钒钛烧结矿的特点
2019-02-14 10:39:49
(一)钒钛烧结矿的化学成分 钒钛烧结矿除含TiO2和V2O5外,其他化学成分与普通烧结矿比较也有较大差异,依据TiO2含量凹凸,钒钛烧结矿可分为高钛型(攀钢)、中钛型(承钢)和低钛型(马钢)。 与普通烧结矿的化学成分比较,钒钛烧结矿具有“三低”、“三高”的特色。即烧结矿含铁低、FeO和SiO2含量低,TiO2、MgO、Al2O3含量高。 (二)钒钛烧结矿的矿藏组成 钒钛烧结矿的物相组成首要有:钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钛榴石、钙钛矿、钛辉石、玻璃质等。 1.钒钛烧结矿的矿藏特色 钛赤铁矿是烧结矿中的首要含铁物相,一般可占烧结矿总量的40%~50%,是赤铁矿-钛铁矿固熔体,属六方晶系,反射光下呈灰白色,强非均质性,不透明,反射率25%,以Fe2O3为晶格,除Ti外,还固溶Mg、Al、Mn等元素。钒钛烧结矿中的钛赤铁矿以粒状、斑状结构为主,少量呈他型和自型柱状。一般出现在孔洞周围或钛磁铁矿晶粒周围构成包边或花边结构。钛赤铁矿的很多存在及其连晶效果,使烧结矿具有杰出的复原性和机械强度。 钛磁铁矿不同于普通烧结矿的磁性矿藏,是磁铁矿-钛铁晶石固溶体,是烧结矿中的首要含铁矿藏,其含量在25%~35%之间,是以Fe3O4为晶格的固熔体,其固溶有Ti、Mg、Mn、V、Al的氧化物。在反光下呈灰白色带褐彩、均质性、反射率为18%~22%,内反射不透明、强磁性、表面可被腐蚀、呈暗褐色。首要呈自形粒状和不规则他形柱状方法。也有从硅酸盐相中分出的自形、半自形八面体(多边形断面)及细微树枝状骸晶,部分钛磁铁矿常被赤铁矿色边。 铁酸钙首要存在于熔剂性钒钛烧结矿中,并随烧结碱度添加而添加,一般占烧结矿总量的3%~20%,在反光下为灰色带蓝彩,非均质性,反射率为16%。首要呈板粒状和针状,多与钛磁铁矿构成熔蚀结构和柱状交错结构。在剩余石灰颗粒边际构成很多的铁酸钙晶体。它具有好的复原性和高的抗压强度。 钛榴石在钒钛烧结矿中属硅酸盐相,一般占烧结矿总量的3%~15%,在熔剂性钒钛烧结矿中常可见到。首要呈粒状、浑圆状和树枝状集合体,单个区域钛榴石连成片。反射光下呈灰色,无内反色,反射率低(12%~13%).透射光下呈黄色、黄褐色,无解理,无双晶纹,属晚结晶的硅酸盐物相,对烧结矿起必定的粘结效果。从化学成分看,钒钛烧结矿中的钛榴石与天然钛榴石挨近。 钙钛矿是熔剂性钒钛烧结矿首要含钛矿藏,一般占烧结矿总量的2%~10%,属甲等轴晶系,反光下为灰白色,反射率为15%~16%,略低于钛磁铁矿固溶体,均质到非均质,内反射色为黄褐色,在透射光下,呈褐、黄、紫、红棕等多种色彩。干与色一级,有时出现反常干与色。钙钛矿在烧结矿中首要呈粒状、纺锤状、骨架状、树枝集合体,涣散于渣相或钛赤铁矿褐钛磁铁矿之间。其熔点很高(1970℃),结晶才能强,是晶出最早的物相。硬度高于钛磁铁矿。 钛辉石属斜方晶系,多呈短柱状,有时块状集合体存在,充填于钙钛矿、钛磁铁矿、钛赤铁矿之间,是钒钛烧结矿硅酸盐粘结相之一。在反射光下为深灰色,反射率稍高于玻璃相,透光下呈黄绿~浅红紫色,有用多色性。[next] 2.影响钒钛烧结矿矿藏组成的要素 烧结矿的矿藏组成,跟着烧结质料、烧结工艺条件等的改变有所区别。 (1)碱度的影响。不同碱度对钒钛烧结矿矿藏组成的影响见图.天然碱度钒钛烧结矿首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、铁橄榄石和玻璃隐晶质,钛赤铁矿和钛磁铁矿多为自形或半自形粗晶、晶体紧密结合为连晶,是天然碱度钒钛烧结矿的首要连接方法。其次是橄榄石和玻璃质,将连晶粘结,构成细孔均匀的海绵状结构,气孔一般为1~2mm.烧结矿结构细密、强度好、转鼓指数高、制品率高。但因很多磁铁矿被氧化,需求较长时刻,故笔直烧结速度低。 碱度1.0~2.0的熔剂性钒钛烧结矿,其首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、钙铁橄榄石、钛榴石、钙钛矿、铁酸钙、钛辉石和玻璃质。 碱度大于3.0的烧结矿,钛赤铁矿固熔体削减而钛磁铁矿固溶体添加,烧结矿外观发黑、光泽暗、铁酸钙显着添加。 (2)燃料用量对矿藏组成影响。钒钛烧结矿的矿藏组成随燃料用量的增减而改变,当燃料用量偏低时,烧结矿中钛赤铁矿含量高而玻璃质少,粘结相缺乏,烧结矿强度差。跟着燃料添加,复原气氛增强,烧结温度升高,烧结矿中钛磁铁矿和浮氏体显着添加,硅酸盐粘结相和铁酸钙添加,但钛赤铁矿很多削减,削弱钛赤铁矿连晶效果。当燃料超越必定量时,烧结矿中钛赤铁矿进一步下降,铁酸钙含量也低,而钙钛矿含量显着添加,此刻硅酸相无甚改变。因而,进步含碳量对进步钒钛烧结矿强度并晦气。 (3)TiO2含量对矿藏组成的影响。跟着烧结矿中TiO2含量的添加,钙钛矿量添加,铁酸钙量削减,一起钛辉石添加,玻璃质削减。[next] (三)钒钛烧结矿的冶金功能 1.钒钛烧结矿的转鼓强度 钒钛烧结矿的转鼓强度一般较普通烧结矿低。其原因首要是:(1)烧结矿中SiO2含量低,构成的硅酸盐粘结相少;(2)因为TiO2含量较高,烧结过程中与CaO易构成性脆的钙钛矿;(3)烧结液相量少,粘结才能差。别的,因为矿藏特性所决议,此种烧结矿还具有耐磨不耐摔的特色。 添加配碳量虽可改进钒钛矿的转鼓强度,但当配碳量超越必定配比时,强度反而下降。配碳量的添加可促进烧结液相量增多,有利于转鼓强度的进步,但一起因为配碳量的添加导致复原气氛加强,铁酸盐削减,钙钛矿量添加,因而,应操控恰当的配碳。 2.烧结矿储存功能 钒钛烧结矿有较好的储存功能,其储存天然粉化率比普通烧结矿低得多。原因在于烧结矿冷却过程中,当温度下降到675℃时普通烧结矿中的正硅酸钙(2CaO•SiO2)发作相变(由β-2CaO•SiO2向γ-2CaO改变),体积发作急剧胀大(添加10%),引起烧结矿粉化;而钒钛烧结矿在烧结过程中无2CaO•SiO2生成,因烧结矿中SiO2含量低,即便烧结碱度达1.70,其CaO含量也仅为9.5%~9.1%,且部分CaO与TiO2构成钙钛矿(CaO•TiO2),故游离CaO很少。 3.钒钛烧结矿的复原功能 钒钛烧结矿因为氧化度高、FeO含量低,其复原功能较普通烧结矿好。影响钒钛烧结矿复原性的要素首要有碱度、FeO含量等。 (1)碱度的影响。碱度对钒钛烧结矿复原性的影响规则与普通烧结矿类似,随烧结矿碱度的进步,复原度显着上升。 (2)FeO含量的影响。钒钛烧结矿中FeO首要以钛磁铁矿和钙铁橄榄石方法存在,其复原性较差,但与普通烧结矿比较,其含量较低,比较之下复原性仍较好。跟着FeO含量的添加,钒钛烧结矿复原度呈直线下降,因而,钒钛磁铁精矿烧结时,应操控适合的FeO含量,在确保钒钛烧结矿强度的条件下,使之具有杰出的复原性。 (3)TiO2含量的影响。随钒钛矿中TiO2含量的添加,烧结矿的复原度下降。一般以为因为TiO2含量的添加,势必会导致烧结矿中含铁物相(如钛赤铁矿、铁酸钙盐等)削减,而脉石矿藏(如钙钛矿、钛辉石等)添加,而晦气于复原气体的分散。 4.钒钛烧结矿的低温复原粉化功能 一般以为,烧结矿低温(400~500℃)复原粉化的发生,首要是因为赤铁矿复原为磁铁矿的过程中,晶形的改变所造成的。钛赤铁矿有各种晶型,如粒状、斑状、树枝状、叶片状、骸晶状等。关于不同晶型,其复原粉化功能不同,其间以骸晶状菱形钛赤铁矿复原粉化最为严峻。 钒钛烧结矿的低温复原粉化率RDI-3.15比普通烧结矿高得多。攀钢烧结矿的RDI-3.15一般大于55%~60%,且当普通烧结矿中参加部分钒钛物料时,烧结矿的复原粉化率也会显着上升。 钒钛烧结矿低温复原粉化率高的原因是:(1)烧结矿中含有很多的钛赤铁矿(40%~50%),其间约50%以骸晶状菱形赤铁矿存在,别的还有部分钛赤铁矿以网格状占有于钛铁矿的方位上。复原时,因为晶型改变而引起胀大粉化。(2)烧结矿中SiO2含量低,起粘结效果的硅酸盐相少,加之不起粘结效果的钙钛矿的存在,它不只自身性脆,并且还阻碍钛赤铁矿和钛磁铁矿间的连晶效果,抗胀大粉化的才能下降.(3)钒钛烧结矿的物相组成较普通烧结矿的物相组成杂乱,其不同的热胀大性引起的内应力,在低温复原阶段会导致很多微裂纹的构成,然后也下降了烧结矿强度。 虽然钒钛烧结矿低温复原粉化现象较为严峻,但实践生产中,没有因烧结矿的低温复原粉化率高而引起高炉上部块状带透气恶化而成为约束冶炼强化的环节。对小高炉冶炼钒钛烧结矿的解剖查询,所测得的烧结矿粒度组成也未发现反常。 进步烧结矿中FeO含量,能够削减再生赤铁矿的数量,下下降温复原粉化率,但FeO过高会引起烧结矿复原性的恶化。为此,攀钢在制品烧结矿上喷洒卤化物水溶液,使烧结矿低温复原粉化现象得到大幅度改进。 5.钒钛烧结矿的软熔滴落功能 烧结矿的矿藏组成决议了其软熔滴落功能,因为钒钛烧结矿高熔点矿藏多,致使其软化温度高,一起又因高熔点矿藏熔点不同大,因而其熔滴温度区间宽,且滴落过程中渣铁分离差,渣中带铁多。影响钒钛烧结矿软熔滴落功能的首要要素有烧结矿的碱度、TiO2含量等。 碱度对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响研讨。随碱度进步,烧结矿软化开端温度(Ta)、软化终了温度(Ts)(熔化开端温度)、开端熔滴温度(Tm)上升,软化温度区间(ΔTs-a)和熔滴温度区间(Tc)变窄,压差陡升,温度(TΔp)上升,最高压差(ΔPmax)减小,熔滴带厚度(H)变薄。 TiO2含量对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响的的研讨。随烧结矿中TiO2含量添加,开端滴落温度下降,压差陡升温度下降,最高压差减小,软熔温度区间变宽,滴落时刻延伸。
铝空气电池的工作原理及特点
2019-03-01 09:02:05
铝空气电池的作业原理: 铝空气电池的化学反应与锌空气电池相似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为正极、氧为负极,以(KOH)和(NaOH)水溶液为电解质。铝吸取空气重的氧,在电池放电时发生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的发展十分迅速,它在EV上的运用已获得杰出作用,是一种很有发展前途的空气电池。 铝空气电池的特色: 1、比能量大 铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,现在的铝空气电池的实践比能量只到达350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。选用铝空气电池后,车辆能够明显地进步续驶路程,国外有关材料介绍,美国加利福尼亚州在运用铝空气电池的电动汽车上,有过只替换一次铝电极续驶路程达1600km的记载。 2、质量轻 我国开发和研发的牵引证动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh,总质量为375kg。而相同能量的铝空气电池总质量仅45kg,为铅酸蓄电池质量的12%。因为电池质量大大减轻,车辆的整备质量也下降,能够进步车辆的装载能量或延伸续驶路程。 3、铝没有毒性和危险性 铝对人体不会形成损伤,能够收回循环运用,不污染环境。铝的原材料丰厚,已具有大规模的铝冶炼厂,生产本钱较低。铝收回再生便利,收回再生本钱也较低。并且能够选用替换铝电极的办法,来处理铝空气电池充电较慢的问题。 尽管铝空气电池含有高的比能量,但比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需求选用热办理体系来避免铝空气电池作业时的过热。
全自动电池化成系统的主要特点
2018-12-19 09:49:38
随着内化成工艺的普及,蓄电池企业面临着技术改革升级的挑战。自动化能否代替传统的人工操作?全自动电池化成系统适用于启动型、牵引型蓄电池化成工序使用。可实现电池进槽、出槽、输送线全自动控制,整个系统只需进入人工连接导线,其余工序都由系统全自动完成。操作流程十分简便,首先在触摸屏上设定好所需的各项参数,然后将入槽机械手对准化成需要槽列,蓄电池加酸后经自动输送线、入槽机械手进入到密闭化成槽,完成蓄电池入槽。化成后蓄电池经槽内输送板链、出槽机械手将蓄电池送到自动输送线上进入下一工序。全自动电池化成系统主要有以下几个特点:1、化成线为自动生产线:蓄电池加酸后送入输送线自动完成电池入槽,化成结束自动将蓄电池送出槽至下道工序。化成槽内冷却水可根据设定温度、液位自动调节;2、化成槽为密闭水槽:槽内加有冷却水,蓄电池入槽即可冷却;3、多样化生产:新增蓄电池识别系统,可同时生产多种型号蓄电池;4、材料更新:采用耐腐PVC优质塑料+不锈钢材质,耐腐性能好,使用寿命长,质量更可靠,达到国家V2防火等级,可大幅提高设备对明火的安全指数;5、工艺构思完美:槽体上部两侧采用透明PVC,厚度5mm,可见透明性好,改善天气阴暗、晚间作业的可视操作环境。抽风管道直接架设槽体上部,减少原有顶部吸罩板,优化和简化槽体制作的工艺;6、电池化成线采用全自动控制,即电池自动进槽、自动出槽、在槽内自动传输、自动给排水。优秀的设备来自专业一流的企业,江苏盛达环保设备有限公司专业生产蓄电池环保设备已有三十余年,具有丰富的生产经验和良好的市场信誉,是中国环保协会会员单位。200余名职工,30名专业技术人员,15名高级工程师,铸造了强大的自主研发能力和完备的质量监督管理体系,不仅为企业提供高质量全自动电池化成系统,更能根据客户需要量身定制工艺流程、设备选择、技术培训等整套蓄电池方案,让您轻松做出高质量产品,坐拥高品质的生产体验。
钒钛磁铁精矿的特点及烧结
2019-01-25 15:49:24
