五氧化二钒简介
2019-03-07 11:06:31
控制信息
五氧化二钒(剧毒) 本品依据《易制毒化学品管理条例》受公安部门控制。
称号
中文称号:五氧化二钒 中文别号:五氧化钒,无水钒酸,氧化钒(V) 英文别号:Vinylchloroformate,Vanadic acidanhydride,Vanadium pentoxide
化学式
V2O5
相对分子质量
181.880
性状
液体。对湿灵敏。相对密度(d?25)1.160。沸点67~69℃。折光率(n?20D)1.4100。闪点-4℃。易燃。有刺激性和催泪性。有毒。产品常加0.05%2,6-二叔丁基对或0.02%对二酚一甲酯作稳定剂。
五氧化二钒原矿石
贮存
充氩密封4℃枯燥保存。
用处
基和羟基的维护试剂。工业上硫氧化法制硫酸工艺中SO2转变为SO3过程地催化剂。
锡酸钠
2017-06-06 17:50:01
锡酸钠是一种投资者想知道,因为了解它可以帮助操作。【中文名称】锡酸钠 【英文名称】sodium stannate 锡酸钠【结构或分子式】Na2SnO3·3H2O 【分子量】 266.73 【CAS号】12209-98-2 【性状】 白色至浅褐色晶体 【溶解情况】 溶于水,不溶于乙醇、丙酮。 【用途】 可用作纺织品的防火剂、增重剂和媒染剂,也可用于制玻璃、陶瓷,碱性镀锡和镀酮锡合金、锌锡合金等。 【制备或来源】 由锡与氢氧化钠、硝酸钠灼烧共熔,或由锡与氰酸钠溶液共沸而制得。 【其他】 加热至140℃时失去结晶水。在空气中易吸收水分和二氧化碳而分解为氢氧化锡和碳酸钠,因而水溶液呈碱性。化学性质无色六角板状结晶或白色粉末。溶于水,不溶于醇和丙酮。加热至140℃时失去结晶水而成无水物。在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钠和氢氧化锡。熔点 140°C如果你想更多的了解关于锡酸钠的信息,你可以登陆上海
有色
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硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸分离与水洗(二)
2019-02-15 14:21:24
九、影响偏钛酸水洗作用的要素 影响偏钛酸真空过滤、水洗作用的要素较多,也比较复杂,往往穿插在一起,这儿只作单要素而论。 1.真空度 过滤介质两边的压力差就是真空度。在真空管线不漏气的条件下,过滤的真空度除了真空泵的才能外,是由滤饼和过滤介质的阻力来决议的,偏钛酸的过滤一般6.67*104-8. 67*104Pa的真空度较为适宜。真空度过低,水洗时刻就长,并且简单发作落片事端;真空度过高,简单使滤饼表面发作裂缝,致使洗刷水从裂缝短路穿过而下降水洗功率。 2.偏钛酸粒度 过滤要求偏钛酸的粒度要均匀适中。颗粒粗,水流快,易洗刷,但颗粒过粗,水流速度过快,会添加管道阻力,粒子内部也不易洗净;颗粒过细,穿滤丢失大,或阻塞滤孔构成水洗难,影响产值。 3.水洗温度 水洗进程首要是除掉硫酸亚铁和游离硫酸。硫酸亚铁在水中的溶解度,在必定温度范围内,跟着温度的升高而增大。因此进步水温有利于水洗,能够缩短水洗时刻,下降滤饼的含铁量,削减用水量,进步产值。在60℃时硫酸亚铁在水中的溶解度最大,但超越45℃时叶片的塑料板或塑料管简单变形,因此一般水温操控在30-40℃。温度低水洗难,温度过低,硫酸亚铁在滤饼内结晶分出,水洗更难。出产时能够运用冷却槽的冷却水和浓缩工序的冷凝水来进步水温,以节省燃料。 4.水洗的时刻 偏钛酸开端水洗时,物料酸度高,杂质浓度梯度大,洗刷功率高。从图3偏钛酸水洗时刻与滤饼中含铁量之联系可知,开端水洗时,偏钛酸中含铁量敏捷下降,半小时内可除掉80%以上,跟着水洗进程继续进行,杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐步削减,酸度也逐步下降,一起因为离子浓度不断下降,偏钛酸的胶体性质逐步显着,水洗功率随之下降。水洗1h后水洗渐趋陡峭,阐明要进一步下降含铁量需求较长的水洗时刻,可是水洗时刻过长,则洗刷水中悬浮的固体杂质会沉积在滤饼表面,反而会使杂质添加,有些自来水厂用氯化高铁或硫酸亚铁作凝集剂,水中首要固体杂质是氢氧化铁,会影响产品的质量。因此水洗进程仅能使含铁量下降至必定程度,一般是0.01%左右,残留的铁需在漂白工序进一步除掉。
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5.水洗的酸度 跟着水洗进程的进行,滤饼内的酸度会逐步下降,pH值会相应升高。一起因为溶于水中的氧会将部分Fe2+氧化成Fe3+。当pH值高于1. 5时,Fe3+会水解而生成不溶于水的氢氧化高铁或生成难溶于水的碱式硫酸铁;当pH值升到6. 5以上时,硫酸亚铁也水解生成不溶于水的氢氧化亚铁沉积。因此在酸度较高阶段赶快除铁是水洗的要害,进步酸度有助于按捺铁盐水解,对水洗有利。如果在洗刷水中配以少数硫酸,使pH值坚持在镇1. 5,能够避免铁盐的水解而坚持铁盐的可溶状况,水洗后偏钛酸含铁量可下降到能与漂白相媲美的程度。 6.用水水质和水洗池进水方法 水质对洗刷作用影响很大,水质差,洗刷作用也差。水中首要含有钙、镁和铁等杂质。钙与硫酸构成硫酸钙沉积混在偏钛酸中,影响到产品的质量;铁质在滤饼表面残留成棕色层(含铁量高于l00*10-6),会添加偏钛酸的含铁量,也影响到产品的质量。 对水洗池的加水,从底部加水比从上部加水用水少,洗得快。 7.滤饼的厚度 滤饼过厚,表面裂缝多,水洗时刻长;滤饼过薄,尽管水洗时刻短,但产值低。一般操控在25-35mm。 8.裂缝和空泛 裂缝和空泛过多,会构成水流短路,耗水量大,水洗时刻长,乃至呈现查验合格而滤饼含铁量仍高的现象。可在水中参加少数聚酞胺或用滤布阻塞。 9.过滤介质 浆料过滤时,使固体和液体别离的阻隔物质称为过滤介质。叶片上的滤布就是过滤介质。滤布的孔度对水洗功率有直接的影响,布孔过细简单被物料阻塞,水洗变慢,会影响产值;布孔过大简单构成物料穿滤而丢失。 10.母液的三价钛 因为三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大,遇到空气或水中的氧进行氧化时,三价钛先被氧化。这就按捺了物猜中的二价铁被氧化成三价铁,然后确保了产品的质量。因此坚持适量的三价钛,对水洗是有利的。一般水解后浆液中坚持三价钛在0. 5g/L左右。 十、滤布的挑选 因为浆料的酸度很高,滤布有必要挑选耐酸材料。现在广泛运用的是240#和758#两种牌号的耐酸涤纶布。240#为长纤维涤纶布,孔度较小,操作时不易落片,但简单阻塞,运用时应该常常冲洗。758#为短纤维涤纶布,过滤速度快,但有时会发作穿滤或落片现象,特别是调换新布后更易落片。为此,需求运用絮凝剂予以弥补。运用新布时,需求事前浸泡1一2天,使其孔度缩小,避免穿滤丢失过大。 十一、水洗时有时要加絮凝剂的原因 因为在水解时操作条件操控欠好,而呈现一些胶状的偏钛酸小颗粒,使沉降率升高。这些小颗粒会穿滤丢失而使收回率下降,或阻塞滤孔使水洗困难。为了使这些偏钛酸小颗粒絮凝成疏松的凝集体,然后削减胶状微粒因为其形状易为压力所改动而构成阻塞滤孔或穿滤丢失,就有必要加人絮凝剂。工业上常用的絮凝剂是甲基改性的聚酞胺。它能在酸性介质中,使偏钛酸絮凝成简单过滤和洗刷的凝集体,然后缩短水洗时刻,进步水洗功率。原本水解后浆料的沉降率若≥440者,就不用加絮凝剂。可是现在每一锅(2.6m3)浆料在冷却锅冷却到50℃左右,都加人1. 35kg 1%的絮凝剂(配成0.5%运用)。在这个基础上若查验其沉降率仍大于470时,则应再多加絮凝剂,另外在水洗的滤饼裂缝和穿孔过多时,要在水洗槽内加人适量的絮凝剂,在调换新滤布时,也要在表面涂絮凝剂。[next] 不过絮凝剂也不是加得越多越好,因为絮凝剂在与偏钛酸胶体微粒构成凝集体时,会吸附一些亚铁离子而构成水洗困难,或许絮凝剂过多会使偏钛酸变滑而构成吸片困难和吸片后落片。因此,过多地加人絮凝剂也没有优点。 十二、用纸浆助滤的优点及其操作程序 选用常压水解,生成细微粒子的偏钛酸比加压水解多,因此过滤和水洗穿滤流到收回池的偏钛酸比较多。这样,既添加了沉降剂的用量,又大大添加了收回偏钛酸的费事。 为了处理这些对立,能够采纳纸浆助滤的方法:先到纸业公司买回厚质白纸,然后在一个锅内,按1吨水加人l0kg纸的份额,把水和纸加人锅内,通人直接蒸汽煮成均匀的纸浆,再配成很稀的纸浆液放到吸滤方箱中,在方箱下面用多孔管道通人压缩空气拌和均匀,再把用高压水冲洗净的吸滤叶片,整组浸没在方箱中,开动真空负压吸滤1-2min,使吸滤叶片的滤布上,吸附了薄薄一层疏松纸质,取出整组吸滤叶片,再放到吸偏钛酸的方箱去吸滤偏钛酸。 经过这种纸浆助滤,小颗粒的偏钛酸就难以穿滤了,这样,收回池的偏钛酸就少了,收回偏钛酸的费事削减了,沉降剂的用量削减了乃至不用了,水洗速度加快了,收回率也进步了。 粘在偏钛酸中的纸质,在锻烧的高温下,生成碳和氢的气体氧化物经过烟囱跑掉了,对产品的白度等质量指标没有不良影响。经核算每吨钛只用去白纸0.3-0.4kg。 十三、水洗不正常的原因及采纳的办法(见表3-7)
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钒矿石无盐焙烧提取五氧化二钒试验
2019-02-20 11:03:19
一、导言
钒在地壳中的均匀含量为0.015%,比铜、镍、锌 、锡 、钴 、铅等都多,但因为自然界中的钒首要以三价形状存在,而三价钒的离子半径与三价铝、三价铁的离子半径很挨近,因而,三价钒几乎不生成自身的矿藏 ,而是以类质同象部分替代三价铁和三价铝存在于一些铁及铝的矿藏中,如钒钛磁铁矿和硅铝酸盐,这也是钒在自然界高度涣散的首要原因。传统提钒办法为了损坏钒矿藏的结构,都有一道添加钠盐为转化剂的焙烧工序,绝大部分添加NaCI。因为添加NaCI后在焙烧进程中发生很多含HCI、CI2等强腐蚀性气体的尾气,管理难度大,对工厂周边环境形成严峻污染,损害人们的生命及产业安全。
2005年以来国家环保总局加大了对小钒厂的整治力度,封闭、炸毁了选用NaCI为添加剂的小钒冶炼厂,仅湖南 2005年6月以来就封闭和整治小炼钒厂近100家。湖北、河南、陕西等省也相继展开了相似整治举动。但是,钒作为钢铁工业不行短少的添加剂以及在石化、电子、玻璃与陶瓷等职业的运用日益广泛,其在世界市场上的报价稳步攀升,如档次为98%的五氧化二钒从2003年头的1.5美元/磅涨至2005年4月底的30美元/磅,上涨了20倍。尔后虽有回落,但至2005年10月稳定在10美元/磅 ,比2003年头仍要高出6倍。其不菲的经济价值,对我国许多蕴藏有钒矿床的贫穷偏僻山区来讲,钒矿床就是一座财库。近年来,国内一些科研、生产部门,为进步矿石中V2O5的总回收率、简化工艺流程、下降钒生产成本、削减“三废”对环境的污染,做了很多的实验研讨工作,提出了石煤直接酸浸一溶剂萃取、石煤氧化焙烧一碱浸、钙化焙烧一碳酸化浸出、空白焙烧一酸浸等新的工艺。近两年来,湖南有色金属研讨院冶金所在对全国各地托付的十几个钒矿样进行探究实验或小型实验研讨时,发现有一类钒矿石选用无盐焙烧一硫酸漫出一溶剂萃取工艺提取五氧化二钒,其焙烧一浸出段钒回收率可达90%以上,全流程钒回收率到达85%,大大超越一般钒生产厂50%回收率的水平。因为是无盐焙烧,焙烧进程中无HCI、C12等强腐蚀性气体发生,废气、废水与废渣稍加管理即可合格排放,因而是一项有出路的清洁生产工艺。笔者对该工艺的焙烧、浸出与萃取进程进行了较为具体的小型实验研讨,并进行了2.5 kg级的扩展闭路循环实验。
