于95%。
对于反萃后有机相作红外光谱分析可知,其与萃取前有机相红外图谱特征峰几乎一致,说明N235萃取剂经过反萃后可以循环利用。
采用饱和容量法以及斜率法研究了N235萃取钒的机理,确定N235萃取钒的萃合物为[R3NH]4[H2V10O28]。
回转窑动态氧化焙烧石煤提钒研究
摘
要 ： 电热 回转窑用于湖北某地石煤 的动态氧化焙烧 中， 出了最 佳焙烧 条件 ： 将 得 填充率 １ ％ ， ６ 焙烧温度 ８０ ｏ 焙 烧时 间 ２ ５ ０ Ｃ， ．
ｈ 加盐量 １％ 。对 比马弗炉 静态焙烧试验 ， ， ０ 回转窑动 态焙烧 能 著 降低 盐量 和焙烧温度 ， 同时一次 水浸率 明显提高 ， 烧温度 由 焙 ８ ０ｏ ５ Ｃ降低 为 ８ ０℃ ， ０ 加盐量从 １％降低到 １％ ， ８ ０ 一次水 浸率 由６ ．３ ４ ０ ％提高到 ７ ．４ 。 ２６％
ｚｎ ｏ ｓ ｎ ａ ｒ ｍａｉ ａｌ ｅ ｕ ｅ Ｎａ １ ｏ ａ ｅ ｆｏ １ ％ ｔ ０ ｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｇ ｃ ｎ ｄ ａ ｔ ｌ ｒ ｄ ｃ Ｃ ｓ ｇ ｒ ｍ ８ ｉ ｃ ｙ ｄ ｏ １ ％ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｇ ｔ ｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ８ ０ ℃ ｔ ０ ｎ ｈ ｏ ｓｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｆ ｍ ５ ｎ ｒ ｏ８ ０ ℃ ．ａ ｄ ｄ ｓ ｎ ｔ ａｓ ｈ ｅ ｃ ｉｇ ｒ ｔ ｆｏ ６ ． ３ ｔ ２ ６ ％ ． ｎ ｉ ｉ ｃｌ ｒ ｉ ｔ ｅ ｌａ ｈ ｎ ａｅ ｒｍ ４ ０ ％ ｏ ７ ． ４ ｔ ｙ ｅ
第３ １卷第 １期 ２１年 ０ ０１ ２月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ． ｌ№ ｌ １３ Ｆ ｂ ８ ２ ｅ ｎｌｎ『 ０１ １
回转 窑动 态 氧 化焙 烧石 煤 提 钒 研 究①
胡杨 ； 钒 ；回转 窑 ； 态 氧 化 焙 烧 石 提 动 中 图 分 类 号 ： Ｆ １ Ｔ １１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： ２ ３～ ０ ９ ２ １ ） １— ０ ０—０ ０ ５ ６ ９ （０ １０ ０ ７ ３
钒及钒生产工艺
钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质：钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。
钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。
在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表：二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为0.07g/L），溶液呈黄色。
它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOH中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。
它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。
石煤钒矿碱法提钒浸出液净化过程中回收白炭黑的工艺研究
３ 试 验 过 程 与 讨 论
净 化过程 中如 何 控 制 沉 淀 的成 核 和 生 长 过程 ，
提高 Ｖ ０ 收率和提高 白炭黑产品质 量是本文讨论 ： 的主要 内容 。