一、概 述 钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿,是以含铁、钒、钛为主的共生的磁铁矿。攀枝花矿是经过磁选后的钒钛磁铁精矿,由于是一段磨矿工艺,粒度非常粗,精矿中粒度小于0.074mm者含量仅为35%~40%,从化学成分看,TiO2高达12%~13%,铁品位则只有51.5%左右,Al2O3也偏高,达4.5%左右,由于钒钛磁铁精矿的物化性能的特殊性,造成了钒钛磁铁精矿烧结的一些特殊之处。 二、钒钛磁铁精矿的特点 由一段磨矿磁选得到的钒钛磁铁精矿的主要特点有: (1)精矿粒度粗。小于0.074mm的精矿占30%~40%,且颗粒表面平整、边缘光滑,其大小差异较小,成球性差,从而造成烧结料层透气性差、烧结利用系数低。强化普通精矿制粒的有效措施,用于强化攀枝花钒钛磁铁精矿制粒,其效果较差。 (2)精矿铁品位低。钒钛磁铁矿本身成矿的理论含铁量低,加之钛磁铁矿中的脉石矿物难以选别所致。这是造成钒钛烧结矿品位低,高炉冶炼渣量大的原因。 (3)磁铁精矿SiO2含量低,TiO2含量高。由于精矿中SiO2含量低,烧结时产生的液相量不足,烧结矿难以得到很好地粘结;TiO2含量高,不仅降低了烧结料的铁分,且烧结温度高,同时,因CaO•TiO2的形成不利于烧结矿的固结,致使钒钛烧结矿脆性大、强度差、返矿率高。这也是导致钒钛烧结矿烧结利用系数低的另一个重要原因。 (4)Al2O3含量高。这对烧结矿强度和高、低温还原性均有不利影响。 这些特点同矿石的矿物组成和选矿工艺有着密切的关系,从而决定了其烧结性能。 三、钒钛磁铁精矿烧结 钒钛磁铁精矿是烧结用主要含铁原料,在攀钢烧结生产中,占70%~80%,其余含铁原料为普通富矿粉。国产矿含铁品位都较低。 (一)钒钛磁铁精矿烧结生产的特点 1.钒钛磁铁精矿烧结的难点 钒钛磁铁精矿烧结的难点为: (1)成球性不好,球粒热强度低,料层透气性差。精矿成球性与亲水性、粒度粗细、粗细粒级比例、颗粒表面粗糙度、孔隙率等因素有关。 攀枝花钒钛磁铁精矿润湿热值较大,表明其亲水性较好,但其粒度太粗,小于0.074mm精矿含量仅占35%左右,比表面积仅为491.1723cm2/g,孔隙率低,在不添加任何粘结剂的情况下,其成球性指数最小,表明其成球性最差。 另外,不添加任何粘结剂时,已制粒混合料中准颗粒强度极差。烧结过程中烧结矿带、燃烧带、预热带和过湿带的阻力损失依次为1176Pa、3332Pa、4312Pa、1960Pa,预热带最薄,但是阻力最大,这表明在受热和挤压时,准颗粒严重粉化,这必然影响整个料层的透气性。 (2)烧结矿强度差、成品率低。由于攀精矿TiO2和Al2O3含量较高,而TFe和SiO2含量较低,采用目前的熔融型烧结方法,生成的烧结矿中普通硅酸盐粘结相量仅有15%~20%,钙钛矿本身的抗压强度低,仅为复合铁酸盐(SFCA)的1/4,而且,钙钛矿的熔化温度高,表面张力小,在烧结过程中最先析出,充填于硅酸盐、钛磁铁矿和钛赤铁矿晶粒之间,使得烧结矿孔隙率高,各种矿物之间的粘结力减弱,因此,烧结矿的强度差,成品率低。[next] 2.钒钛磁铁精矿烧结生产的特点 钒钛磁铁精矿烧结生产的特点是利用系数和强度低,返矿和工序能耗高。 攀钢投产前用攀枝花和承德钒钛铁精矿做烧结试验,结果表明,在没有强化措施的条件下,系数仅达到1.0t/(m2•h).攀钢设计利用系数为1.08t/(m2•h),从投产到1982年,系数一直徘徊在1.0t/(m2•h)左右。后来采取了一系列强化措施,通过研究和应用,逐步地使利用系数提高到1.15h/(m2•h)左右,1999年已达到1.275t/(m2•h).同国内主要烧结厂相比,利用系数偏低。这表明钒钛磁铁精矿烧结的强化要比普通精矿难得多,其主要原因是混合料的透气性差。影响透气性的主要因素是精矿粒度粗。由于粒度粗、混合料成球性差,必然导致料层透气性不好。科研人员曾对大于3mm的混合料颗粒进行压试,结果表明,几乎不存在由精矿本身形成的大于3mm的小球。所有大于3mm的小球都是由返矿、富矿粉、石灰石粉、焦粉颗粒形成的。将大于3mm混合料进行水洗,把粘附的精矿粉洗除,然后把骨架颗粒烘干和分级,检测出的形成大于3mm的混合料骨架颗粒中,小于3mm的颗粒只有10%~15%,说明小于3mm的颗粒很难形成大于3mm的颗粒。混合料中大部分大于3mm颗粒来自返矿和粉矿。 由于烧结矿强度低,钒钛磁铁精矿实际上是处于高返矿量下进行烧结生产。为消除返矿的恶性循环,使返矿量在适宜水平下平衡,采取了诸如尽可能提高料层厚度,确保铺平烧透提高成品率,控制适宜FeO含量范围,定期更换筛板等措施,使冷返矿中大于5mm部分不大于15%,热返矿量不大于10%,返矿率已从1990年的50%降至1999年的30%. 钒钛磁铁精矿烧结的长期生产表明,混合料含碳低,一般为2.8%~3.0%,但工序能耗却比较高。从工序能耗结构上分析,固体燃料消耗占81.06%,煤气消耗占4.24%,电力占14.04%,其他为0.66%.固体燃料消耗高,其主要原因是成品率低,返矿量大,热量消耗在返矿循环上;另外因料层薄(料层1999年才达到450mm),料层自动蓄热作用不好,热利用差。 3.钒钛磁铁精矿烧结工艺 钒钛磁铁精矿烧结既有“低硅”难烧的特点,又因含TiO2(12%~13%)高形成与普通低硅烧结不同的特点。表现在操作上为混合料适宜水分和含碳量都较低,点火温度高,料层薄,实际生产操作可归纳为:大风、低水、低碳、较薄料层。 (1)大风。烧结过程必须有足够风量通过料层以满足燃料燃烧和进行物理化学反应的需要。钒钛磁铁精矿含FeO高(30%~31%),而烧结矿中FeO低,因此在烧结过程中,钛磁铁矿被氧化形成钛赤铁矿需要氧多。据理论计算,烧结每吨钒钛磁铁精矿,比普通精矿多耗39m3空气。若考虑空气过剩系数和漏风率,则单位耗用风量高150m3因此,根据钒钛磁铁精矿烧结实践,设计时必须考虑耗用风量高的特点。 (2)低水。钒钛磁铁精矿适宜水分比普通精矿低。主要是由于钒钛磁铁矿中,含钛矿物以钛磁铁矿为主,其结构致密,亲水性差而湿容小。据西昌烧结试验结果,在未预热的条件下混合料适宜水分为5.6%~6.5%,有蒸汽预热的条件下则为7.0%~8.0%.攀钢实际生产所控制的适宜水分为7.0%左右。根据钒钛磁铁矿烧结对水分敏感性强的特点,操作中加足一次水达7.0%,加少量二次水补充,以保持稳定的料层透气性。 (3)低碳。钒钛磁铁精矿烧结含碳量比普通精矿低。主要原因为烧结时生成液相量少,铁精矿含FeO高而烧结时氧化放热多,混合料水分蒸发和汽化耗热少等,因此混合料固定碳含量较低,一般为2.8%左右。 (4)料层较薄。钒钛磁铁精矿由于成球性差,烧结时料层较薄。尽管进行研究并采用了一系列提高料层厚度的措施,使料层由80年代的240mm左右提高到近年的450mm,但仍比国内普通矿500~550mm料层厚度低。 4.钒钛磁铁精矿烧结的强化 为强化钒钛磁铁精矿烧结,已采取了烧结普通精矿行之有效的措施,但烧结利用系数仅提高到1.275t/(m2•h).这表明钒钛磁铁精矿烧结的强化之难。强化措施如下: (1)松料器的应用。1982年安装了双层潜管式松料器,后改进为三层潜管式松料器,再后又改为扁钢型松料器,使料层提高40~60mm,产量提高2%,固体燃料节省1.2kg/t. (2)用生石灰强化烧结。普通精矿采用消石灰和生石灰强化烧结,国内从60年代初开始,是有效且至今已普及的措施。科研人员曾在位于承德、北京、西昌等地的有关工厂进行过钒钛磁铁精矿强化烧结试验,结果表明,生石灰或消石灰使用量占熔剂量的40%,增产的效果为10%~18%.在130m2烧结机进行加消石灰的工业试验,配加量为总熔剂量的50%,使料层提高30~40mm,产量提高13%~17%,烧结矿转鼓指数提高2%,固体燃料消耗降低10%.1998年生石灰投入使用,配比为4.5%~5.0%,增产6%~8%左右,固体燃耗下降5kg/(t矿)。生石灰主要起到以下作用: 1)改善了烧结混合料的原始透气性。生石灰消化后的消石灰胶体颗粒极细,平均比表面积达30m2/g,分散度高,粘结力强,大大改善了攀精矿的成球性、制粒,混合料中小于3mm者粒度含量下降了大约10%,从而使垂直烧结速度由19.58mm/min上升到20.3mm/min. 2)改善了准颗粒的热稳定性。由于细微分散的消石灰胶体颗粒的吸水保水性以及受热收缩性,在烧结过程中减轻过湿层的形成,从而减轻了准颗粒在过湿层的破碎,使用生石灰时,过湿层中小于0.8mm颗粒仅为37.29%,而使用石灰石时达到71.89%.另外,准颗粒受热时,由于其中消石灰胶体微粒收缩,使准颗粒中各组分相互靠近,强度不但不像普通准颗粒那样下降,反而有所提高。 3)改善了物料的烧结反应条件。使用生石灰时,CaO直接与其他各种矿物进行接触,促进了固液反应,减少了游离CaO,有利于各种矿物的结晶发育,从而提高了烧结矿的质量。[next] (3)高负压烧结。为研究钒钛磁铁精矿烧结高负压强化效果,于1986年将抽烟机负压由11760Pa,提高到(14210±490)Pa,相应料层厚度由281mm提高到307mm,机速增加54mm/min,主管负压升高666Pa.实际台时产量升高6.09t,转鼓指数提高2.9%,固体燃料消耗(标煤)下降0.38kg/t.全厂已推广高负压烧结。 (4)实行煤焦分用。攀钢烧结用固体燃料为焦粉和无烟煤粉,当混破混用时,由于两者破碎性能差异大,难以使两者都达到合适的粒度。为防止无烟煤的过粉碎或焦粉粒度过粗以及因煤粉和焦粉的燃烧性的差异和混用时难以稳定两者的比例,引起烧结过程的波动和热量的利用得不到发挥。为此,采用煤、焦分破、分用。实践表明,分破分用利于烧结工艺稳定,节能效果显著,固体燃料消耗(标煤)下降5.4kg/t. (5)燃料二次分加技术的应用。国内外研究证明燃料二次分加工艺可以改善燃料燃烧条件,具有明显的增产节能效果。钒钛磁铁精矿烧结采用这一技术,也同样达到了增产降耗效果。攀钢于1995年进行工业性试验,1997年正式在两台烧结机上推广应用,燃料分加比例为50:50,取得了增产6.17%,降耗(标煤)1.04kg/t的良好效果,且焦粉分加效果优于无烟煤。 (6)进一步提高混合料温度。钒钛磁铁精矿烧结由于料层透气性差、垂直烧结速度慢,为了进一步改善透气性,采用了矿槽内蒸汽预热混合料方法,使混合料温度达到70℃以上,减少了过湿层危害,料层透气性进一步提高。 (7)烧结矿喷洒卤化物。钒钛烧结矿由于含TiO2(高达8.9%~9.0%)、Al2O3,低温还原粉化率高达52.75%,严重影响高炉料柱透气性,鉴于此攀钢于1995年开始对成品烧结矿进行卤化物溶液喷洒,使烧结矿低温还原粉化率降至20%以下,高炉使用喷洒卤化物烧结矿增产4%~8%,节焦1.3~2.4kg/t的显著效果,炉况顺行,瓦斯灰吹出量明显减少。 (8)富氧点火。增加点火助燃空气含氧浓度提高点火燃气燃烧效率,强化烧结过程。钒钛矿烧结采用富氧点火后(富氧水平为24.4%),成品率、利用系数均有所上升。 (9)热风烧结。钒钛矿采用热风烧结热风温度140℃,热风面积为烧结面积1/4,表层烧结矿强度提高,成品率上升约1%. (10)降低成品矿运输过程落差。钒钛烧结矿由于矿物结构TiO2•CaO的存在,导致烧结矿性脆,不耐摔打。而攀钢由于地处山区,烧结机、高炉布置不在一个平面上,运输距离长,落差大,例如:6号烧结机至4号高炉运输过程落差高达60m左右,因此成品矿在运输过程中经多次转运摔打,平均粒度大大降低。特别对于钒钛烧结矿而言,降落差意味着减少烧结矿摔打,意味着烧结矿成品率提高,产量上升。近10年,采用了许多方法改善工艺流程,降低烧结矿在运输过程中落差,减少落差20多米,烧结矿中大于20mm者粒度含量上升了5%左右。 (11)添加钢渣粉技术。攀钢钢渣成分其特点是:含1.5%左右的V2O5,其矿物组成主要有:1)硅酸三钙,约占体积的50%;2)钒钙钛氧化物[Ca(TiV)2O7],约占体积的30%;3)镁方铁矿,占体积的15%。攀钢烧结配加钢渣粉技术于1988 年投入工业应用。当每吨烧结矿配加80kg钢渣粉时,收到了增产2.97%,烧结矿贮存性能改善的效果,不配加钢渣的烧结矿贮存7天后小于5mm者粒度含量增加4.5%,而配加钢渣后仅增加1.74%.每台烧结机配用3%的钢渣粉时,石灰石粉单耗下降,工序能耗下降1.55kg/t,转鼓指数上升0.93%.取得上述效果的主要原因有:1)钢渣粉较粗,大于3mm的渣粉约占30%,平均粒度为2.14mm,配入烧结混合料中后改善了混合料的粒度组成后,大于3mm者粒度含量增加了5%左右,从而改善了料层透气性;2)钢渣粉中多为低熔点硅酸盐矿物,取代部分石灰石粉配入烧结混合料中后,可降低混合料的熔点,省去被取代石灰石粉的分解过程及所需热量,因而可以改善固、液相反应的条件,加快烧结速度,提高烧结强度。另外,配加钢渣后,减少了烧结矿中游离的CaO的数量,故可改善贮存性能。 (12)厚料层技术。提高料层厚度,可以发挥厚料层的自动蓄热作用,延长料层的高温保持时间,确保各种渣相的形成和各种结晶相的发育生长。另外,可减少配碳量,提高料层气氛的氧位,从而抑制钙钛矿的生长,发展铁酸盐优质粘结相。所以,厚料层烧结,是提高烧结矿质量的重要途径。 攀钢烧结自投产以来,在采取各种措施改善混合料透气性的前提下,不断提高料层的厚度,从投产初期的200mm左右提高到了1999年的440mm左右。
五氧化二钒钙法焙烧提五钒技术特点
2019-01-18 09:30:29
1.工艺原理 ** 根据矿物的高温反应研究结果,含钒页岩(石煤)中的钒焙烧后,石煤中的钒主要以硅钒酸钙和钙钛钒氧化物的形式存在。 ** 硅钒酸钙的分子式为:(Ca5.97,Fe0.03,Mg0.02)6.02【(Si1.02O4)(V0.96,Ti0.04O4)2】,该矿物的化学性质不稳定,在很弱的酸性介质中能迅速溶解。 2. 石煤钙化步进式焙烧提钒技术优点** 用钙盐(石灰、石灰石)替代食盐,完全消除了钠法焙烧技术的含HCl,Cl2等有毒有害气体气体的废气污染问题。** 对焙烧炉的选型和设计做了显著的技术革新,焙烧过程实现机械化,温度控制精度在10度左右,生产效益高,劳动卫生条件好。 由我公司主持研发的步进式钒矿焙烧炉已经成功的在河南某厂运行近三年,日处理矿石200T,是全国同行业唯一工业化规模运行的新型环保型钒矿焙烧炉。 ** 焙烧料为低酸浸出(配酸浓度1-2%,硫酸),生产成本低,液体含杂质较少,利于工艺水循环利用。 ** 浸出渣采用机械过滤和洗涤,提高了收率,减少了矿渣在堆放过程中造成的地表水和地下水污染。 ** 采用浸出液除杂新技术,产品质量可以稳定的达到国标要求,并有效的降低了废水中污染性物质的浓度。 ** 强化废水处理和循环过程,废水循环利用率高,废水实现零排放。研发的废水处理和回收工艺及技术,在贵州省环保局通过专家评审,属于全国同行业首创。
含钒溶液的水解沉钒
2019-01-21 18:04:28
含钒溶液经净化后,钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加,钒酸根会以钒酸的形式析出,俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画如下,由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出:钒浓度/(mol·L-1)溶液pH值主要的钒离子水解产物低,10-4酸性低4~8高,50×10-32~3高,50×10-31~6高,50×10-310~12高,50×10-313~当pH值约1.8时,V2O5的溶解度最小,约230mol/L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下:[H2SO4]/(g·L-1)2.312.017.121.2V2O5/(g·L-1)0.240.781.142.04
表1列出一组V2O5-H2SO4-H2O系的数据。
表1 V2O5-H2SO4-H2O系统平衡数据30℃75℃V2O5/%H2SO4/%密度/(g·㎝-3)析出相V2O5/%H2SO4/%析出相1.637.31.066①1.4817.43①4.7923.51.219①2.0024.18①7.437.261.370①5.0633.0①4.4145.01②5.4838.02②5.554.361.519②5.2741.01②9.1460.421.661②5.1346.56②5.4466.76③8.0952.31③1.5974.67③9.0857.33③6.2173.26④10.860.20④0.27680.411.727④7.514.98④0.05399.161.817④7.5270.50④9.2640.491.440①②0.1393.44④10.4962.221.734②③6.1034.30①②1.5077.481.714③④8.2949.53②③11.9657.56③④表中析出相:①V2O5·3H2O,V2O5 红褐色、针状;
②V2O5·2 H2O,2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状;
③V2O5·H2O,V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状;
④V2O5,V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。
对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1 图2 V2O5溶解度与pH的关系(25℃)
1—V2O5/ ,lg =-0.82-pH;2—不析出V2O5
lg =-0.04-pH;3—V2O5/ ,lg =-4.44+pH;
4—不析出V2O5,lg =-3.00+pH;5— / ,
pH=1.03-0.333 lg ;6— / ,pH=2.62;
7— / ,pH=7.38+lg图2 钒在水溶液中的状态与钒浓度及pH的关系(25℃)