二、实验质料
(一)矿样该钒矿样首要矿藏组成有玉髓、石英、粘土矿藏类,少数长石、褐铁矿、赤铁矿、方解石。钒首要赋存于粘土矿藏类,以高岭石、伊利石为主。钒矿石多元素化学分析成果见表1,物相分析成果见表2。表2的物相分析成果标明,钒首要以V3类质同象方式置换6次配位的Al 而存在于云母类矿藏中,其次存在于氧化铁及粘土矿藏中,还有一小部分存在于电气石及石榴石中。钒的价态分析成果标明,该矿样中贱价钒占了绝大部分,到达74.14%五价钒25.86%。
表1 钒矿石多元素化学分析成果表2 钒矿石物相分析成果(二)试剂
硫酸:分析纯(95%~98%,密度 1.84g/mL);
:分析纯;:工业级,NH3约20%;铁粉:工业级;P2O4:工业级。
三、实验原理和办法在硅铝酸盐矿藏中以V3类质同象方式置换次配位的AP而存在于云母晶格中的钒,有必要损坏云母结构并使之氧化才能够溶出。含钒质料直接或许与添加剂混合后于氧化性气氛下高温焙烧,其意图就是损坏钒矿藏的安排结构,将三价或四价钒氧化为五价钒,并与添加剂或矿石自身分化出来的氧化物生成偏钒酸盐。焙烧进程中生成的碱金属和镁的偏钒酸盐可溶于水与酸,Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、Ca(VO3)2以及未彻底氧化的四价钒化合物不溶于水,但溶于酸。
酸浸进程没有选择性,除了钒化合物溶解外,许多杂质也溶解进人溶液,因而得到的浸出液杂质较多,需进一步净化处理。钒矿石硫酸浸出液的净化有多种办法,既能够直接沉钒后再碱溶提纯,或许离子交换直接提纯,也能够选用溶剂萃取的办法净化后沉钒。本实验选用 P2O4(二(2一乙基 己基 )磷酸 )与 TBP(磷酸三丁酯)的磺化火油溶液萃取的办法,P2O4可萃取四价或五价钒阳离子,且萃取V4+的才能比V5+强。P2O4对V4+的萃取系数颇大,萃取 反响可标明为:
(1)
式中,HA为P2O4。当nl>1时萃取进程中生成多核络合物。
在实践萃取进程中,P2O4的浓度一般在 10%~20%,另参加5%的。TBP协同萃取,磺化火油用量为75%~85%。萃取进程 pH维持在2左右。萃取前溶液用铁粉、或处理,将溶液中的v5+ 复原为。溶液中的Fe3+也被复原为非萃取状况的Fe2+。反萃 P2O4中的钒一般用l5%的硫酸溶液或许10%的碳酸钠溶液,本实验选用l5%硫酸溶液作为反萃剂。
反萃液中的钒是以四价形状存在,有必要氧化成五价钒后方可铵盐沉钒。本实验选用作为氧化剂。V2O5在 pH=1.9~2.2条件下的溶解度最小,这也是沉钒的最佳酸度,因为反萃剂为硫酸溶液,沉钒时用调pH值,溶液中和发生过量的硫酸铵,故用调pH到2.2即可到达沉钒意图。进步温度可加快钒的沉积,一般每进步 l0℃沉积速度可加快1.6~2倍。拌和能使沉积物均匀分散,进步反响速度,特别是在沉钒后期溶液中钒浓度不断下降时,拌和的影响愈加显着。别的,沉钒时加一些先期沉积的钒化合物作晶种能够加快沉积进程,进步沉积率。沉积后的红钒枯燥后于马弗炉内涵 550℃温度下煅烧3 h,即可得到V2O5产品。
小试选用单要素条件实验断定焙烧温度、焙烧时刻、浸 出温度等工艺参数,扩展闭路循环实验选用小型实验得到的最佳条件进行。扩展实验工艺流程见图1。四、实验成果与分析
(一) 磨矿粒度1、原矿磨矿粒度
原矿磨矿粒度对钒浸出率的影响非常大,因为在硅铝酸盐矿藏中钒是以V3+类质同象方式置换6次配位的Al而存在于云母晶格中,磨矿粒度越细,越简单损坏云母结构,其间的钒也就更简单被氧化。
原矿磨矿粒度的条件实验做了两组:①原矿磨细至小于0.074 mml(以下标明为-0.074 mm)占50%时钒浸 出率为76.2%;②原矿 磨细至-0.074mm占71.5%时钒浸出率为94.39%。磨矿粒度越小,磨矿费用越高,在-0.074mm占71.5%粒度条件下已到达了90%以上的钒浸出率,所以,没有必要用更细的粒度作实验。故选定原矿磨矿粒度为-0.07mm目占71.5%即可。
2、焙烧矿磨矿粒度
焙烧之后的矿(烧结矿),其磨矿粒度对钒浸出率的影响实验标明,焙烧矿磨细至小于1.19mm(以下标明为-1.19mm)占50%,钒浸出率82.4%;焙烧矿磨细至-1.19mm占84%,钒浸出率可到达90%以上;粒度再细,对钒浸出率的添加不显着。所以,选取焙烧矿的磨矿粒度为-1.19mm占84%。
(二)焙烧准则
将原钒矿磨细至-0.074mm占71.5%,加水制成φ8mm~φ20mm颗粒,枯燥后焙烧,以断定最佳焙烧准则。
1、焙烧温度进行了不同焙烧温度 (650、750、800、850、950、1050 ℃,焙烧时刻1h)对钒浸出率的影响实验,成果见图2。由图2能够看出,焙烧温度在 650℃时钒浸出率只要48%;750℃时钒浸出率86.2%;800℃时钒的浸出率最高,达93.8%,再升高焙烧温度钒浸出率反而下降。这是因为物料烧结使得钒被包裹或许生成了捆绑钒的方钠石类与霞石类矿藏,使钒难以浸
出。而较低焙烧温度贱价钒的氧化不彻底,导致浸出率偏低。所以,选定800℃为基准焙烧温度。2、焙烧时刻进行了不同焙烧时刻(1.0、1.5、2.0、3.0h,焙烧温度800℃)对钒浸出率的影响实验,成果见图3。由图3能够看出,焙烧时刻1h,钒浸出率仅87%,很显然焙烧时刻缺乏,矿藏结构未能彻底损坏,导致贱价钒氧化不充分而使钒难以浸出;焙烧1.5h,钒浸出率最高,达94.4%;再添加焙烧时刻,钒的浸出率并没有添加,且消耗更多的动力。所以,选定焙烧时刻为1.5h。(三)浸出条件的断定焙烧矿磨细至 -1.19 mln占84%,在液∶固 =1.2∶1的条件下进行浸出实验。1、硫酸参加量进行了不同硫酸参加量 (按焙烧矿量的2%、4%、6%、8%、10%、l2%参加)对钒浸出率的影响实验,成果见图4。由图4能够看出,只需参加焙烧矿量 6%的硫酸,即可到达90%以上的浸出效果。当溶液中钒浓度大于2.55 g/L、pH=2—3时,V2O5水解沉积;当pH约 1.8时,V2O5的溶解度最小。该焙烧矿中有多达65%的水溶性钒存在,而焙烧矿中含有必定量的耗酸物质,因而,当浸出时硫酸参加量下降至2%-4%,浸出液 pH即升高至 1.8-3,导致现已浸出的五价钒水解沉积,使钒的浸出率大大下降。浸出时硫酸用量在6%的基础上再添加,对钒浸出率的进步不显着。所以,选定浸出用酸量为焙烧矿量的6%。2、浸出温度不同浸出温度(30、60、90℃)对钒浸出率的影响见图5。由图 5能够看出,温度对钒浸出率的影 响不显着,各温度条件下(30~90℃)钒的浸出率都在90%以上,考虑到高温浸出时动力消耗与对浸出 设备的更高要求,实验选定常温浸出。3、浸出时刻进行了不同浸出时刻(0.5、0.67、1.0、2.0、12 h)对钒浸出率的影响实验,成果见图6。由图6可见,浸出时刻0.5h,钒浸出率仅72.5%;浸出时刻0.67h,钒浸出率87.54%;浸出时刻1h,钒浸出率93.4%;再 延伸浸 出时刻,钒浸出率进步不大,因而,选定浸出时刻为1h。上述实验得到的最佳条件为:原钒矿磨细至一0.074mm占 71.5%,加水制粒 (粒径φ8mm~φ20mm ),枯燥后焙烧。焙烧温度800℃,时刻1.5h;焙烧矿磨细至-1.19mm占84%;浸出温度常温,时刻1h;浸出液:固 =1.2∶1;浸出时的硫酸用量为焙烧矿量的6%。(四)全流程扩展实验按上述单要素条件实验得到的最佳条件,进行了2.5 kg级的全流程扩展(闭路)实验。实验流程见图1。扩展实验 的目标为:钒浸出率均匀为 91.6l%,到达了条件实验时的水平;中和复原进程钒损失率为3.97%;选用六级萃取(A/O=1),钒萃取率为 99.44%;六级反萃(A/O=10),钒的反萃率璐墨为99.23%;加沉钒,沉钒率99.05%;煅烧进程钒回收率99.24%。实验产品V2O5含量为98.74%, 产品质量到达国家 GB3283-1987冶金用五氧化二钒质量标准。扩展实验(闭路)全流程钒回收率为 85.33%。假如考虑部分溶液的循环运用,钒的总回收率还可进一步进步。
实验浸出废渣首要成分为(%):V2O5 0.10,Si0256.84,TFe1.56,A1203 1.59。因为焙烧与浸出进程中未参加其它试剂,所以废渣没有污染物。废渣的pH值为3—4,加石灰中和至 pH=7后能够到达国家 GB8978--1996工业废渣排放标准。
本工艺进程发生的废水首要为萃余水相,其他如负载有机相洗水、沉钒母液、红钒洗水等均可回来到装备浸出液或许洗刷浸出渣用,所以只要萃余水相需求处理。萃余水相可考虑部分回来浸出,剩下的用石灰中和到 pH>7,铁、铝等杂质以氢氧化物方式沉积,硫酸根则以硫酸钙方式沉积。因为氢氧化铁、氢氧化铝都有必定的絮凝效果,在沉积进程中还可带着其它有害元素共沉积,所以水中的其它有害元素也一起得到了净化。处理后的废水明澈通明,有害元素含量到达国家工业废水外排标准。废水多元素化验成果见表3。
表3 废水化学成分及相关国标本工艺实验进程中有两处发生废气。1、生球焙烧进程依据对相似钒厂φ2.4m×45m的回转窑焙烧钒矿生球核算,生球焙烧进程产出的废气组成为(体积百分数,%):CO29.43,S02 0.031,O25.17,N271.3,H2Ol4.02。工业生产中严格控制燃煤硫含量的情况下,废经收尘器处理后即能够直接由烟囱合格排放。2、用硫酸沉钒,生成六,其煅烧反响为:在氧化性气氛中四价钒被氧化为五价钒。六煅烧时排出对环境无污染的氮气与水蒸气。考虑到工业生产时因为洗刷不洁净,沉积所得红钒或许带着微量硫酸铵,硫酸铵在煅烧进程中分化释放出气与二氧化硫 ,可规划一级水喷淋吸收塔予以吸收。五、定论(一)该钒矿 选用无盐焙烧一硫酸浸出一有机溶剂萃取的工艺提取五氧化二钒,焙烧一浸出段钒回收率可达90%以上,全流程钒回收率到达 85.33%实验产品V2O5含量为 98.74%,产品质量到达国家GB3283-1987冶金用五氧化二钒质量标准。(二)与现行工业生产运用的其他提钒工艺比较本流程钒回收率高,产出的废气、废水、废渣稍加处理即可合格排放,各技术目标超越一般钒厂生产水平,是一项很有出路的清洁生产工艺。
钨酸钠
2017-06-06 17:50:12