每 次试 验取浸 出液 １Ｌ 。
３ １ 硫 酸 加入速 度 ．
２ ６
湖 南有 色金 属
ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ
第２ ７卷 第 ６期 ２ｌ ０ １年 】 ２月
石煤钒矿碱法提钒浸 出液净化过程 中 回收 白炭 黑 的工 艺 研 究
李 婕 ， 姚金 江 ， 王智友 ， 吴海 国
（ 湖南有 色金属研 究院 ， 南 长沙 ４ ０ １ ） 湖 １０ ５
洗涤 、 干燥 、 细后 ， 到 白炭 黑 产 品 ， 化 液进 行 树 磨 得 净
脂 吸 附以 回收 Ｖ Ｏ 。 ，
作者简介 ： 李 婕 （９ １ ）女 ， １８ 一 ， 工程师 ， 主要从事有色金 属冶金工
子尺寸的增大 ， 其溶解度迅速下降 ， 分散相生成 ， 若
控制不好 ， 则会形成胶状物质 ， 造成后续 的过滤 、 干 燥、 洗涤工序 困难 ； 夹带大量 杂质 和 Ｖ Ｏ ， 并 ２ ５ 造成 Ｖ ０ 的大 量损失 ， 白炭黑 的质量也 造成极 大影 ２ｓ 对
ｍ ｎ 产品质量趋于稳定 ；２ 陈化时间对 Ｖ ０ 的 ｉ 时， （） ２５
收率影 响不 大 ， 化段 Ｖ ０ 收率稳 定在 ９ ％以上 。 净 ２５ ９
３４ ｐ ． Ｈ值 控制
净化后 的钒溶 液通 常采 用离 子 交换 的方 法进 一 步净 化 富集 ， 目前 国 内采 用 强碱 性 季 胺 型 阴离 子 交 换 树脂 进行 吸 附 ， ７ ７树 脂 等 。采 用 ７ ７树 脂 进 如 １ １ 行 吸附 ， 求 控 制溶 液 Ｄ 要 Ｈ在 ６５～７５吸 附效率 最 ． ． 高， 因此 ， 试验 在满 足该条 件范 围 内进 行 。 本
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石煤提钒新工艺
近年来，随着钒资源的逐渐枯竭和市场需求的增加，石煤提钒成为了一种备受关注的新工艺。
石煤提钒是指利用石煤作为原料，通过一系列的化学反应和物理处理，将其中的钒元素提取出来，从而得到高纯度的钒产品的过程。
石煤是一种含有较高钒含量的煤炭，其主要成分是有机质和矿质，其中的矿质中含有大量的钒元素。
传统的石煤提钒工艺主要是通过高温煅烧和浸出的方式进行，但存在能耗高、环境污染等问题。
因此，开发一种高效、低能耗、环保的石煤提钒新工艺势在必行。
近年来，研究人员提出了一种基于氧化铝的新型石煤提钒工艺。
该工艺主要包括以下几个步骤：首先，将石煤经过粉碎、磁选等预处理工序，去除其中的杂质和矿物质，得到纯净的石煤原料；然后，将纯净的石煤与氧化铝按一定的比例混合，并加入适量的助剂，形成混合料；接下来，将混合料进行高温还原反应，使其中的钒元素得以还原为金属钒；最后，通过冶炼和精炼等工艺，将金属钒提纯得到高纯度的钒产品。
相比传统工艺，基于氧化铝的石煤提钒新工艺具有多方面的优势。
首先，该工艺不需要高温煅烧和浸出等环节，能耗大大降低，减少了对能源的消耗。
其次，新工艺中使用的氧化铝具有良好的还原性能，能够有效还原石煤中的钒元素，提高了钒的回收率。
此外，新
工艺中的助剂的添加能够改善反应条件，提高钒的提取效率。
最重要的是，该工艺不会产生大量的废水和废气，具有较好的环保性能。
然而，石煤提钒新工艺也存在一些问题和挑战。
首先，该工艺仍处于实验室研究阶段，需要进一步进行工程化的研究和开发。
其次，新工艺中使用的氧化铝价格较高，会增加生产成本。
此外，新工艺还需要解决一些技术难题，如混合料的均匀性、反应温度的控制等。
因此，石煤提钒新工艺仍需要进一步的技术改进和优化。
石煤提钒新工艺是一种十分有潜力的钒资源开发工艺。
该工艺通过利用石煤中的钒元素，实现了对钒资源的高效利用和回收。
基于氧化铝的新工艺具有能耗低、环保性好等优势，对于钒产业的可持续发展具有重要意义。
尽管还存在一些问题和挑战，但相信随着科技的进步和工艺的不断改进，石煤提钒新工艺将会得到更广泛的应用和推广。