一、温度
钒水解沉淀应在90℃以上进行,最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3 沉淀率与时间的关系:Ⅰ-0.855;Ⅱ-0.954;Ⅲ-1.16;Ⅳ-1.18
二、钒浓度
溶液中含V以5~8g/L为宜。浓度过高,则结晶成核过快,易形成疏松的滤饼,吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x/y偏大。当溶液中含钒浓度低时,则会有负面影响。
三、杂质的影响
磷与钒形成稳定的络合物H7[P(V2O5)6],还与Fe3+、Al3+形成磷酸盐沉淀,会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g/L。当酸度较高时,可使FePO4、AlPO4的溶解度提高,而减少磷对红饼的污染。
硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时,水解生成的胶体沉淀物,妨碍V2O5晶体的长大,使水解速度变慢,生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度,可以改善此类不良的影响。
氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20~160g/L,会使钒水解沉淀速度下降,主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。
四、搅拌
钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程,因此必须保持适宜的搅拌速度,已达到临界悬浮状态,没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形,内径2~5m,容积4~5m3。罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。
水解沉钒是间歇作业,先加入25%的沉钒前液,开始搅拌,再加入所需的硫酸,然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度,调整酸度或补加沉钒前液,以使最后溶液中含钒小于0.1g/L为终点。停止加热、搅拌、再静置10~20min后过滤,即得红饼。根据生产规模,过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机。
红饼须先经干燥去除水分,再在1073~1173K温度下熔化,浇铸成片状,作为炼钒铁的原料。
水解沉钒早期用得比较普遍,但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%~90%,纯度较低,且耗酸量大,污水量大,故现已基本为铵盐沉钒所取代。
含钒溶液的铵盐沉钒
2019-02-21 15:27:24
净化后的含钒溶液,首要是Na2O-V2O5-H2O系统,依据浸取条件的不同,可所以酸性或碱性。因为钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠,因而参加NH4Cl、(NH4)2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积。其条件取决于溶液的酸度。
一、弱碱性铵盐沉钒
当pH值=8~9时,溶液中的钒首要以 ,即 方式存在。故参加 时,构成NH4VO3结晶分出。影响铵盐沉钒的要素如下:
(一)依据图1,NH4VO3溶解度随温度下降而下降,故NH4VO3的结晶应在20~30℃条件下进行;图1 NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系
1-溶解度与温度;2-饱和溶液的密度与温度
(二) 浓度应较化学计量数大,以借同离子效应促进沉积彻底;
(三)拌和、晶种效应:NH4VO3溶液易构成过饱和溶液,为此加晶种、拌和会加速结晶,如图2。图中可观察到四种条件下的结晶状况。阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度。图 2 NH4VO3结晶动态图
1-静置;2-参加晶种静置;
3-拌和;4-拌和下参加偏钒酸按晶种;
5-20~30℃下偏钒酸按的平衡浓度
(四)弱碱性铵盐沉钒后,残液中含钒较高,约为1~2.5g/L V2O5。操作时间长,能耗高,所得NH4VO3经煅烧后可得纯度为99%的V2O5。放出的约0.187kg/kg V2O5,应予收回。弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红饼。
二、弱酸性铵盐沉钒
在pH=4~6,钒首要以 存在,参加 ,则以十钒酸盐方式沉积。因为净化后液含很多钠离子,故沉积一般为:式中,x一般为0~2之间。为取得不含钠的产品,需将其溶于热水中,在pH为2的条件下重结晶,如此可得(NH4)2V6O16结晶。弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降至0.05~0.5 g/L。
三、酸性铵盐沉钒
当pH=2~3时,溶液中的钒当参加铵离子时,首要以六沉积。沉钒时用硫酸调pH值,参加适量的(NH4)2SO4,在高于90℃下沉钒。本法取得的产品纯度高,沉钒速度快,沉钒率高,铵盐耗费低,约0.06kgNH3/kgV2O5,只为耗量的1/3。硫酸耗量较水解沉积法少。故已成为我国现在以钒渣为质料出产V2O5的首要办法,在国外也被广泛选用。
四、钒酸铵的煅烧分化
NH4VO3、(NH4)2V6O16的分化在450~600℃下煅烧,反响如下:
6NH4VO3=(NH4)2V6O16+4NH3+2H2O
(NH4)2V6O16=3 V2O4+N2+4 H2O
V2O4+1/2O2=V2O5
榜首步反响放出很多,应予收回。第二步进一步分化并被还原成四价钒,但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5。钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进行。窑内分三个区,榜首区为枯燥区,300~500℃;第二区为分化区,450~600℃;第三区在450℃以上,引进空气,充沛氧化。
启动电池和水电池的修复
2018-12-18 11:17:20
一、观察询问
1、询问电池使用年限,是否长期搁置(长期搁置电池易发生严重硫化,可先采用小电流除硫)还是在用电池。有没有修复过,是否存在严重自放电的情况(若自放电严重,则需换电解液)。2、观察外观是否完好,是否有漏液,极柱是否损坏(这类电池可修,可不修)。电池内电解液是否干涸或已很少(可先补充1.28g/cm3比重的稀硫酸至上下水平线之间)。3、观察电池内部极板是否存在严重变形(发生这类情况可报废)。4、用比重吸取每个格内电解液,反复几次,观察电解液是否混浊(有些电解液较清的,要问清楚是否是客户自己补充过水或补充液)。二、初步检测
1、用比重计检测单格之间比重是否均衡。检测单格落后情况,一般单格落后严重的电池修复率比较低。2、将电池接在高频活化仪上(红色夹子接电池正极,黑色夹子接电池负极),打开活化电源开关,观察电压表指针变化:① 显示电池电压:调节电流旋钮(若电池电压低于6V,仪器会自动保护,此时可按下复位按键,再调节电流旋钮),观察电流表与电压表的变化。若电流不变化,电压升至很高40V左右,这类电池一般为严重硫化,可先采取小电流慢慢除硫修复。若电流可调至很大,可采用大电流对电池充电约三、四分钟,观察注液孔是否有烟雾冒出,若有则此电池可能汇流条已损坏,可考虑报废。② 显示活化仪输出电压(活化仪输出电压为48V左右),经过几分钟后电压没有下降情况的(排除活化线上的保险丝问题)可判断此电池断路。若电压缓慢下降,则此电池基本属于严重硫化。※ 综合上述因素,判断是否接收电池,接收后做客户登记,清洗电池外部。三、修复步骤
1、用高频活化仪采用0.1C的电流对电池进行充电(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则充电电流为:0.1×50=5A)。当电池电压充至14.7V时,此时用比重计检测单格酸比重,并记录下来。然后将电流调至0.05C进行脉冲除硫修复。10小时左右对电池的单格进行酸比重检测,若酸比重无变化,则可排除电池硫化故障。若酸比重上升但没达到要求(正常酸比重值为1.28g/cm3)则继续除硫修复,若长时间除硫后酸比重不变化且达不到要求,则需重新调配酸比重。若酸比重达到要求可停止脉冲除硫修复。※ 若电池通过除硫修复就修好的,且自放电不严重,则可以认为修复结束。2、电池经过上述操作后,若出现电解液严重混浊或是自放电严重(活性物质脱落沉积于底部造成的正负极搭接),排除内部硬短路后。那么需要更换电解液来解决故障。首先采用C10(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则放电电流为:50÷10=5A)的放电电流将电池放电到0V,将电解液倒掉(可倒入装有石灰的塑料容器里,避免腐蚀及污染环境)。如果倒出的电解液中有颗粒状的褐色物质,则正极版活性物质脱落的很严重,这样的电池可直接报废。电解液倒出后,用开水清洗电池内部,直至倒出的水不在混浊,最后再用蒸馏水清洗一次。※ 有些电池装配的空间较紧,杂质沉淀在底部后从注液孔无法倒出,这时就需要在电池底部打孔。每一个格都是独立的,所以需要打六个孔(打孔时可先将内部电解液倒出一部分后,将杂质留于一角后进行)清洗完毕后挫出麻面,再用AB胶或其它耐酸的胶进行密封。24小时后再注入电解液。3、清洗完毕后,注入1.34g/cm3比重的电解液,然后用高频活化仪采用0.1C电流对电池进行充电至14.7V。然后调小电流至0.05C再充电10小时左右即可。充满电后测量每格酸比重是否符合要求,不符合的进行调配。4、静止一天后测量电池容量,合乎标准后,即可交客户使用。若还是存在自放电现象则可作为报废电池处理。
钒钛磁铁矿中钒的提取
2019-01-25 10:19:08
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从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种:火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒,湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。 火法提钒工艺:将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼,使矿石中的钒大部分进入铁水,再将含钒铁水入转炉送氧吹炼,使钒富集于渣中,成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高,特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大,而生产规模小,与大规模的钢铁工业生产不相适应。 湿法提钒工艺:将钒铁精矿加芒硝制团,经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短,钒的回收率高。 上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。 近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验,并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是,将铁水在中间罐内撇渣和整流,在雾化器中雾化,雾化后的铁水进入雾化炉反应,提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐,使之在半钢罐面上形成钒渣层,将半钢分离即得钒渣(下图)。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉,其设计能力为年产8.31~8.9万t钒渣。
钒的矿业管理
2019-01-25 10:19:13
钒矿的矿业管理主要随主矿的管理。如从大型的钒钛磁铁矿矿床中回收钒,一切管理体制都按国有大型矿山的规定招待。从石煤中回收钒的小型企业,一般按乡镇企业管理执行。二者共同的问题是要强化资源综合利用意识,科研工作要加强综合利用工艺流程珠研究,提高回收率,特别是乡镇企业,不仅要提高钒的回收率,而且还要提高石煤中其他资源的综合回收率和综合利用率,同时要把污染减少到最低限度。
铅酸电池和锂电池的区别
2018-12-19 09:49:16
1.标称电压不同:铅酸电池单体平均电压是2V,锂电池单体平均电压是3.6V;2.由于材料不同,铅酸电池活性没有锂电池高,然同等体积内锂电池的容量会比铅酸电池的大,而且铅酸电池也比较笨重;3.锂电池的平台没有铅酸电池稳定;4.铅酸电池不能大电流放电且寿命短,而锂电池可以大电流放电,寿命较好。
从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂,又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高,钒含量较低。研究结果表明,硅酸三钙(Ca3SiO5),其形状受空间限制,自行性差,一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间,并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低,约1.47%,但由于该相在渣中占得比例大,仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列,其分子为(Mg0.58,Fe0.36,Mn0.06)1.00O,该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物,分子式为(Ca3.02,Mn0.013.03(Ti1.36,V0.37,Fe0.23,Mg0.01,Si0.09)2.12O7,可简写成Ca3(Ti,V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物,并与其他矿物连生,钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%,其钒量占渣中总钒量的78%,是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉,练出含钒2~3%的铁水,再兑入氧气底吹转炉内吹炼,得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原,制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺,钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中,钒主要赋存在钒钙钛氧化物中,焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应:2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应:2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%,碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件:渣碱比100:18,钢渣的磨细度-200目大于60%,制粒后的粒度直径5~10mm,焙烧温度1100℃,物料停留时间3.7小时。技术指标是:生产能力1.58T·m-2·d-1,烟尘率0.5%,熟料转浸率85%。