什么是钨酸钠?钨酸钠是白色具有光泽的片状结晶或结晶粉末,溶于水呈微碱性(PH8.5-9),不溶于乙醇, 微溶于氨。在空中风化。加热到100℃失去结晶水而成无水物。与强酸(氢氟酸除外)反应生成不溶于水的黄色钨酸, 与磷酸或磷酸盐反应生成磷钨杂多酸络合物, 与酒石酸、柠檬酸、草酸等有机酸反应生成相应有机酸络合物。英文名称: Sodium tungstate dihydrate中文名称: 钨酸钠MF: H4Na2O6WMW: 329.85CAS: 10213-10-2【英文名】Sodium Tungstate【分子式】有二水物和无水物二种,二水物分子式为Na2WO4·2H2O ,无水物分子式为Na2WO4【分子量】二水物为329.86 ,无水物为293.86钨酸钠的化学性质,质量标准及用途化学性质白色晶体,易溶于水,不溶于醇,在干燥空气中风化。熔点 698 °C(lit.)密度 4.18 溶解度 H2O: 1 M at 20 °C, clear, colorless水溶解性 730 g/L (20 oC)Merck 14,8698质量标准 AR / CP / 4N / SP化学成分 化学纯 一级品 二级品Na2WO4.2H2O 99 98 97Mo 0.001 0.02 --AS 0.001 0.001 0.001Cu 0.0005 0.001 0.001Fe 0.001 0.001 0.005Si 0.004 0.04 0.04水不溶物 0.005 0.05 0.05PH 8.5-9 8.5-9 8.5-9用途1 生产钨材料的中间产品,也可用于媒染剂、催化剂颜料和分析试剂,纺织工用作织物加重剂、水处理药剂,制造防火、防水材料, 以及磷钨酸盐、硼钨酸盐。2 用于制造
金属
钨、钨酸、钨酸盐、染料、油墨、催化剂等3 用于
金属
钨、钨酸及钨酸盐类的制造。用做媒染剂、颜料和催化剂。还可做织物防火剂以及分析化学试剂。4 本品用作织物助剂,由钨酸钠、硫酸铵磷酸铵等组成的混合物用于纤维的防火和防水。此种纤维可制作防火人造丝和人造棉。亦可用于织物加重,皮革鞣制,电镀镀层防腐。本品作助溶剂引入瓷釉色料能起降低烧成温度和补色作用。更多有关钨酸钠请详见于上海
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五氧化二钒国家标准
2019-01-03 14:43:41
本标准适用于钒渣或其他含钒矿物经焙饶、浸出、沉淀、分解、熔化制得的冶金、化工等用的片状或粉状五氧化二钒。
1 技术要求
1.1 牌号和化学成分
1.1.1 产品按用途和五氧化二钒品位分为三个牌号,其化学成分应符合下表的规定:
适用范围牌 号化学成分,%物理状态
V2O5SiFePSAsNa2O+K2OV2O4
不小于不大于
冶金V2O599990.150.20.030.010.011-片状
V2O598980.250.30.050.030.021.5-
化工V2O597970.250.30.050.10.0212.5粉状
1.1.2 需方如有特殊要求,可协商供应杂质含量更低的产品。
1.1.3 需方要求时,可协商提供表列以外其他元素的实测数据。
1.2 物理状态
冶金用五氧化二钒以片状交货,片径不大于55×55mm,厚度不大于5mm;化工用五氧化二钒以分解后自然粉状交货。
2 试验方法
2.1 取样
化学分析用试洋的采取按附录A所规定的方法进行。
2.2 制样
化学分析用试样的制取按附录B所规定的方法进行。
2.3 化学分析
五氧化二钒的分析暂按各生产厂现行分析方法进行,如有异议,通过协商解决。
3 检验规则
3.1 产品质量的检查和验收,由供方技术监督部门进行,需方有权按规定对产品质量进行复验。如有异
议,应在到货后30天内提出。
3.2 同一牌号的产品可以归为—‘批交货,其批量—般在4—10t之间,或由供需双方商定。
4 包装、标志、储运和质量证明书
4.1 包装
产品采用铁桶包装,桶内壁须刷一层防护漆。每桶净重一般不大于250kg,或由供需双方商定。
4.2 标志、储运和质量证明书
产品标志、储运和质量证明书应符合GB 3650-83《铁台金验收、包装、储运、标志和质量证明书的—般规定》的要求。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的漂白(二)
2019-02-15 14:21:24
3.水洗 将复原漂白好的偏钛酸浆料,用叶滤机过滤,再用去离子水(最好是40-60℃并含有0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。 七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见 1.酸溶 在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水,拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右(若制金红石型钛,此刻应加人煅烧晶种),然后加人一定量的工业硫酸,使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间,通蒸汽加热至50-55℃,使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。 2.复原 按Ti02计加人0.4%-1.0%的三价钛溶液作复原剂,持续拌和,持续加热,使温度在50-55℃下保温1h,让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度(以Ti02计)为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下,即可水洗。在运用三价钛溶液时,有必要滤去其间的固体杂质,以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化,因而漂白时,浆料的温度不宜过高,保温期间的拌和不宜过快。 3.水洗 将复原漂白的偏钛酸浆料,用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤,再用砂滤水或去离子水(最好用40-50℃的含有硫酸0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,以便下降铁的含量,直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003%为合格。 三价钛溶液漂白的缺陷如下:三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量,一起制备进程杂乱,制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷,某厂进行了下列改善:先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅,然后,参加悉数漂白用的硫酸,让二者充沛反响,经过30min后,开动拌和,分次加人按Ti02计的铝粉至0.5%,让其混合均匀,即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时,敞开直接蒸汽阀门,加热至85℃左右,保温1.5-2h,完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起,已含有三价钛漂白的成分,漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程,不用独自另行制备三价钛溶液,漂白锅一起又是三价钛的制备锅,不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。 八、能否用“酸洗”替代漂白 偏钛酸在水洗进程中,其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁,当水洗的酸度pH值≥1. 5时,硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁,然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度,因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积,这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后,就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后,恰当地在洗刷水中加人少数硫酸,不让洗刷水的pH值>1. 5,这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中,偏钛酸中没有氢氧化铁,就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解,可起到与漂白恰当的作用,能够省掉漂白工序。[next] 九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法 酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下:将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04:Ti02 = 5:1的份额,在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度,在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液,这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液,进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中,第一步是加热至沸,跟着水分的蒸腾,沸点逐渐上升,当温度到达120-125℃时,偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒;第二步是保温阶段,被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下: 待溶液弄清后,冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。 在制备进程中,溶液内既存在Ti4+离子,也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性,以至于产生出沉积而无法进一步复原,就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。 在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右,不然浓度过高,复原剂用量要相应添加,并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃,将铝粉先用水调成浆状,在20一30min内分次加人,要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃,保温1h,冷却后测定其三价钛浓度,必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算: 十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算 设复原100kg Ti02,需求铝粉xkg,则其反响式如下:
[next]
按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了,因而要用理论量的150%才能使复原率到达90%以上。即每复原100kg Ti02,实际上约需铝粉16. 9kg。 【例]现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3,假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5%(以Ti02计),问需求浓度为92%的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤? 解:需求的工业硫酸为: 70×1000×1.5=105(kg) 需求92%的工业硫酸为: 105÷92%=114.13(kg) 需求工业硫酸的容积为: 114.13÷1.824=62. 57(L) 需求铝粉为: 200×1000×1.5×0.5%=1.5(kg) 因而,需求92%工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。 十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法 直接用冷冻除铁后的钛液进行铝(或锌)复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少,溶程短,不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高,而游离酸的浓度尽可能低,从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加,以利进步漂白作用。其制备方法如下。 ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出,因而要在钛液中加水稀释,使其总钛浓度操控在80g/L左右。 ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。 ③升温至70℃,缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。 ④操控复原温度在80℃。 ⑤复原结束后,在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化,拌和不宜过快。 ⑥冷却至室温,过滤除掉固体杂质,以确保漂白质量。 ⑦三价钛是强复原剂,易被空气中的氧氧化而下降复原作用,因而储存不宜超越48h。 为了下降制取费用,亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液,可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多,对制品质量有影响,因而许多供应商不敢选用。 十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施 为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁,有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大,即三价钛比二价铁易氧化,三价钛的存在,阐明浆猜中不含三价铁。 浆猜中测不出三价钛,阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁,若将这种浆料锻烧,则制品会因含有Fe203而呈黄相;若测出浆料含三价钛过低,则在漂白后的水洗时,三价钛很快就被水中的氧所氧化,接着二价铁就被氧化成三价铁,三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉,致使缎烧时也形成制品呈现黄相;若测出浆料三价钛过高,则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧,而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛,那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next] 测不出三价钛的原因如下:①所加复原剂的量缺乏;②偏钛酸中含铁量较高,所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁;③复原剂质量差,加人温度太高,发生了钝化现象;④漂白温度低,酸度操控不妥或拌和速度太快,浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂,使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件,恰当延伸保温时刻,使复原进行彻底;三价钛含量过低的原因,主要是所加复原剂的量缺乏,应补加复原剂。三价钛过高的原因如下:①所加复原剂太过量;②拌和不均匀,一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下:①精确核算应加复原剂的量;②延伸拌和时刻,使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。 十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷 由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗,则会从头污染到偏钛酸,达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷,而要用去离子水进行洗刷。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(二)
2019-02-15 14:21:16
十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响 偏钛酸含水量的凹凸,决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高,由于脱水、脱硫不彻底,物料就以团状或大颗粒状况进人高温区,而高温区的停留时刻是很短的,因而媛烧品烧不透,易呈现夹生现象,使产品消色力下降,吸油量上升,pH值下降;若含水量过低,物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛,物料以粉末状况进人高温区,易烧结变硬,色泽变黄变灰,白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65%左右。非颜料钛出产操控含水量在50%左右。 十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响 偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小,脱硫简单且彻底,物料不会向窑头冲流,得到的煅烧品色泽较白;颗粒度大,脱硫较难,由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性,物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细,首要是从钛液水解进程中构成的,因而有必要按种类的不同要求,严格操控水解工艺条件,制得颗粒度适宜的偏钛酸。 十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况 物料在窑内的运动状况,可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大,而物料呈块状下滑,则表明物料现已发作烧结;H值越小,且物料呈团状向窑头翻滚,则表明窑温太低,将有生料混入煅烧品中;H值适中,而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时,煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时,物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时,煅烧品含硫极高。H值大,物料向窑头推动很慢时,煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象,进人高温区后,物料也并不向窑头冲流时,缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。 十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因 测定煅烧品pH值的办法如下:用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品,置瓷钵中研细后,放在比色瓷板上,滴人几滴全能pH试液,再与标准样板相比较,即可测出落料品的pH值。 全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色,阐明pH值在6以下,表明物料呈酸性,烧不透,含硫高。构成的原因或许是:①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多;②煅烧温度过低;③物料在窑内停留时刻过短;④投料量过大,料层过厚;⑤偏钛酸含水量过大;⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色,表明挨近中性;呈现黄绿色,阐明pH值在6.5一7.5之间,表明含硫量合格,煅烧适宜;呈现蓝色,阐明呈碱性,现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝,阐明煅烧不均匀,既有烧不透的,又有烧得适宜的,还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间,那么烧至黄中带绿即契合要求。 十九、非颜料级钛的窑前分析 在电焊条级和珐琅级钛的出产中,窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05%,窑前操控应在0.04%以下;珐琅级钛含S03标准为≤0. 