含钒溶液的钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法
2019-01-24 14:01:24
钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法主要用于从低浓度含钒溶液中回收钒。
一、钒酸钙法
加入CaCl2、Ca(OH)2、CaO,随溶液pH值的变化而生成不同的沉淀。pH值10.8~117.8~9.35.1~6.1沉淀物正钒酸钙焦钒酸钙偏钒酸该Ca3(VO4)2CaV2O7Ca(VO3)2溶解度小小稍大
通常在强烈搅拌下逐渐加入沉钒剂,加Ca2+后 等杂质也会进入沉淀,硅胶也混入沉淀。最经济有效地沉淀物位焦钒酸钙,沉钒率一般可达97%~99.5%。
二、钒酸铁沉淀法
用铁盐或亚铁盐作沉淀剂,在弱酸性条件下,将含钒溶液倒入硫酸亚铁溶液中,并不断搅拌、加热,便会析出绿色沉淀物。由于二价铁会部分氧化成三价铁,V2O5会部分还原成V2O4,所以沉淀物的组成多变,其中包括Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、VO2·xH2O、Fe(OH)3等。若沉淀剂采用FeCl3或Fe2(SO4)3,则析出黄色xFe2O3·yV2O5·zH2O沉淀。本法钒的沉淀率可达99%~100%。
钒酸铁及钒酸钙均可作冶炼钒铁的原料,或作为进一步提纯制取V2O5的原料。
钒的主要应用
2019-03-08 12:00:43
在我国,钒90%左右用于钢铁工业,钒在钢中的使用首要是经过增加钒来提
高强度和耐性。在结构钢中参加0.1%的钒,可进步强度10%—20%,减轻结构分量15%—25%,降低成本8%—10%。因为钒钢具有强度大,耐性、耐磨性及耐蚀性好的特色而广泛使用于输油(气)管道、建筑、桥梁、钢轨和压力容器等工程建设中。2000年我国钒钢使用量现已到达120万t/a,含钒钢使用量年均增加10%。
钒和钛组成重要的金属合金Ti—6Al—4V,用于飞机发动机、宇航船舱骨架、、军舰的水翼和引入器、蒸汽涡轮机叶片、火箭发动机壳等。此外,钒合金
还使用于磁性材料、硬质合金、超导材料(如V,Ca)及核反应堆材料等范畴。国内出产钒铝中间合金的厂商有宝鸡有色金属加工厂和锦州铁合金厂,国内的钒铝合金产值不能彻底满意国内需求,每年需要从国外进口一部分,钒铝中间合金的商场发展潜力相当大。
在化工中首要使用的钒制品有深加工产品V2O5,(98%—99.99%),NH4VO3()、NaVO3及KVO3等。它们别离使用于催化剂、陶瓷着色剂、显影剂、干燥剂及出产高纯氧化钒或钒铁的质料。V2O5作催化剂具有特殊的活性,其它元素难以替代。国内的粉状V2O5现首要由石煤提取。因为国内相关厂商规模小、产值低、且难出产高级产品。因而这部分高级产品现首要靠进口处理。
钒的盐类的色彩五颜六色,有绿、红、黑、黄等。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是赤色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成艳丽的颜料,如加到玻璃中,可制成彩色玻璃,也能够用于制作各种墨水。
此外,二氧化钒薄膜和超细粉体因为其本身共同的相变特性,可广泛使用于电学和光学开关设备、太阳能操控材料、光盘介质材料、涂层、热敏电阻等范畴;北京烁光特晶科技有限公司研制出长距离光纤通讯用的钒酸钇晶体材料,具有双折射率大、透过率高、透光性好,是功能极佳的双折射晶体。
钒的矿业简史
2019-01-25 10:19:06
1830年,瑞典科学家塞夫斯托姆(N.G.Sefstrom)从瑞典塔布格(Taberg)矿山的铁矿中发现钒,由于它的盐类色泽鲜艳美丽,因此以斯堪的纳维亚美丽女神凡娜迪斯命名为钒(Vanadium)。是年5月有,贝齐利阿斯(Berzelius)在实验室里发现三价钒和五价钒的化合物,但始终未能制出金属钒。直到1869年才由英国化学家罗斯科(H.E.Roscoe)通过氧还原氯化钒首次制得金属钒。 19世纪末发现钒在钢中能显著改善钢材的机械性能后,工业上才开始注意钒。国外最早从矿业的角度开发钒始于本世纪初,人们从秘鲁沥青铀矿的绿硫钒矿中提取钒。最盛时期秘鲁的钒产量一度占西方钒产量的1/4。由于需要量的增加,20世纪30年代美国启动以科罗拉多州钾钒铀矿为原料的生产工艺,在提取铀的同时将钒作为副产品回收,或单一生产钒产品。接着澳大利亚和原苏联发现了钒铀矿。50年代中期,由于冶炼技术的进步,发展到冶炼钒钛磁铁矿取得转炉吹炼钒渣;首先在芬兰和南非,接着在挪威和智利等国有了小批量生产。60年代初,原苏联开始大规模开采利用钒钛磁铁矿,从而使钒钛磁铁矿成为提钒的主要原料。 我国钒的开发利用始于新中国成立初期。起初的20多年主要从石煤中提取钒,钒的供应一直处于供不应求的状态,靠进口弥补不足。60年代后随着枝花钢铁基地的建设和钒钛磁铁矿普查勘探与钒钛综合利用科技攻关的成功,特别是1987年从攀枝花钒钛磁铁矿中提取伴生钒工艺流程的投产,我国钒依靠进口的局面有了根本的改变。 70年代中期,由于石煤提钒工艺日趋成熟,我国丰富的石煤资源也成了钒的一个重要来源。
钒的产业发展
2019-10-24 17:33:48
国内钒的开采量在不断增加,虽然我国钒产业发展取得了进步,但在资源保障、产品档次、工艺技术和综合利用等方面的问题依然突出。在资源开采方面,仍存在一矿多采、大矿小开、采富弃贫等现象。钒钛磁铁矿中,钒资源综合利用率仅为47%、钛资源回收率不足14%。石煤提钒水平较低,存在共伴生稀有金属未实现规模化回收的现象。在产业布局方面,国内上海、山东、陕西、贵州、河南等钒钛资源深加工地区的资源保障程度低,难以形成规模经济,布局分散,物流成本高,产业链短。在产品结构方面,目前钒产品以初级产品为主,大量出口原料性钒产品(五氧化二钒)。钒功能材料等高端产品的研发和生产尚处于起步阶段,多数企业自主创新基础薄弱,至今没有引领全球钒产业的龙头企业。此外,目前我国从石煤中提取钒的工艺相对比较落后。随着我国经济结构转型,传统产业升级加快,战略性新兴产业、太阳能发电等行业迅速发展,对钒基合金、钒功能材料等关键品种的需求量将大幅增长,对企业的研发能力和品种质量要求将越来越高。
钒知识
2019-03-08 09:05:26
钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5,一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性,+4和+5价钒的氢氧化物呈,+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下,钒有较好的抗蚀性,本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀,但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。
钒在地壳中常与其他元素伴生,富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg,Fe)(Al,V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。
钒矿的分化办法有:①酸法,用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法,用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法,用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。
金属钒的制取:含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒,再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。
钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中,钒首要是以钒铁的方式参加,首要起脱氧和脱氮的效果,一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在,90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。
V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂,用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业,钒可用于制作吸收紫外线的玻璃,以及用于制作护目玻璃和防护屏等。
高钙含钒钢渣回收钒的方案
2019-02-19 12:00:26
含钒生铁在转炉炼钢过程中,将钒一同吹入渣中,得到含CaO巨大45%~60%的炉渣,称为高钙含钒渣。从这种渣中收回钒有两个计划:
第一个计划是回来高炉再炼,进一步在高炉内富集,到达生铁中含钒在2%左右,此含钒生铁经吹炼后能够制得30%~40% V2O5的高钒渣,可供直接炼制生铁或作为进一步提取V2O5的质料。
第二个计划是焙烧,高钙钒渣含V2O5 4.68%,钒渣/纯碱=100/18,造粒后在回转窑(外径1m,长10m,处理量2.5t/d)内1100℃下化焙烧2h;焙烧后熟料水淬,湿球磨,然后在机械拌和槽或气体拌和槽浸取,通入石灰窑气,60℃碳酸化浸取2h,液固比5/1,结尾pH=8.5。沉钒前液含V5g/L,加硫酸至游离酸H2SO4达2~3g/L,沸点下经1.5~2h后,清液中含V降至0.2g/L完毕,得红饼。钒浸取率76.3%,沉钒率达95%,从钢渣至红饼钒的实践收回率为64%。红饼中含V2O5 83.5%。此工艺技术可行,但碱耗量较高。钢渣中的V2O5含量低于5%时,效益会明显下降。
以上两个计划均未付诸实施。
钒的性质及用途
2019-03-07 10:03:00
钒是一种银灰色的金属。熔点1919±2℃,归于高熔点稀有金属之列。它的沸点3000--3400℃,钒的密度为6.11克每立方厘米纯钒具有展性,可是若含有少数的杂质,尤其是氮,氧,氢等,也能明显的下降其可塑性。一般来历:以矿藏绿硫钒石vs4 钒铝矿 钒紒铀矿 为主 元素用处:
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中参加百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在轿车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部分,处处可见到钒的踪影。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。首要用于制作高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,能够制成钒钢。钒钢比普通钢结构更严密,耐性、弹性与机械强度更高。钒钢制的,能够射穿40厘米厚的钢板。可是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接选用含钒的铁矿炼成钒钢。钒的盐类的色彩真是五颜六色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是赤色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成艳丽的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也能够用来制作各种墨水。我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿首要散布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的方式存在。 钒的运用规模
运用领域 占总量份额(%) 首要用处 运用产品
碳素钢 25 钢筋 FeV
HSLA钢 25 建筑,石油管道 FeV
高合金钢 20 铸件,石油管配件 FeV
工具钢 15 高速工具钢,耐磨件 FeV(80%V)
钛合金 10 喷气式发动机零件,飞行器机 V-Al基合金
化学制品 5 硫酸和顺丁烯二酸酐出产 V2O5和其它钒化合物
沉钒方法的比较
2019-01-24 14:01:24
沉钒方法的比较如表所示。
表 沉钒方法的比较项 目水解沉淀酸性铵盐沉钒弱酸性铵盐沉钒碱性铵盐沉钒钒酸钙法钒酸铁法沉钒pH值1.5~32~34~68~95~11<7酸 耗很大大小很小铵 耗无小大很大初始钒浓度可大可小可大可小大大可大可小可大可小三废问题废液废液、废气废液、废气废液、废气废液废液生产周期短短长长短短沉钒收率/%~98>98>38>9897~99.599~100产品含V2O5/%>85>99>99>99低低
钒湿法冶金的展望
2019-01-07 17:38:32
钒的湿法冶金在20世纪后半叶发展较快,主要体现在钒的资源日益扩大。一个突出的表现是从燃油飞灰中回收的钒成为一个新的钒资源。同时从其他原料如碳质页岩中回收钒的技术也有较大发展。V2O5产品的质量由原来以红饼为主,改用铵盐沉钒,使纯度达到99%以上。在此基础上钒的应用领域也日益扩大。低合金结构钢、汽车用钢种的钒用量大增,同时在航空、航天领域中也突显钒在合金中的重要性。在钒的提取技术方面,溶剂萃取提取钒的技术日新月异,显著改善了提钒的技术及V2O5产品的质量。为此,即使含钒品位较低,或从杂质较多的溶液中回收钒,也有望在将来开拓更多的原料来源。
碱法浸出某含钒铬泥中的钒
2019-02-21 12:00:34
钒是一种重要的战略资源。在我国,钒及其化合物的首要来历有两个,即钒钛磁铁矿和石煤。一些与钒相关的工业生产进程中所发作的含钒抛弃物虽在量上不占优势,但从资源循环运用的视点考虑,对这类抛弃钒资源进行提钒回用的研讨也有重要意义。
依据钒资源的不同特性,提钒工艺也有所不同。关于石煤和含钒粘土,传统提钒首要运用钠化焙烧-水浸、钙化焙烧-酸浸及空白焙烧-酸浸等工艺,对其间机理,特别涉及到焙烧工序的机理,已有很多学者进行了研讨报导。别的,也有学者从焙烧办法的视点进行了研讨,提出了微波焙烧-水浸提钒新工艺,并开端探讨了微波焙烧的机理。因为焙烧进程存在一些缺陷,如污染性气体的发作,转浸率低以及能耗量高级,提钒工艺研讨的重心转向了湿法酸浸,现在已在其工艺及机理上取得了必定发展。与此同时,也有研讨显现,对某些含钒资源进行直接酸浸,需较大的酸量才干得到较高的钒浸出率,这对提钒后续工序的操作造成了极大困难。还有学者研讨了在加压条件下酸浸提钒工艺发现用低酸即可溶出较多的钒,但因为设备约束等原因,该类工艺的工业化具有必定难度。因为碱浸进程具有杰出的挑选性,且对设备要求低一级长处,遭到了很多学者的注重。Navarro,何东升等人,针对各自钒资源特性进行了碱浸出的研讨。
关于含钒抛弃资源,因为其发作途径存在较大差异,即使同一类的钒资源也可能在物理性质、化学组成及结构等方面存在许多不同,因而,对这类含钒资源的提钒研讨需求有更强的针对性,才干到达工艺最优化的意图。本文针对某含钒铬泥的特色,先进行了探索性试验,然后进行了碱浸单要素试验,在此基础上,进行了氧化浸出的开端试验。
一、试验材料与办法
(一)试验材料
含钒铬泥取自攀枝花某公司,原矿渣中含水较多,将其在105℃下烘干后,进行元素分析,成果见表1。
表1 含钒铬泥干基化学组成(质量分数)/%V2O5CrFeCaSiO2NaClTiS4.8030.203.002.401.501.501.000.402.80
(二)试验原理
在浸出进程中,pH值对V(V)在溶液中的存在形状及行为有着较大的影响,具体表现如下: 关于V(V),酸浸出时有必要使pH<1.5,而碱浸出则有必要确保OH-离子浓度足够大,以取代与阳离子结合的VO3-,使其溶出。
关于V(W),在pH=6.7~11.5之间并不溶解,在pH<6.7的酸性溶液中能够VO2+离子形状溶出,在pH>11.5的碱性溶液中将发作如下反响而溶出:
VO2++3OH-→VO(OH)3-
(三)试验办法
先对含钒铬泥进行了钒浸出的探索性试验。浸出时,称取100g含钒铬泥放入置于水浴之中的三口烧瓶,按必定液固比(浸出剂体积(mL)与钒渣质量(g)的比值)参加事前装备好的必定浓度的浸出剂,浸出剂用量为浸出剂与矿样的质量分数。操控浸出温度和浸出时
间。完结浸出后,对浸出液中V2O5浓度进行测定,若Cr离子浓度较低,未发作色彩搅扰,则用NaAsO2屏蔽Cr后用硫酸亚铁铵法进行滴定。若Cr离子浓度较高,则用钒铬接连测定法接连测定V2O5和Cr的浓度。
二、试验成果与评论
(一)探索性试验
先对高铬钒渣简略研磨后进行了探索性试验,分别用H2SO4和NaOH对含钒铬泥进行浸出,浸出时液固比2∶1,浸出时刻60min,浸出温度95℃。成果如表2所示。由表2可知,H2SO4能有用溶出铬泥中的钒,但酸用量大,且溶出的Cr3+又需后续处理,极为不方便。试验进程中还发现,酸浸液中存在很多胶凝态物质,使浸出液过滤功能差。在碱浸试验中,必定用量的NaOH能使V2O5浸出率到达68.50%,且挑选性强,Cr3+并未溶出,这一成果与文献报导的有所不同。
探索性试验标明,因为酸浸工艺存在酸耗量高和浸出液过滤功能差等缺陷,不宜选用酸浸工艺从该铬泥中浸出V2O5。而碱浸工艺挑选性强,且V2O5浸出率较高,因而,关于该铬泥,以挑选碱浸工艺提取其间V2O5为宜。
表2 铬泥探索性浸出成果浸出剂用量V2O5浸出率/%Cr浸出率/%10%H2SO418.515.350%H2SO491.892.410%NaOH7.8<1.030NaOH68.5<1.0
(二)NaOH浸出单要素试验
1、NaOH用量对V2O5浸出作用的影响NaOH用量对V2O5浸出作用的影响如图1。浸出时,液固比2∶1.浸出时刻60 min,浸出温度95℃。图1 NaOH用量对V2O5浸出率的影响
由图1可知,跟着NaOH用量的添加,V2O5浸出率也随之增大。但当NaOH用量到达30%并持续添加到50%时,V2O5浸出率仅从68.50%添加至72.30%,增幅并不显着,阐明当NaOH用量到达30%时,V2O5浸出率现已趋向于极限。
2、浸出时刻对V2O5浸出作用的影响浸出时刻对V2O5浸出作用的影响如图2。浸出时,NaOH用量30%。液固比2∶1,浸出温度95℃。图2 浸出时刻对V205浸出率的影响
由图2能够看出,浸出初始阶段,V2O5浸出率受浸出时刻影响较为显着,在20~60min之间,V2O5浸出率急速添加,从37.90%敏捷添加到68.50%,60min后,浸出时刻的影响显着下降V2O5浸出率简直不再添加。
3、浸出温度对V2O5浸出作用的影响浸出温度对V2O5浸出作用的影响如图3。浸出时,NaOH用量30%.液固比2∶1.浸出时刻60min。图3 浸出温度对V2O5浸出率的影响
由图3可知,浸出温度对V2O5浸出率有着较大的影响。温度为40℃时,V2O5浸出率很低,仅为36.70%,而当温度升高至95℃时,V2O5浸出率显着进步,为68.50%。
4、液固比对V2O5浸出作用的影响液固比对V2O5浸出作用的影响如图4。浸出时,NaOH用量30%,浸出温度95℃,浸出时刻60min。
由图4可知,当液固比小于5∶1时V2O5浸出率并未遭到太大影响,但跟着液固比的持续升高,V2O5浸出率有下降趋势。这是因为在液固比较低时,尽管矿浆粘度较高,不利于浸出反响,但NaOH浓度也比较高,OH-与v(Ⅳ)或v(Ⅴ)的作用显着强于粘度影响,因而,V2O5浸出率也比较高。而当液固比增大,OH-与V(Ⅳ)或V(Ⅴ)的作用削弱,不利于V2O5的浸出。图4 液固比对V2O5浸出率的影响
(三)氧化碱浸出试验
为进一步进步V2O5的浸出率,研讨了氧化碱浸出工艺对该铬泥中V2O5浸出的影响作用。试验中,采纳两种不同氧化办法将V(Ⅳ)氧化为V(Ⅴ),即直接碱浸氧化及在弱酸性条件下的氧化,前者运用H2O2作为氧化剂,而后者则运用KC1O3。
1、H2O2用量对V2O5及Cr浸出率的影响H2O2用量对V2O5及Cr浸出率的影响如图5所示。浸出条件为:NaOH用量30%,初始液固比2∶1,浸出温度95℃,浸出时刻60min。由图5可知,碱浸氧化进程中,Cr浸出率因H2O2用量的增大而添加,而V2O5的浸出率则显现出不同规则:当H2O2用量较低时,V2O5浸出率下降,直到必定程度后,才呈上升趋势。这可能是因为在该浸出系统中存在很多Cr(OH)3,故H2O2优先氧化Cr(Ⅲ),且在氧化进程中消耗掉必定的NaOH,所以下降了V2O5浸出率。跟着H2O2用量升高,Cr(Ⅲ)和v(Ⅳ)呈现了竞争性的氧化,因而V2O5浸出率开端进步。图5 H2O2用量对V2O5及Cr浸出率的影响
2、 KC1O3用量对V2O5浸出率的影响按液固比参加10% H2SO4发明酸性条件,参加进行氧化,温度95℃,酸性氧化时刻60min,完结氧化后,进行NaOH浸出。NaOH用量30%,浸出温度95℃,液固比2∶1,浸出时刻60min. KC1O3用量对V2O5浸出率的影响如图6所示。因为Cr(Ⅲ)在酸性条件下的强稳定性,并未在碱浸液中检测出Cr,因而,不对Cr进行测定。图6 KClO3用量对V2O5及Cr浸出率的影响
由图6可知,在酸性条件下氧化后的高铬钒渣,碱浸出率显着有进步。当KClO3用量为1%时,V2O5浸出率为71.4%,而当KClO3用量为2%时,V2O5浸出率到达79.3%,KClO3用量持续添加时,V2O5浸出率进步不显着。
三、结语
(一)关于本文研讨的含钒铬泥,因为酸浸工艺存在酸耗量高和浸出液过滤性差等缺陷,不宜选用酸浸;
(二)碱浸出工艺可较好地浸出铬泥中的V2O5,适宜的工艺条件为:NaOH用量30%,液固比2∶1,浸出温度95℃,浸出时刻60 min。此刻V2O5浸出率到达19.50%。
(三)比照碱浸直接氧化浸出工艺和弱酸性氧化-碱浸出工艺,发现碱浸直接氧化存在挑选性差、浸出进程中Cr也被很多浸出的缺陷,需很多H2O2才干进步V2O5浸出率。而在酸性条件下氧化后的铬泥,碱浸出时V2O5的浸出率有较大进步,可到达79.30。
钒矿提钒工艺技术
2019-02-25 09:35:32
概 况
钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%,散布较广,但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种,其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%,钒钛磁铁矿含钒档次低,一般含v2o5为0.2-1.4%,但它的储量最多,国际储量在400亿吨以上,是提取钒的首要质料。
全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚,已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上,且会集在少数几个国家,有前苏联、美国、我国和南非,首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。
据美国矿藏局统计资料标明,按现在挖掘规划,已探明的钒资源可继续挖掘150年,且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域,(南非占47.0%,前苏联占24.6%,美国占13.1%,我国占9.8%,其他国家总和占小于6%)。
钒具有杰出的可塑性和可锻性,常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质,特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变,可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高,硬度大,电阻率高,呈弱顺磁性,线胀系数小,钒的弹性模量密度和钢附近,可用作结构材料。
钒是重要的战略物资之一,首要用于冶金工业,作为合金元素增加剂,改进钢材的结构、功能,进步强度和耐性,次之与钛制成具有高温高强度合金,再次之是化学工业,以钒的氧化物形状,用作出产催化剂、触媒等等。
国外钒的提取基本上是从副产品中收回的,如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回,美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回,加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回,少数国家还从石煤中提取钒。总归,国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的,现在从钒钛磁铁矿收回的钒,每年约为7万吨左右,约占总产量的%。
钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏,精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂,作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5,也可所以一种可用的工业产品,即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物,其间钒铁是最为重要钒材料,它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。
我国钒工业起步于20世纪50年代,1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间,以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料,1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产,70年代攀枝花钢铁公司建成投产,从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期,至80年代中已成为国际首要产钒国家之一,能出产各种钒制品,钒的推广运用也取得较快的开展。
从含钒质料提取纯钒化合物的技能,视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等,现分述收回技能。
一、 钒钛磁铁矿提钒技能:
钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料,能够经过火法富集,然后处理收回,也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处,但要求处理的质料含钒档次相对较高,也称之为直接法。
1.火法工艺流程
将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁,矿石中的钒大部分进入铁水中,将含钒铁水送入转炉吹炼成钢,钒高度富集在表面渣中,即钒渣,钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。
2、湿法工艺流程
选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸,使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为V2O5沉积,过滤后直接得到V2O5,水浸后的球团用于炼铁质料。
南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。
生铁—钒渣流程
含钒铁精矿
料仓配料
回转窑预复原
含钛炉渣 炼铁
暂存堆积未处理 含钒铁水
板坯 氧气 吹炼 出售
钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣
钢坯 出产V2O5
焙烧浸出流程
含钒铁精矿
H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl
配料制团
钠化氧化焙烧1000℃
水浸
过滤 铵盐
球团 溶液
炼铁 过滤 H2SO4
废液废液 V2O5
含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为
(1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
(2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2
(3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2
(4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O
(5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O
3、生铁—钒渣流程主体设备
① 首要视炼铁的主体设备,曾经苏联炼铁主体设备是高炉,挪威、南非等国则是电炉。
② 吹炼:不同国家选用的设备也不相共同
a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5,然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。
b.顶吹转炉双联提钒:前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣,钒的收回率为80%—88%。
c.高炉铁水雾化法提钒,该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸,然后进雾化器,经雾化反响之后,使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸,半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的,并且是我国钒渣出产的首要办法,钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%,半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是:炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。
d.曹式炉提钒:我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒,槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标,钒的氧化率达88.5~95.2%,钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%,出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低,缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用,需求进一步完善,仍不失可供挑选的好办法之一。