15%,窑前应操控在0.12%以下,这样才干确保制品的质量,但含硫量不宜过低,过低时产品色泽较差,而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行,落窑品含硫量极低,窑前测定硫已无实际意义。[next] 二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况 正常的落窑品色泽皎白而柔软,颜料级钛落窑品呈颗粒状;非颜料级钛大多用常压法水解,落窑品黏结成小粒状,这种落窑品色泽较白,含硫量也较低。如落下粉状料,大都是偏钛酸颗粒过粗,含硫量过高,致使窑温不得不相应进步所构成,产品往往发灰。如落窑品发黄,首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。 二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏 反转窑内煅烧正常时,料层平稳,上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多,要留意窑内经过状况,查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时,如发现料层向前滑动,乃至滑落到下料口,俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗,含硫量高,虽已到烧成区,但还坚持能自在活动的粉末状况,冲出的粉末往往很细。一般状况下,从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料,表明物料脱水区延伸,应恰当削减投料量,减慢窑速,进步窑温或加强通风,或相互配合运用。 二十二、开窑和焚烧该做的作业 开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看,并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品,新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时,窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干,方可焚烧烘窑。 焚烧前,先翻开部分灰箱门,然后滚动窑体,开动鼓风机,向窑内输入空气,排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴,翻开燃料气旋塞,此刻,操作人员有必要背对窑头,防止窑内有异物或粉尘冲出,或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点,应立即堵截可燃气,但不要中止空气运送,有必要待窑内剩下可燃气排尽,再行焚烧,不然会构成爆破事端。如选用液体燃料,可先开动油泵打循环油,点着引火器置于喷嘴前,渐渐通气送油,再恰当调整油气比。 二+三、反转窑在投料前要进行烘窑 烘窑是为了扫除内衬中的水分,并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快,防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定,新窑或悉数换砖窑,而其窑又比较大,则烘窑时刻约为2-3昼夜,其逐步升温到350℃左右;部分换砖的窑,烘窑时刻约为10-16h;不换砖的窑,烘窑时刻约为6-8h。烘窑后,窑温逐步升高到正常作业温度以下(100-200℃)时即可投料出产。 二十四、停窑应该留意的事项 锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时,简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑,熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风,直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下,发作曲折变形,变成严重的设备事端。 方案中的停窑,窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料,并在停窑前将物料尽量悉数排出,跟着窑内物料的逐步削减,应相应削减燃料和空气量,当物料根本排清后再熄火,窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑,窑内物料没有烧透,为了不影响设备检修,也有必要将其悉数排出,待今后再回烧。 二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序 运用反射炉煅烧偏钛酸,虽然其劳动强度较大,可是由于其出资少,占地不多,操作便利,许多小型的铁厂,特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂,还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成,分上、中、下三层,直接加热,热气把耐火板加热,再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作,烧煤在基层,发作的热气经过烟道向中层、上层工作,最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于,进行脱水,然后耙到中层预热,再耙到基层进行煅烧,脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后,即可从基层出料,出料后,将中层料耙到基层,再将上层料耙到中层,最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next] 二十六、反转窑的组成及其所起的效果 反转窑首要由筒体、支承设备(含滚圈、托轮和挡轮)、传动设备、密封设备和其他附属设备(加料和焚烧设备等)组成。 筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成,内衬耐火砖,以防止筒体遭到高温效果,并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后,因受重力效果而下滑前移,并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升,最终到达工艺所要求缎烧的温度。 支承设备的滚圈支承着整个反转筒,使其能在托轮上反转,因而它有必要具有满足的刚度和耐久性,可用铸钢或煅钢制成;托轮支承着反转窑;挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动,一般坐落滚圈的两边。 传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢,故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合,可选用无级变速器,圆筒的反转速度较慢,故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力,可用铸铁制作。 密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出,转筒内是负压操作,因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备,它在结构上的要求是期望既不漏气,又不影响转筒的正常工作。 其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵,偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备,乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等,相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染,在选用柴油和重油作燃料时,可设置焚烧室。 二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果 反转窑有没有一个独自的焚烧室,对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右,如火焰与物料触摸,焚烧气与物料间温差很大,烧成的物料自身温度很高,就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃,因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸,对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑,焚烧室约6m左右,所得的焚烧物像米粒巨细,色泽皎白而且比较柔软。 二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响 锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗,内径从1.0-4.2m不等,长度与直径之比一般为(12-20):1,直径小的份额大一些,直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑,其长度大都为48m左右;直径小于2.4m的,其长度也相应短一些。一般来说,产值与直径成正比。直径大时,物料充填系数相应低一些,这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上,细而长的窑为使脱水带有满足的热量,窑头温度有必要相应进步,或加大气量。温度进步简单构成过烧,加大气量使物料的线速度增大,构成阻力添加,粉尘丢失也添加,这对煅烧是晦气的。 二十九、燃料焚烧发作热量的传递 在反转窑内,高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量;受热后的窑壁向物料和气体辐射热量;高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁;与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说,物料在温度较低的脱水带,热的传递首要以对流和传导办法为主,跟着温度的升高,传热办法逐步以辐射为主。 三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备 钛对白度要求很高,有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底,应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸,以求在较低温度下完结燃料的分化进程,并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此,需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细,与空气中氧气触摸的表面积就越大,燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的,喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴,一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴,并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况,以空气为雾化剂。[next] 三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备 反转窑气体燃料的焚烧,常运用混合式喷嘴,为了进步焚烧强度,用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧,煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程,混合得越好焚烧得越彻底,火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大,结构紧凑,可以用低压煤气,有较高的热工目标(化学不彻底焚烧小于2%);缺陷是需用鼓风机送风,火焰较长,焚烧室也就较大。 三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备 现在煅烧设备都选用反转窑,可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备,由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸,即便在同一截面上,温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20%,所以空间利用率和热功率都不高。别的,偏钛酸煅烧时,跟着温度的升高,逐步被粉碎成粉状物料,其粗细很不均匀,物料的料层又适当厚,要使物料烧透,热气流的温度需高出煅烧温度许多,成果当大颗粒烧透时,小颗粒现已烧过头,因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。 国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨,而且早已应用于出产实践,欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧,物料在欢腾床内处于高度湍动状况,气流简直能与每个颗粒表面触摸,因而传质、传热功率大为进步。 三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法 在出产锐钛型钛时,常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后,表面层露出于日光下,会呈现色变现象,由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面:①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体;②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内,构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种:①运用定点矿源,以操控钛矿里的杂质含量;②将偏钛酸进行漂白处理,以下降铁杂质的含量;③添加盐处理剂磷酸的用量,以掩蔽铁杂质;④调理煅烧窑内的气氛,以防止金红石型晶体的发作;⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在,有必要让其缓慢冷却,以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象,处理的办法有以下几种:①下降煅烧温度,由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行,下降了窑温就难以构成金红石型晶体;不过窑温也不能降得太低,窑温太低脱水、脱硫不彻底,pH值太低,会引起产品消色力的下降;②在盐处理时,多加碳酸钾,下降脱硫温度,加速锐钛型微晶体的生长速度,削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。 三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法 煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next] 三十五、煅烧要素对产品质量的影响 煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]
锑酸钠
2017-06-06 17:50:12
锑酸钠 英文名称:sodiumantimonate;sodiummetantimonate详细说明: NaSbO3又称偏锑酸钠。有粒状结晶与等轴结晶的白色粉末。耐高温,在1000℃仍不分解。溶于酒石酸、硫化钠溶液、浓硫酸,微溶于醇、铵盐,不溶于乙酸、稀碱和稀无机酸。冷水中不溶,热水中发生水解形成胶体。有毒。用作显像管、光学玻璃和各种高级玻璃的澄清剂,纺织品、塑料制品的阻燃剂,搪瓷乳白剂,制造铸件用漆的不透明填料及铁皮、钢板抗酸漆的成分;化学分析中用于鉴定纳离子。由锑块粉碎后与硝酸钠混合加热,通空气进行反应,再经硝酸浸取而得。也可由粗三氧化二锑与盐酸混合,再经氯气氯化、水解、用过量碱中和而得。 锑酸钠用途: 1.用作不透明填料、搪瓷的乳白剂及铁皮、钢板的抗酸漆; 2.用作显像管、光学玻璃等高档玻璃澄清剂、裉色剂。能抗暴晒,灯工性能极好; 3.用于塑料、橡胶等工业阻燃剂: 4.用于工程塑料待业着色力低,节约颜料; 用于搪次和耐酸陶瓷、高档陶瓷。
五氧化二钒技术现状简介
2019-01-18 09:30:34
五氧化二钒技术现状简介1、 加盐焙烧提钒技术 加盐焙烧提钒技术(工业盐添加量8-15%)属于在九十年代初期提出的取缔关停淘汰落后技术,存在的主要问题是空气污染严重和废水中无机盐含量高。在九十年代,一些企业采用了减少食盐添加量的低盐焙烧提钒技术(工业盐添加量5-6%),但并没有效解决加盐焙烧提钒技术的环境污染弊端,由于废水中无机盐含量高,废水循环利用率低,生产过程产生大量外排废水,在企业的周边区域造成严重的环境纠纷!目前我国存在石煤提钒行业的省份,对新建企业大多采取禁止采用加盐(含低盐)焙烧提钒技术的产业政策,比如河南、湖北、重庆、陕西、新疆、贵州等。 2、 无盐焙烧提钒技术(空白焙烧技术)九十年代初,湖南省煤炭研究所联合有关企业开发研究无盐焙烧提钒技术(不添加任何添加剂),目前该技术仅在湖南省怀化的个别企业采用,矿石中钒的总收率在38-45%之间,经过技术改进,收率有所提高。该技术对矿石有很强的选择性,而且收率低,不具备工业化推广价值。 3、 强酸浸出提钒技术(湿法提钒技术)强酸浸出技术包括矿石预焙烧后强酸浸出技术和无焙烧强酸浸出技术。该项技术主要由核工业总公司北京化工冶金研究院开发。无焙烧强酸浸出提钒技术(湿法提钒技术)虽有矿石不需焙烧过程的优点,但酸用量大、投资大(设备腐蚀严重)、生产成本高、废水、废渣难以处理(废水、废渣中无机盐含量高)、经济性差,而且对矿石也有一定的选择性,工业化推广有一定的局限性。 4、 其它技术改进包括用于焙烧过程的多元复合焙烧添加剂,用于浸出过程的多元复合浸取剂等,都只是对工艺过程的一种配方式改进,且均有一定的局限性,不属于新工艺新技术的范畴。
五氧化二钒焙烧工艺综述
2019-02-25 09:35:32
跟着近几年来,五氧化二钒市场报价的坚硬,职业效益的进步,各种提钒技能不断涌现,现首要分为两大派系:一是湿法提钒法,二为火法提钒法。
湿法提钒技能首要由核工业部下的一个研究院开发出来也叫酸化提钒技能,此技能对矿石的选择性强,出产中耗酸量大,100吨矿石需求15~25吨硫酸,相应在液体处理时需把液体调成中性,然后耗碱量也较高,吨本钱中间原材料过高,别的废渣的堆放给环境形成必定的污染。此技能规划化实践使用是陕西山阳区域部分钒厂,2006年因为污染严峻被政府强制性封闭;火法技能是将矿石经过焙烧,然后浸出提取钒。此技能的关键是焙烧办法与添加剂的不同。现对国内近几年来涌现出的焙烧办法做一总述,供贵公司参阅,在选定工艺道路时,少走弯路,缺乏之处请纠正。
一、平窑焙烧法
平窑焙烧法是一种经典的焙烧办法。经过长期的实践查验,它是比较有用的一种焙烧办法,一起在实践中也发现了它的缺乏。最大的缺陷是转浸率不安稳,一年四季转化率误差大,就是在一天也有误差。这首要是因为气流上升速度不同所形成的。因为此种焙烧办法是预先将矿料发热量配好,假如气流上升速度发生变化,只要经过调理烟囱风门来操控。此种调整办法很难找到最佳点,所以焙烧转化率一般只能安稳在40~50%之间。
二、多膛炉焙烧法
我国最早运用多膛炉焙烧法用于提钒职业是四川攀枝花钢铁公司,在出产中用于焙烧钒渣,钒渣高温带的焙烧温度为720~800℃。2006年辰溪庞大钒业有限公司在出产中也选用了此种焙烧办法,但效果均不抱负,形成这种成果的首要原因是矿石在高温段逗留时刻不行。含钒石煤矿高温段最佳焙烧温度带比较窄,只要10~20℃的误差起伏,又因为钒在焙烧进程中是一个不断氧化和转化的进程,需在最佳温度点逗留5~6个小时,才干到达最高转化率。而此种焙烧办法是预先配好发热量,经过鼓入的空气量来调理温度的。而料从上至下是一个不断耗费热量的进程,想要在某一个温度点逗留5~6个小时是不可行的。故此种炉型要用于含钒石煤矿的焙烧,还需求许多的工业实践来调整。
三、欢腾炉焙烧法
现在欢腾炉用于含钒石煤矿提钒职业,成功的只是在矿石脱碳这一步,其转化率只要10%以下。到现在为止还没有看到转化率在40%以上的事例。尽管现在有许多关于欢腾炉焙烧含钒石煤矿效果极佳的专利技能,但也仅仅只是文字的东西,在出产实践中使用很少,危险极大。欢腾炉焙烧含钒石煤矿,其难点在于矿石在炉内逗留时刻过短,要延伸逗留时刻,只要无限扩展欢腾炉的容积,此计划出资大危险大。欢腾炉焙烧另一个缺陷就是矿料和添加剂的触摸不充沛,达不到抱负的转化率,此种焙烧办法还需许多的实践和技能完善才干断定其经济性。
四、回转窑焙烧法