4、焙烧浸出流程设备
湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐,选用何种焙烧设备,完成其意图。
a. 南特殊特腊厂,所运用钒钛磁铁矿成分: Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。
b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。
c. 芬生奥坦馬基,运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。
二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能
1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主,钾钒铀矿的化学式为:K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿,我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%,其流程如下:
钾钒铀矿
6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层)
1~2%Na2CO3
急冷
浸出
H2SO4 浸出液中和煮沸
PH:3
NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液
滤饼 沉积
Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物
H2O 浸出 钒溶液
含铀沉积物收回铀
酸法和碱法浸出含钒溶液,可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨,V2O51360吨。
2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同,钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉,先将矿粉与盐混合,送揉捏机揉捏成条、堵截,焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。
3、 钒磷铁矿的处理
钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料,美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%,磷24.7%~26.6%,铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。
先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm,配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧,钒便转变成水溶性的钠盐,焙砂在沸水中浸出,钒、铬、磷均溶入浸出液,过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体,粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积,然后水解收回钒,随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。
三、含钒褐铁矿收回钒技能
含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%,Fe20~40%,SiO230~65%.
矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主,其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在,而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是:破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。
研讨标明褐铁矿V2O5含量不同,钒的转化率受矿石组分的影响,其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加,影响钒的转化,焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石,最高转化率的温度是有差异的。
四、含钒石油渣提钒技能
一般讲,原油和石油砂都含有钒,虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源,但这些原油确是钒的潜在资源,全球的石油中钒的含量改动很大,委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm,是全球石油含钒量较高的少数几个国家。
美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣,石油灰中提钒,提钒的终究产品首要是V2O5,但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多,首要依据质料成分或性质上的差异,挑选不同的工艺。
1、 从石油会集收回钒技能
委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸,经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价,滤液由兰色变黄色后,加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出,然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图:
石油焦尘埃 酸
浸出
滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷
滤块 残渣 洗液
抛弃
烘干
锻烧 V2O5
首要化学反响:酸浸工序: V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O
NaClO4氧化: VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2
沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2、 从炼油渣中收回钒技能
美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺:炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出,在高温和加压下氧化,硫转化硫化物,碳氢化合物大部分分化,钒、钼溶入溶液,经过滤别离,从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后,在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼,取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣,石油灰为质料出产钒的,现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。
五、石煤提炼钒技能
在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒,进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种,就当时的技能水平而言,具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚,估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%,才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。
石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧,在焚烧进程中钒富集在烟灰中,富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧,使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用热水浸出钠化焙烧产品,钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离,含钒浸出液经提纯和别离,产出钒的纯化合物。
美国内华达对含钒页岩提钒流程:
页岩
↓
破碎、枯燥
↓
焙烧
↓ H2O
残渣←弱酸浸出 H2SO4
NH3 ↓
浸出液除硅 PH值由2.5调至5
↙ ↘
硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3
↓
萃取(三级)
萃取有机相 萃取废液
↓
再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液
有机相 ↓
含钒溶液
↓
NH4Cl →钒酸铵沉积
↓
过炉、洗刷、枯燥→废液
↓
制品
阐明:除硅需将溶液调至PH值5,但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3,用的萃取剂是混合十三胺(DITDA),偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。
在我国,已建有从含钒石煤中提取钒的工厂,各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程,他们的准则流程是:
石煤提钒的准则流程
石煤破碎、磨矿
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
平窑焙烧
↓
水浸
↙ ↘ ↙H2SO4或HCL
浸出渣 浸出液
↙ ↘
粗钒 废水
↓
NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙ ↘
废水↓
热分化
↓
五氧化二钒
石煤提钒的新工艺有:1.石煤加食盐,欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒
新工艺的所谓新,会集在二个环节上,首要是焙烧所选用的炉型,由平窑焙烧转而运用欢腾炉,回转窑,竖炉等,成果是竖炉的操作条件不简略操控,转化率不稳定,劳动条件差,未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧,但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%),在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率,故不宜作为石煤焙烧设备,作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。
其次的环境是溶液的处理,除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能,因为新技能的引证,能够带来技能目标的进步,削减废水的处理,视操作的差异,或许影响加工本钱。
六、废催化剂和触媒的提钒技能:
钒的化合物具有杰出的催化功能,即它自身不参与化学反响,但在它的参与下,可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率,而自身又不参与反响的化学试剂,称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸,使SO2转化为SO3。在石油工业中,钒首要用做裂解催化剂(VS),以及脱硫剂。在橡胶工业中,用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐,蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大,是很好的钒二次资源,不只能够从中收回许多的钒,并且一起收回镍、钼等价金属。
1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能
废硫化钒催化剂经焙烧得到产品,能够选用高温浸法,钒废质料在参与压煮器中,473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时,钒酸铵便溶于中,经过炉别离后,将钒酸铵滤液的温度降至323。K,便分出钒酸铵结晶,结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后,在473--873。K温度下煅烧,便得到V2O3,结晶的母液回来浸出循环运用。
除以上办法外,也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒,用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时,然后过滤别离,在浸液中通入和二氧化碳,坚持298--308。K温度,按1MOL钒参与1.5—5MOL量,并将溶液PH调至6—9。经处理,坚持308。K,便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器,用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2,然后回来浸出,钒硫铵处理同前。
2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能:
废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧,先制得含钒10.88%,钼5.49%,钴2.03%,镍1.94%,铝35.48%的焙烧料,然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液,在333。K温度下拌和浸出3小时,浸出料液在323。K温度下过滤,浸出液由323。K降至278。K,便分出含钒结晶体,母液回来运用,结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。
除此之外,焙烧料也可用酸浸流程,催化剂除钒外,其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液,除杂后钒用萃取别离法收回。
美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司,其处理的废催化剂的量占全美的50%,年处理废催化剂16000吨,能够归纳收回1500吨V2O3,1000多吨Mo,400—600吨Ni,110—180吨Co,还有部分Al2O3.
3、从《制酸废触媒(V2O5,NH4VO3)》收回钒技能
硫酸工业上用矾触媒进程中,因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物,在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%,除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下:
成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2
新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20%
废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80%
因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理,工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺:
直接酸浸工艺:为了下降溶液杂质和游离酸,削减酸碱耗费。用两段逆流浸出,一段为弱酸浸,二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%,浸出渣含V2O5能够降到0.59%,当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T,渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取,碱反萃取,用NH4Cl沉,煅烧得到V2O5。
考虑到直接酸浸液除钒外,还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒,一起使其转型,削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分,因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧,钒的转化率都不抱负,后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时,钒的转化率可达92%,是比较抱负的。
焙砂进行两段浸出,即先水浸后酸浸或碱浸,它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少,易处理,可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解,以进步钒的收回率。
溶液中的钒用N235萃取别离,碱返萃,NH4CL沉积,煅烧得V2O5。
总归,流程的挑选,要视供应商的现状,以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好,浸出液中钒呈高价,杂质少,下步钒别离、净化进程简略,也能够直接用NH4CL沉积,省去萃取进程,下降产品加工本钱。
七.钒铁出产技能:
钒和铁组成铁合金,首要在炼钢中用作合金增加剂,高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种,国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺,先分述如下:
1. 铝热法:
电炉铝热法冶炼钒铁的质料,可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂,在碱性炉衬条件下进行。
首要反响:V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3
V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3
铝热法冶炼钒铁反响为放热反响,反响速度快,因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻,为削减丢失,进步钒的收回率,特意将V2O5加工成片状,一起将铝粒改为铝豆,恰当减缓反响,下降放热量。
以贱价氧化钒为质料时,则冶炼进程反响速度缓慢,反响热量合适,削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率,一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤,钒铁含钒60—80%,钒的收回率达90—95%。
2. 硅热法:
该法的本质是:片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂,在碱性电弧炉中,经复原,精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时,即可作为废渣处理(或作建筑材料用),作为冶炼作业讲,即能够转入精粹期,此刻再参与部分V2O5和CaO,用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金,精粹期渣含V2O5达8—12%,此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%,钒收率可达98%。
除此之外,还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品,在此不再赘述。
八、几点观点:
1.依据所用的含钒质料有:含钒铁水,钒铁精矿,钒渣、钒铀铁矿,钒磷铁矿,含钒石煤,含钒褐铁矿,含钒石油渣,以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。
2.提取钒的流程遍及都存有:焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成,前两过程最为重要:
①焙烧:含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉,在800—1000。C下进行氧化和转化,使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。
单个情况下,含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2),在上述提取各种炉内进行焙烧,它的意图与钠化焙烧正好相反,使钠转化为不溶于水,但溶于碳酸盐溶液,构成钒酸钙,到达与其他杂质别离的意图。
②浸出:焙烧熟料浸出有:水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法,水浸时,钒酸钠进入溶液,酸浸则不同,能够有三种办法:A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸,酸浸还能够适用于处理其他物料,为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等,碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气,、、次、等。
溶液净化:含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉,可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS,对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。
③溶液中钒提取:有沉积法、溶剂萃取和离子交换法
沉积:A、铵盐沉积:生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积,生成NH4VO3沉积。
B、水解沉积:加H2SO4,分出赤色钒酸钙沉积,Na2H2-X.V12O31。
C、钙盐或铁盐沉积: 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙,或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。
溶剂萃取:钒和铀别离法:用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235
离子交换:合适处理碱性溶液
④尾液处理:五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的,有必要处理好才干扫除,工业上有三种处理办法:
A、 复原中和扫除法
B、 气体中二氧化硫复原法
C、 离子交换法
3、已探明的钒储量,按现在挖掘规划够150年运用,年产钒量已处在供需平衡状况,钒的供需改动随合金钢产量改动而改动
什么是铅炭电池?铅炭电池与铅酸电池的区别?
2018-07-18 19:19:37
什么是铅炭电池?铅炭电池是铅酸电池的一种升级版,是一种新型的超级电池。铅酸电池是使用年限很久的一种比较古老的电池,性能虽好,但不能支持大电流深度放电,而铅炭电池相当于是铅酸电池和超级电容器的结合,既发挥出铅酸电池的能量优势,又能支持电容瞬间大容量充电。铅炭电池与铅酸电池的区别:1.负极活性材料不同普通铅酸电池的负极活性材料是铅(Pb),而在铅炭电池中,负极是具有双电层电容特性的碳材料(C)+电池特性海绵铅(Pb)混合组成的双功能复合负极,即铅碳(Lead-carbon)为负极2.支持大电流的深度充放电铅炭电池支持电容瞬间大容量充电,而铅酸电池不能支持大电流的深度放电。3.使用寿命铅炭电池使用寿命较长,拥有非常好的充放电性能——90分钟就可充满电,而铅酸电池若这样充、放,寿命只有不到30次4.充放电时间铅炭电池充电更快,充电时间为铅酸电池的八分之一。更多铅百科资讯,请至
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钨铜的特点概括
2019-05-27 10:11:36
1.电阻焊电极归纳了钨和铜的优势,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比严重、导电、导热性好,易于切削制作,并具有发汗冷却等特性,因为具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特色,常常用来做有必定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。 2.电火花电极针对钨钢、耐高温超硬合金制造的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率, 准确的电极形状,优秀的制作功能,能确保被制作件的准确度大大提高。 3.高压放电管电极高压真空放电管在作业时,触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀功能、高 耐性,杰出的导电、导热功能给放电管安稳的作业供给必要的条件。 4.电子封装材料既有钨的低胀大特性,又具有铜的高导热特性,其热胀大系数和导电导热性能够经过调整材料的成分而加以改动。
白铜的特点
2017-06-06 17:50:04
白铜的特点什么是白铜?白铜的特点又是什么?白铜就是以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。镍含量通常为10%、15%、20%,含量越高,颜色越白。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜的特点: 纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性,并降低电阻率温度系数。因此白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好,延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀白铜山水墨盒、富有深冲性能,被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域,并还是重要的电阻及热电偶合金。白铜的缺点是主要添加元素——镍属于稀缺的战略物资,
价格
比较昂贵。 镍白铜(有叫洋白铜),用途:晶体振荡元件外壳,晶体壳体,电位器用滑动片,医疗机械,建筑材料等。白铜的用途: 在铜合金中,白铜因耐蚀性优异,且易于塑型、加工和焊接,广泛用于造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械、乐器制作等部门作耐蚀的结构件。某些白铜还有特殊的电学性能,可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线。非工业用白铜主要用来制作装饰工艺品。更多白铜的特点信息请详见上海
有色金属
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从某石煤钒矿中提取钒的试验
2019-02-19 10:03:20
石煤是我国特有的能够作为独自矿床挖掘的钒矿资源,其矿石类型首要是炭质、硅质岩,钒简直悉数赋存于含钒水云母(伊利石)、高岭石等黏土矿藏中,与铝、钾、铁以类质同象方式存在于矿藏晶格中,直接提取难度很大。西北某石煤钒矿属硅质岩夹炭质泥岩型,钒以类质同象方式存在于水云母中。实验选用氧化焙烧-硫酸浸出-复原-溶剂萃取-铵盐沉积工艺研讨了从该矿石中提取五氧化二钒,断定了最佳提取条件。
一、矿石与试剂
矿石首要化学成分为:1.07% V2O5,78.60% SiO2,2.60% Fe2O3,3.13% Al2O3,0.97% CaO,0.68% K2O,0.47% P2O5,0.95% S,1.40% C,烧失量3.94%。
试剂:硫酸,,,均为分析纯;铁屑,P2O4(二 (2-乙基己基)磷酸,TBP磷酸三丁脂),磺化火油,均为工业级。
二、实验办法
经过焙烧,先将V(Ⅲ)氧化为V(Ⅳ)或V(V)后用酸溶解,然后用对四价钒具有高挑选性的P2O4进行萃取,再用硫酸水溶液反萃取,反萃取液中的V(Ⅳ)氧化成V(V)后,再用铵盐沉积法沉积红钒,沉积的红钒经洗刷、烘干、热解,得到五氧化二钒产品。工艺流程如图1所示。 三、实验成果评论
(一)浸出探究实验、
矿石粒度0.089mm,温度95℃,直接酸浸实验成果(见表1)标明:在强化的浸出条件下,五氧化二钒浸出率较低。矿石造球后焙烧,然后用硫酸浸出(质料粒度0.124mm,造球Φ10mm;浸出温度90℃,浸出粒度-0.71mm,液固体积质量比1.2,浸出2h)实验成果(见表2)标明:以氧化焙烧-酸浸工艺处理该矿石,五氧化二钒浸出率比直接酸浸时有明显进步。
表1 直接酸浸探究实验成果序号浸出时刻/h液固体积质量比硫酸用量/%V2O5浸出率/%1
2
3
4
5
66
6
6
6
10
101.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.212
15
20
30
30
4024.75
31.81
40.20
65.13
67.15
71.05
表2 造球-焙烧-浸出探究实验成果序号焙烧温度/℃焙烧时刻/h硫酸用量/%V2O5浸出率/%1
2
3
4850
850
850
9002
2
2
210
15
20
2565.14
77.50
83.50
87.83
(二)焙烧实验
原矿磨细至-0.074 mm占90%,制球Φ10~20 mm,枯燥后焙烧。浸出温度90℃,浸出矿样粒度-0.71mm,硫酸用量25%,浸出时刻2h。
1、焙烧温度的影响
焙烧时刻2h,焙烧温度对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图2所示。能够看出:随焙烧温度升高,五氧化二钒浸出率升高,但温度升到900℃后,浸出率趋于稳定,这可能是因为烧结使钒被包裹或生成了捆绑钒的方钠石类与霞石类矿藏,使钒难于浸出的原因;但较低的焙烧温度缺乏以彻底氧化贱价钒,使得钒浸出率偏低。实验断定焙烧温度以900℃为宜。 2、焙烧时刻的影响
焙烧温度900℃,焙烧时刻对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图3所示。能够看出:焙烧1h,五氧化二钒浸出率仅为84.61%,钒浸出不彻底,这可能是焙烧时刻缺乏、矿藏结构未能彻底损坏而使得贱价钒氧化不充分;焙烧1.5h,钒浸出率达92.43%,再延伸焙烧时刻,浸出率改变不大。断定焙烧时刻为1.5h。 (三)浸出条件的断定
断定焙烧温度900℃,焙烧时刻1.5 h;焙砂破碎至-0.71mm,液固体积质量比1.2。
1、硫酸用量的影响
浸出温度90℃,时刻2h,硫酸用量对钒浸出率的影响实验成果如图4所示。能够看出:矿石焙烧后,仍需较高的酸度才干取得抱负的浸出率,这可能是矿石中耗酸物质较多的原因。浸出液pH升高,现已浸出的五价钒发作水解而沉积,使五氧化二钒的浸出率下降。实验选定酸参加量为20%。 2、浸出温度的影响
浸出时刻1h,硫酸用量20%,浸出温度对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图5所示。
由图5看出,温度对五氧化二钒浸出率的影响不明显。为下降能耗和削减温度对设备的更高要求,实验选定在常温下浸出。
3、浸出时刻的影响
常温下,硫酸用量20%,浸出时刻对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图6所示。 从图6看出:随浸出时刻的添加,五氧化二钒浸出率略有进步;浸出2h后,浸出率趋于稳定。实验断定浸出时刻以2h为宜。
(四)萃取-反萃取-铵盐沉钒
1、萃取-反萃取
浸出液经中和、铁屑复原后制得萃原液,V2O5的中和、复原回收率为97.52%。萃原液V2O5质量浓度为5~6g/L,pH值为2.2~2.45。混合时刻单级萃取实验成果见表3;质料pH值单级萃取实验成果如表4;萃取剂浓度单级萃取实验成果如表5。
表3 混合时刻单级萃取实验成果混合时刻/min萃取率/%3
5
7
1071.94
74.66
74.32
74.48
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;萃取剂V(P2O4),V (TBP ),V(火油)=15︰5︰80;弄清时刻7min;料液pH=2.2。
表4 质料pH值单级萃取成果质料pH值萃取率/%1.50
2.20
2.30
2.5025.85
74.66
76.50
81.29
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;萃取剂V(P2O4),V (TBP ),V(火油)=15︰5︰80;混合时刻5min;弄清时刻7 min。
表5 萃取剂浓度单级萃取成果V(P2O4)︰V (TBP )︰V(火油)萃取率/%10︰5︰85
15︰10︰75
20︰15︰6566.15
85.74
85.86
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;混合时刻5min;弄清时刻7min;料液pH值2.38。
由表3看出:萃取反响很快,两相触摸时刻在5min以内即达萃取平衡。实验断定萃取混合时刻为5min,弄清时刻挑选7min。
由表4看出,随料液pH升高,五氧化二钒萃取率升高,但当pH值到达2.5时,开端呈现少数絮状物,可能是水相中的杂质如铁、铝沉积所造成的。pH操控在2.3~2.5之间比较适合。
从表5看出,单级萃取时,萃取剂最佳组成为15%P2O4+10%TBP+75%火油。
在最佳条件下进行5级逆流萃取,成果见表6。
表6 5级逆流萃取实验成果萃取级数萃余液中ρ(V2O5)/(g·L-1)V2O5萃取率/%1
2
3
4
51.21
0.75
0.26
0.10
0.0776.69
85.55
94.99
98.07
98.48
萃取条件:萃原液V2O5质量浓度5.19g/L,萃取剂为75%磺化火油+15%P2O4+10%TBP,比较(Va/Vo)=1︰1,1,混合时刻5min,弄清时刻7min。
5级逆流萃取后,V2O5萃取率达98.48%,负载有机相V2O5质量浓度为5.28g/L,萃取剂经处理后可循环运用。萃取后的负载有机相用1.5moL/L硫酸溶液5级逆流反萃取,成果见表7。
表7 5级逆流反萃取实验成果反萃取级数贫有机相中ρ(V2O5)/(g·L-1)V2O5反萃取率/%1
2
3
4
51.00
0.16
0.01
0.003
0.00181.06
96.97
99.81
99.94
99.98
实验条件:Va/Vo=8︰1,混合时刻10min,弄清时刻10min。
5级逆流反萃取后,贫有机相中V2O5质量浓度为0.001g/L,V2O5反萃取率99.98%,反萃取液中V2O5质量浓度在45g/L以上。
2、产品五氧化二钒的制备
选用铵盐沉积法沉积红钒。实验条件为:反萃取液中V2O5质量浓度47.08g/L,参加质量浓度200g/L的溶液,60℃下拌和1h,操控氧化复原电位在-900MV以上;以调pH至2.1,在92℃左右拌和2h,沉积得红钒;红钒经洗刷、烘干、热解,得棕黄色粉状产品。沉钒过程中,V2O5沉积率为97.50%,V2O5煅烧回收率98.50%。终究产品成分分析成果为:98.78% V2O5,0.11% Si,0.30% Fe,0.0093% As,0.05% P,0.003%S,(0.026+0.041)%(Na2O+K2O),产品质量到达GB3283-1987冶金98标准。
四、定论
(一)对西北某石煤钒矿选用造球-氧化焙烧-浸出-中和-复原-萃取-氧化沉钒-煅烧工艺提取V2O5。原矿磨细至0.074mm占90%以上,造球后在900℃条件下氧化焙烧1.5 h,焙砂破碎至 0.84mm,常温下用硫酸溶液浸出1h,钒基本上彻底浸出。
(二)浸出液经中和、复原处理后,选用15% P2O4+10%TBP+75%磺化火油系统萃取、1.5moL/L硫酸溶液反萃取,反萃取液用按盐沉积红钒,红钒在550℃下锻烧,得到合格产品。
(三)工艺中五氧化二钒浸出率为88.66%,中和复原回收率97.52%,萃取率98.48%,反萃取率99.98%,沉积率97.50%,煅烧回收率98.5%,五氧化二钒总回收率81.76%。
(四)选用该工艺,五氧化二钒回收率较传统钠化焙烧工艺有大幅进步,且契合环保要求,有利于完成工业化。
提高石煤钒矿中钒浸出率的技术
2019-01-18 13:27:13
有效提高石煤钒矿的综合利用率,降低成本,钒的浸出率是关键。为了提高钒的浸出率,科研工作者做了大量的工作,所采用的方法有钠化焙烧-浸出、氧化焙烧-浸出、钙化焙烧-浸出等焙烧-浸出法、氧压浸出法及直接高酸浸出法。其中焙烧-浸出法投资大,由于工艺复杂,处理成本高,也不太容易大工业化应用,更为致命的是,由于矿石性质的复杂性,焙烧过程中会产生大量的废气,给周围环境造成严重的破坏;氧压浸出法目前尚处在实验室阶段,处理成本也较高,工业化尚待时日;直接酸法浸出法是目前较为先进的工艺,但是,石煤钒矿中钒的赋存状态较为复杂,在直接酸浸中,钒的浸出率高低就成为工艺应用的关键。陕西五洲矿业公司中村钒矿属吸附型的钒矿,以四价钒为主,相对较易浸出,直接采用硫酸浸出,浸出率可达80%。为了进一步提高浸出率,降低成本,我们对该矿石进行了深入的研究,通过添加助浸剂,使浸出率大幅度提高,浸出率可达93%以上。
一、矿石性质
矿石矿物组成以非金属矿物为主,金属矿物较少。金属矿物以褐铁矿为主,次为黄铁矿、钒铁矿、铁钒锐钛矿等;非金属矿物以石英、泥质为主,次为方解石、石墨、碳质等,副矿物为磷灰石。通过岩矿鉴定、电子探针等手段对钒的赋存状态研究认为,钒主要以吸附状态存在,在碳硅泥岩建造的泥硅质岩与碳硅质岩界面附近,电子探针分析V2O5含量可达9.42%~13.31%;钒有少量的独立矿物钒铁矿(V205989%)、钒铁锐钦矿(V205 26.11%),铁质结核中铁矿物含V205可达5%左右。依据矿石矿物成分、结构、构造,主要矿石类型为碳硅质岩夹互泥岩型钒矿石,局部为(碳质)泥岩型钒矿石。
(一)碳硅质岩夹互泥岩型钒矿石:由黑色碳硅岩夹互泥岩或互层组成,具有碳硅质岩型与泥岩型矿石的双重矿物成分和结构、构造,黑色碳硅岩组成矿物以石英为主,石英含量65%~95%;其次为戮土矿物(水云母、高岭石)10%、碳质10%、方解石1%、褐铁矿5%~7%、黄铁矿0.5%等。矿石呈隐晶结构。泥岩组成矿物以黏土矿物高岭石、水云母为主,黏土矿物含量≥75%,碳质5%~15%,次为黄铁矿、石英等,隐晶一泥质结构、粉砂质结构。
(二)(碳质)泥岩型钒矿石:主要由泥(页)岩组成,可含个别碳硅质岩细条。组成矿物以黏土矿物高岭石、水云母为主,黏土矿物含量≥75%,碳质泥岩型矿石中碳质5%~15%,次为黄铁矿、石英等,隐晶一泥质结构、粉砂质结构及藻屑结构。
二、试验方法
原矿经破碎到-2mm后缩分为每包500g备用。每次取矿样一包(500g)加入锥型球磨机(XMQ-67型)中,加入350mL自来水进行磨细,磨至-0.2mm95%,将矿浆过滤后,在105℃以下烘干,均分成每包l00g备用。每个浸出试验取1包(100g)矿粉,置于500mL玻璃圆底烧瓶中,加人助浸剂和浸液(一定浓度的硫酸),配可调速磁力机械搅拌装置和可调温度控制装置,并用100℃温度计测量物料温度。在相应的条件下,浸出完成后,用9mm布氏漏斗配合水抽对浸出体系进行抽滤和洗涤,浸出液标至一定体积,浸出渣105℃下烘干、称重;浸出液与浸出渣分别按国标进行分析化验。
三、试验结果与讨论
(一)硫酸用工对钒浸出率的影响 首先进行的是硫酸用量试验,试验结果见图1。其它试验条件:液固比1︰1,浸出温度90℃,浸出时间8h从图1所示结果可见,钒的浸出率随硫酸用量的增大而升高,当硫酸用量为8%时,钒的浸出率仅为53.71,当硫酸用量为15%时,钒的浸出率为74.82%,当硫酸用量达20%时,钒的浸出率为84.86%,虽然获得了较为理想的浸出效果,但是,随着硫酸用量的增大,浸出液中的游离酸浓度也随之升高;当硫酸用量达20%时,游离硫酸浓度高达2.20mol/L(H-浓度为4.40mol/L),而这么高的游离酸浓度会给后续的提钒处理工序带来较大的困难,增加生产成本;为此,我们研究以助浸剂A配合硫酸混合浸出以期获得满意的效果。
(二)助漫剂用量对钒浸出率的影响 图2和图3分别为硫酸用量10%和12%下助浸剂A的用量对浸出率的影响。从图2和图3可以总结出两点:(1)助浸剂的作用非常大,可大幅度提高钒的浸出率。当硫酸用量为10%时,不加助浸剂时钒的浸出率仅58.25%,加入2%的助浸剂时,钒的浸出率达到77%;当硫酸用量为12%时,不加助浸剂时钒的浸出率为63.25%,加入2.5%的助浸剂时,钒的浸出率达到88.38%。图2 硫酸用量为10%时助浸剂用量对钒浸出率的影响 其它试验条件:液固比1︰1,浸出温度90℃,浸出时间8h(2)助浸剂的最佳用量随着硫酸用量的增大而增大,当硫酸用量为10%时,助浸剂的最佳用量2%;当硫酸用量为12%时,助浸剂的最佳用量2.5%,这可能与助浸剂需要消耗酸有戈,助浸剂A之所以能有效地提高钒的浸出率,估计与其能破坏硅酸盐结构,使钒从矿石中释放出来,从而能被硫酸作用而进入水相的结果。图3 硫酸用量为12%时助浸剂用量对钒浸出率的影响 其它试验条件:液固比1︰1,浸出温度90℃,浸出时间8h其它试验条件:液固比1︰1,硫酸10%,助浸剂A2.5%,浸出时间8h
(三)浸出温度对钒浸出率的影响图4为浸出温度对浸出率的影响。从试验结果来看,提高浸出温度对钒的浸出非常有利;但考虑到这是常压浸出,如果温度超过90℃,浸出体系产生蒸汽挥发,既会恶化操作环境,也使得能耗增大,因此,综合相关因素,浸出温度以90℃为宜。
(四)浸出时间对钒浸出率的影响浸出时间对钒浸出率的影响见图5。由图可见,随着时间的增长,浸出率也随之增高;浸出时间为4h时,浸出率为74.45%;浸出时间为8h时,浸出率为77.45%;浸出时间为20h时,浸出率达到84.79%。四、工业试验结果通过实验室的系统研究,获得了理想的试验结果,在此基础上,我们在现场进行了工业试验,试验结果见表1。 表1 工业试验结果%浸出率助浸剂A用量原矿品位V205浸出渣品位V20500.990.24680.1520.8940.11293.05工业试验的条件为:磨矿细度-0.2mm95%;浸出液固比为1︰1;浸出硫酸用量10%;浸出温度90℃;浸出时间24h。工业试验结果验证了实验室试验的结果,在同等条件下,添加2%的助浸剂A,钒的浸出率从80.15%提高到93.05%,大幅度提高了钒的浸出率,降低了生产成本,提高了资源利用率。
五、结论
(一)所采用的助浸剂A具有特效作用,可破坏硅酸盐矿石结构,大幅度提高石煤钒矿中钒的浸出率。(二)工业试验中,在同等浸出条件下,添加2%的助浸剂A,钒浸出率从80.15%提高到93.05%。(三)助浸剂A的最佳用量与硫酸的用量有关,硫酸用量越大,助浸剂A的最佳用量就越大。
飞轮电池
2018-05-11 19:22:01
飞轮电池飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(200000r/min),使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能可达150W•h/kg,比功率达5000~10000W/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。
由含钒铀矿提钒工艺实例
2019-02-19 12:00:26
美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主,铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主。矿石中的钒除钒钾铀矿(K2O·2UO3·V2O5·3H2O)外,还有钒云母[3(AIV)2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐。含U3O8约0.24%~1.23%,V2O5约0.07%~1.16%。矿石可不经焙烧,直接用碱液(Na2CO3、NaHCO3)浸取,可是浸取率低,原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液。为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧,然后再在高压釜中120℃,0.21MPa压力下浸取4~6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%~80%、90%~95%。
美国阿特拉斯矿藏公司,选用新工艺处理米维达铀矿,工艺流程如图1所示。图1 阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程
矿石破碎至19mm,依据质料的不同,分酸浸、碱浸两条路线处理。
一、碱浸
参加Na2CO3 50~60g/L,溶液进湿球磨、水力旋流器分级,然后进稠密机。溢流回来,加碱,调理至Na2CO3 50~60g/L,再用于球磨。底流分两组,每组串联7个高压釜浸取,120℃、0.35MPa、6h。排出料浆与进料进行热交换,头两个高压釜用直接蒸汽加热。浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤,残渣送尾矿池。滤液进入4个串联的拌和槽,通蒸汽加热,增加NaOH,生成Na2U2O7沉积,经浓缩过滤,得铀产品。滤液通CO2气后,作为浸取液,送往提钒车间。
二、酸浸
将矿石与水在湿球磨及分级机中细磨,液固比5/1,进浮选槽回收得铜精矿。浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级。溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽,用蒸汽加热,参加H2SO4,逗留21h。排料经耙式分级机,溢流用作一级浸取用液;底流过滤、洗刷后,残渣送尾矿池。1、2级的清液兼并送萃取工序。
三、萃取
萃取液加酸,调pH值至1.0~1.2。送4级混合弄清槽用叔胺先萃取铀。萃取有机相为:
成分 1号柴油 叔胺 异癸醇
% 92.5 5 2.5
萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品。萃取铀后的萃余水相,参加金属铁粉,使溶液的电动势降至150mV以下,使铁离子悉数还原为二价,部分钒也被还原为四价,以便进步钒的萃取率。加调停pH=2,在5个混合弄清槽中逆流萃取。有机相为
成分 1号柴油 二-2-乙基-乙基磷酸 异癸醇
% 91 6 3
萃钒后的萃余液排入尾矿池。含钒有机相用15%H2O4反萃。反萃液送沉积槽,通蒸汽加热,参加NH4Cl、NH4OH沉钒得钒酸铵。最终将钒酸铵枯燥、熔化成薄片出售。