回转窑焙烧法用于五氧化二钒提钒职业,我国最早的是四川攀枝花钢铁公司用于钒渣的焙烧,其焙烧高温段为720~800℃,钒渣中添加必定量的碳酸钠,选用长火焰焚烧器,高温段长度为20米左右,钒的转化率在90%以上。此焙烧原理是将钒渣在碳酸钠的效果下,烧成熔体,使钒转变成钒酸钠,钒渣在炉内不需求较长期;另一点是钒渣含钒量一般在20%左右,添加剂相对于钒量的比值小。而含钒石煤矿的含钒量一般在1%左右,若依照矿石含量的12~15%添加,本钱过高;其二是有的矿石不必定适用添加碳酸钠。2000年我在吉首建材化工总厂使用自治州的钒矿和本来烧硫化的回转窑试烧了两个月,成果没有成功,经过实践得出以下定论:要矿石到达最佳转化率,矿石在高温段930℃左右的逗留时刻保持在5~6个小时,而回转窑要正常焚烧其高温点最低不能低于1100℃,而矿石的熔点不超越1000℃,所以矿石转化率所需求的最佳焙烧温度限制了回转窑的正常焚烧。
要战胜此弊端,有必要采纳多个喷火点。依据产值的巨细需添加5~10个喷火点,一个喷火点需求一个支点,本来回转窑的承要点为三组托轮,若喷火点添加的情况下,要使8~13个支点在加热受重的状态下都在一条直线上工作,从机械规划和制作视点动身,不经过许多的试验和实践运用,在厂商实践出产中是不能够选用的,故此种焙烧办法现阶段用于实践出产建设出资过大,危险极大,只要待实践老练后方可选用。
五、步进式焙烧法
自己经过各种炉型的焙烧原理结合含钒石煤矿取得最佳转化率的机理,规划了一种新式炉型——步进式焙烧炉。
此炉型在河南省平顶山一供应商现已规划化出产,矿石的均匀转化率安稳在70%以上,不论任何一种炉型都有其长处和缺陷,现把此种炉型一年多的出产所表现出的优缺陷做一总结:长处 1、粉尘低,工作环境好。 2 、焙烧合格率高,一般在98%以上。 3、没有烧好的料能够回来重烧。4、矿石和添加剂钙盐触摸充沛,转化率一般安稳在70%以上。 5、机械化程度高,避免了气候、人为因素等等对转化率的影响, 出产人员比平窑出产所需人员节约近40%。6、简单操控,出产安稳 缺陷 1、需求外热,能量使用率低,100吨矿石需5吨煤 2、出资较平窑大,平等规划需添加10%资金
结束语
从现在在无氧化二钒焙烧工序,成功的炉型只要平窑和咱们开发的步进式焙烧炉,其它的炉型要使用于实践还需求一段时日。
五氧化二钒回收工艺
2019-02-25 14:01:58
五氧化二钒是氧化物,酸性大于碱性,溶于强碱生成钒酸盐,溶于强酸构成钒氧离子VO或VO3+。橙黄或砖赤色固体。无臭、无味、有毒性。微溶于水,生成淡黄色酸性溶液。热分化或三氯氧钒与水效果都可制得五氧化二钒。
2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl
五氧化二钒是钒氧化物中使用最广泛的产品,在钒资源勘探、出产和国际贸易中,一般都以五氧化二钒作为核算单位。
五氧化二钒是出产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品,也是制作钒催化剂的质料,还可用于、邻二等有机组成的催化剂,还用于制作彩色玻璃和陶瓷。
五氧化二钒的收回工艺:
(1)从钒渣中收回:钒渣是含钒较高的提钒质料,收回技能比较老练。现在通用的流程是钠化焙烧工艺,选用的设备不同,大型厂商一般都选用回转窑,而有些厂商则选用焙烧炉。工艺进程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合,在必定的温度下焙烧,使钒转为可溶性的钠盐,焙砂再通过浸出,使钒酸盐进入溶液,溶液通过滤,滤出废渣,再通过沉积、精美等进程得到五氧化二钒。国外有的厂商直接使用含钒高的钒钛磁铁矿出产五氧化二钒,首先将矿石制成精矿,然后与熔剂混合,进入回转窑中焙烧,焙砂用水浸出,含钒溶液用铵盐处理,最终沉积。
(2)从石煤中收回:从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺,钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒遍及选用的工艺,特点是工艺简略,而且充分使用了石煤的热能。缺陷是收回率较低,一般在60%以下。美国选用以上工艺,但选用稀硫酸浸出、溶剂萃取技能,收回率可达70%。
(3)从石油废催化剂中收回:美国、日本等国从上个世纪70年代就开端从石油含钒废催化剂中收回钒,技能现已老练,加工工艺许多,有许多工艺现已申报专利。国际上通用的技能是钠化焙烧法:配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅烧→五氧化二钒产品↓ 溶液→萃取收回钼→钼酸铵产品 ↓ 渣→进一步收回镍→金属镍。
各国收回工艺中的经济技能参数虽然不同,但根本上参照以上工艺,我国从石油工业废催化剂中收回钒的厂商选用的工艺也根本与其相同。
(4)从硫酸工业废催化剂中收回:从硫酸工业的废催化剂中收回五氧化二钒早已引起世界各国的注重,前苏联在此起步较早,技能比较老练,日本、美国也有许多专利报导。我国硫酸工业废钒催化剂中收回钒的作业展开较早,在上个世纪80年代,南化公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等都作过很多试验,其间平顶山987化工厂现已投入出产。现在选用的技能有火法—湿法联合工艺和全湿法工艺,后者使用比较广泛。工艺如下:废催化剂→破坏→浸出→过滤→加水解→沉钒→精粹→煅烧→产品。湿法流程工艺简略,出资少,总收回率在90%以上。缺陷是发生的废液量较大,不能作到平衡。现在我国从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒的厂商都选用以上工艺,火法湿法联合工艺没有选用。
定论:从含钒物料中提炼钒的工艺有火法、湿法和火法、湿法联合流程,最老练的技能是:钠化焙烧、浸出、沉钒工艺,也是提钒技能的经典。从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒一般都选用酸性直接浸出工艺。
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。
五氧化二钒的回收工艺
2019-02-22 15:05:31
五氧化二钒的收回工艺
(1)从钒渣中收回:钒渣是含钒较高的提钒质料,收回技能比较老练。现在通用的流程是钠化焙烧工艺,选用的设备不同,大型厂商一般都选用回转窑,而有些厂商则选用焙烧炉。工艺进程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合,在必定的温度下焙烧,使钒转为可溶性的钠盐,焙砂再通过浸出,使钒酸盐进入溶液,溶液通过滤,滤出废渣,再通过沉积、精美等进程得到五氧化二钒。国外有的厂商直接使用含钒高的钒钛磁铁矿出产五氧化二钒,首先将矿石制成精矿,然后与熔剂混合,进入回转窑中焙烧,焙砂用水浸出,含钒溶液用铵盐处理,最终沉积。
(2)从石煤中收回:从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺,钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒遍及选用的工艺,特点是工艺简略,而且充分使用了石煤的热能。缺陷是收回率较低,一般在60%以下。美国选用以上工艺,但选用稀硫酸浸出、溶剂萃取技能,收回率可达70%。
(3)从石油废催化剂中收回:美国、日本等国从上个世纪70年代就开端从石油含钒废催化剂中收回钒,技能现已老练,加工工艺许多,有许多工艺现已申报专利。国际上通用的技能是钠化焙烧法:配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅烧→五氧化二钒产品 ↓ 溶液→萃取收回钼→钼酸铵产品 ↓ 渣→进一步收回镍→金属镍。各国收回工艺中的经济技能参数虽然不同,但根本上参照以上工艺,我国从石油工业废催化剂中收回钒的厂商选用的工艺也根本与其相同。
(4)从硫酸工业废催化剂中收回:从硫酸工业的废催化剂中收回五氧化二钒早已引起世界各国的注重,前苏联在此起步较早,技能比较老练,日本、美国也有许多专利报导。我国硫酸工业废钒催化剂中收回钒的作业展开较早,在上个世纪80年代,南化公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等都作过很多试验,其间平顶山987化工厂现已投入出产。
现在选用的技能有火法—湿法联合工艺和全湿法工艺,后者使用比较广泛。
工艺如下:
废催化剂→破坏→浸出→过滤→加水解→沉钒→精粹→煅烧→产品。
湿法流程工艺简略,出资少,总收回率在90%以上。缺陷是发生的废液量较大,不能作到平衡。现在我国从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒的厂商都选用以上工艺,火法湿法联合工艺没有选用。
定论:
从含钒物料中提炼钒的工艺有火法、湿法和火法、湿法联合流程,最老练的技能是:钠化焙烧、浸出、沉钒工艺,也是提钒技能的经典。从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒一般都选用酸性直接浸出工艺。五氧化二钒是**氧化物,酸性大于碱性,溶于强碱生成钒酸盐,溶于强酸构成钒氧离子VO或VO3+。橙黄或砖赤色固体。无臭、无味、有毒性。微溶于水,生成淡黄色酸性溶液。热分化或三氯氧钒与水效果都可制得五氧化二钒。 2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl五氧化二钒是钒氧化物中使用最广泛的产品,在钒资源勘探、出产和国际贸易中,一般都以五氧化二钒作为核算单位。五氧化二钒是出产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品,也是制作钒催化剂的质料,还可用于、邻二等有机组成的催化剂,还用于制作彩色玻璃和陶瓷。
酸法提取五氧化二钒工艺
2019-02-11 14:05:44
一、工艺流程
矿石破碎→球磨→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取沉钒→红钒热解→五氧化二钒。
石煤钒矿石破碎后湿式球磨至粒度-60目占80%以上,然后用占矿石质量15%的硫酸接连拌和,温度85℃,液固体积质量比(0.85~1):1,钒以四价方式转入溶液。固液别离后,矿渣堆积,溶液预处理后,以P 204+TBP +磺化火油为萃取剂,经7级箱式半逆流萃取,然后用1~1. 5mol/L的硫酸5级反萃取,得到质量浓度80~120 g/L的含钒溶液,加热氧化沉积得红钒(),红钒于550℃下加热分化得五氧化二钒。
二、工艺原理及运用
陕西山阳县境内的石煤钒矿石中的钒一部分在云母中以类质同象方式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中{云母分子式为K (Al,V)2[AlSi3O10](OH)2},若从云母中浸出钒有必要损坏云母结构,故这部分钒难于浸出。直接用酸损坏云母结构,即在必定温度和酸度下,让氢离子进入云母晶格中置换A13+,使离子半径发生变化,将钒释放出来。钒被氧化成四价后用酸溶解,反应式为:
(V2O3)·x+2H2SO4+1/2O2→
V2O2(SO4)2+4H2O+x,
V2O2(OH)4+2H2SO4→
V2O2(SO4)2+4H2O,
得到的是蓝色的溶液,经过后续处理得五氧化二钒产品。
该工艺在陕西山阳县10余家钒加工厂得到广泛运用,总收率达65%~71%,出产成本控制在5.5~6.8万元/t。出产废水中的Fe2+,Fe3+、A13+等金属离子经过氧化、沉积、过滤、弄清去除,态氮经过调pH、加热、吹脱可除掉90%,废水可循环运用;出产过程中不发生有害气体,对大气无污染。
五氧化二钒的提取和氮化
2019-03-04 11:11:26
含钒黑色页岩(也称石煤)是我国首要的钒矿资源之一。一般以为,钒档次到达0.7%以上就具有工业挖掘价值。从黑色岩中提取钒的研讨较多,但多选用平窑焙烧、静态浸出、清液离子交换及精钒制取等工艺,生产流程比较简单,出资少,但也存在许多缺乏:(1)有害气体较多,且无序排放不方便会集处理,对环境污染严峻;(2)焙烧转化率仅50%~60%,归纳利用率40%~50%;(3)只能间歇操作,无法完成机械化、接连化及规模化;(4)产品质量不稳定。
依据广西某石煤钒矿勘探成果和选冶实验材料,对钒的赋存状况、浸出、萃取、沉钒等办法进行了较为系统的研讨,取得了较好的实验成果。一起结合当时五氧化二钒报价跌落,进一步用微波加工制备了氮化钒,它与传统的电阻炉加热方法比较,微波加热缩短了反响和冷却时刻,节省了能耗,简化了工艺,下降了本钱。
一、矿石性质与化学成分
石煤矿样经XRF(X荧光)分析,其首要成分列于表1。由表1可以看出,石煤中钒含量为0.703%,相当于含V2O51.27%。为了了解钒在矿样中的赋存状况,进行了钒的价态分析,成果列于表2。从表2可以看出石煤钒矿首要是3价钒,其次是5价钒和4价钒。
表1 石煤矿首要成分XRF分析成果元素VFeMgAlSiPSCaK含量∕%0.7035.8012.4016.01223.1200.3210.7655.9301.752
表2 实验矿样钒价态分析钒价态V3+V4+V5+总钒量钒含量∕%0.580.080.300.96占有率∕%60.428.3331.20100.00
二、五氧化二钒的提取
(一)样品的制备与焙烧
取2kg钒矿石经烘干、破碎、细磨并筛分至悉数经过100目标准筛。焙烧在马弗炉内进行,焙烧温度为850℃左右。考虑了焙烧时刻对矿藏的影响,焙烧成果列于表3。
表3 不同焙烧时刻实验矿样钒价态分析(焙烧温度均为850~900℃)试样称号V3+V4+V5+总钒量焙烧1h钒含量∕%0.0800.550.421.05占有率∕%7.6252.3840.00100.00焙烧2h钒含量∕%0.0700.550.451.07占有率∕%6.5451.4042.06100.00焙烧3h钒含量∕%0.0500.520.471.04占有率∕%4.8150.0045.19100.00
表3成果标明,跟着时刻的延伸,3价钒逐步变为4价或5价,如焙烧3h,4价的钒占有率到达50%,而5价钒到达40%,这对后续浸出是有利的。但许多研讨者发现,焙烧时刻超越3h后,云母类矿藏的结构逐步被损坏,硅铝酸盐、碱金属盐、二氧化硅构成低共熔玻璃相结构,反而不利于后边的浸出。
(二)浸出
含钒石煤矿焙烧后进行H2SO4浸出。该实验进行了浸出温度、浸出时刻、酸浓度、氧化剂类型及浓度、助浸剂类型及浓度以及与酸的配比等实验。成果标明,在温度、时刻一守时,仅靠加酸,浸出率最高只也有60%,氧化剂的参加,可将浸出率进步到70%。参加复合助浸剂能使浸出率到达80%以上。实验标明,影响浸出率的关键是损坏云母的结构。得到的最佳浸出条件是:硫酸浓度≥30%,固液比为1∶1,浸出温度80~90℃,浸出时刻12h,复合助浸剂浓度10%~15%。在此条件下,钒的浸出率到达83%。
(三)萃取和反萃
1、萃取实验
溶剂萃取具有别离作用好、选择性强、回收率高、本钱低、易于接连操作和完成自动化、节省水资源等长处,近半个世纪来在冶金和石油化工等范畴已得到广泛应用。实验选用P2O4+TBP+火油的萃取系统富集纯化V2O5浸出液。用2 NH2SO4作为反萃剂。
萃取的条件是pH=2~2.5(用铁粉复原,NH3调理pH),O/A=1,混合时刻10min。料液钒浓度为3.31g/L。
选用六级逆流萃取。实验成果标明:六级逆流萃取实验的萃余水相中V2O5浓度为0.15g/L,萃取率为95.47%。
2、反萃实验
对钒浓度为4.043g/L的负载有机相溶液进行反萃。反萃操作条件是:反萃剂:2N H2SO4;反萃级数:5级;比较O/A=10/1;温度:室温;混合时刻:7min。实验成果标明:经五级反萃后贫有机相中V2O5浓度为0.036g/L,反萃率为99.11%。
(四)沉钒
将反萃液加热到60℃,参加必定量的NaClO3,拌和30min,溶液由蓝色当即转变为浓黄色,再用将pH值调至2左右,在95℃下,拌和3h后将溶液过滤,所得滤饼枯燥后在550℃下,于马弗炉内煅烧3h,得到黄色V2O5。实验成果标明,沉钒率为99.39%。五氧化二钒产品质量分析成果列于表4,已达国家GB3283-87化工和冶金一级标准。
表4 五氧化二钒产品质量分析组成V2O5Na2OCl-FeSiPbPSAs含量∕%99.3%<0.3<0.050.020.036<0.01<0.0150.021<0.01
三、五氧化二钒的氮化
将上述五氧化二钒和碳按必定份额均匀混合,参加30mL含4%聚乙烯醇的水溶液,然后用金属液压机限制成圆柱型,压强为20MPa。将限制好的样品放入微波高温炉中,抽真空至20Pa,通入氮气并坚持炉内微正压后,中止通氮气。复原温度到达933K,时刻为60min后,进步微波功率,当温度到达1273K时,通入氮气,氮化一守时刻后,冷却至温度为373K以下出炉。在此过程中,探讨了混合物的配碳比、氮化温度、氮化时刻、氮气的流量等要素对产品氮含量的影响,成果如图1~图4所示。图1 碳配比对产品氮含量的影响
图2 氮化温度对产品氮含量的影响图3 氮化时刻对产品氮含量的影响图4 氮气流量对产品氮含量的影响
成果标明:配碳比为35%,混合物压型的压强为20MPa,复原最高温度为933K,复原时刻为60min,氮化温度为1723K,氮化时刻为120min,氮气流量为2L/min。产品经过XRD分析为纯相氮化钒,如图5所示。其间的氮含量为12.6%,钒含量79.2%,碳含量4.6%,体积密度为4.5g/cm3。产品可以契合V-N12A钒氮合金国家标准。图5 产品XRD
四、定论
(一)选用氧化焙烧→硫酸浸出→溶剂萃取→铵盐沉钒→枯燥煅烧工艺从石煤中提钒取得了满足的成果。V2O5浸出率>80%,萃取率>95%,反萃率>99%,取得V2O5产品的纯度为99.3%,契合国家GB3283-87化工和冶金一级标准。可是,该工艺也存在酸耗较高、杂质较多等缺陷,往后应该在下降酸耗,操控杂质方面进行更深化的作业。
(二)一起,为了进一步进步产品性价比,把上述提取的五氧化二钒与碳在微波炉中经烧结氮化,调查了一些反响要素,产品成果经过XRD分析为纯相氮化钒。其间的氮含量为12.6%,钒含量79.2%,碳含量4.6%,体积密度为4.5g/cm3。产品可以契合V-N12A钒氮合金国家标准。
钙化焙烧提取五氧化二钒工艺
2019-02-11 14:05:44
一、工艺流程
石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加钙盐制球焙烧→酸浸→固液别离→萃取反萃取(或离子交流)→沉积→热解→五氧化二钒。
石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨,粒度-80目占90%以上,加石灰石或许石灰混合制球,球粒在900~950℃下焙烧3~4 h,用1%~3%的硫酸二次间歇浸出,操控液固体积质量比(2~3):1。液固别离后,矿渣堆积,溶液中钒质量浓度2~4 g/L。可选用萃取-反萃取工艺(同无盐焙烧工艺),也可选择离子交流工艺从溶液中富集钒。选用离子交流工艺时,树脂可选择D290强碱性大孔阴离子树脂,溶液pH=2. 5时,D290树脂的交流容量为212.3 mg/mL湿树脂;溶液pH为2~3时,交流速度为0. 03~0. 04 mL/(min·mL湿树脂),淋洗剂选用40 g/L NaOH+80 g/LNaCl,流速为0. 03 ~ 0. 04 mL/ (min·mL湿树脂),解吸液均匀钒质量浓度为30~45 g/L。调pH至9左右,参加氯化铵,加热拌和,静置,过滤,洗刷,固体在550℃下焙烧得五氧化二钒产品。
二、工艺原理及运用
石煤钒矿石钙化焙烧是将石灰或许石灰石按必定份额添加到矿石中,混合后进行氧化焙烧,使矿石中的钒氧化并生成钒酸钙。化学反应式为:
V2O3+O2= V2O5,
V2O5+CaCO3=Ca(VO3)2CO2↑。
在1%~3%的硫酸溶液中,钒以钒酸方式转入溶液,钙以硫酸钙方式沉积与溶液别离,含钒溶液进入后续工序提取钒。
钙化焙烧提取五氧化二钒工艺无污染,已在湖南、湖北、重庆、贵州、甘肃、河南、新疆、陕西等地的石煤钒矿进行工艺实验并建厂投产,总收率达55%~70%,出产成本在5.5~6.8万元/ t。该工艺选用低酸浸出,交流余液和沉钒母液可循环运用。处理树脂的碱性洗水经717树脂吸附收回钒后与处理树脂的酸性洗水混合,经石灰中和后合格排放。石灰石在焙烧进程中有固硫效果,因而出产进程中发生的气体主要为CO2,无有害气体,对大气没有污染。
H65黄铜带调偏穿孔针挤压调偏技术
2019-05-29 18:50:23
铜合金水封揉捏技能 近年来许多揉捏机采用了水封揉捏技能。其办法是:在揉捏过程中使制品不与空气触摸,而直接进人出料水植中,避免揉捏制品在高温下与空气触摸被氧化,以便削减酸洗等工序。水封揉捏适用于紫铜和从高温快速冷却时不发生相变的合金.能够削减金属报耗和进步揉捏制品表里表面质最与细化制品晶拉。对播要摔火处理的制品,在揉捏后使其直接进人冷却水中,当砚度操控适其时,也能够到达淬火的意图,使淬火与揉捏两道工序兼并,大大简化了加工工序,缩短了加工周期,节省了能量消耗。带水封装里的济压机如所示。 铜合金水封装首要包含:水封头、出料水相、水箱和泵。水封头是水封揉捏的首要设备。
石煤提钒水浸渣酸浸液的除杂试验研究
2019-02-11 14:05:44
本实验是在前人提出的石煤焙烧—水浸—树脂交流—解吸—铵盐沉钒—煅烧制五氧化二钒工艺[1]基础上开展工作的。原工艺进程中,水浸能将焙烧样中70%的钒浸出。本文作者经过进一步的研讨发现,将水浸后的渣再用稀酸浸出,可使钒总浸出率进步10个百分点以上。但用稀酸浸出水浸渣中钒的一起,杂质硅、铝、铁、磷等也进入酸浸液。有材料标明,杂质的存在影响后续沉钒,故酸浸液沉钒前有必要进行除杂净化处理。本实验依据酸浸液含钒浓度低、杂质含量高级特色,用掩蔽溶液中的钒,再用铜铁试剂络合杂质离子,然后经过调理溶液pH值使杂质络合物发作沉积而被除掉,到达钒与杂质的有用别离,以便后续作业能顺畅收回钒。
一、酸浸液
对江西某石煤矿样(V2O5档次为0.87%)进行钠化焙烧,焙烧样经过两次水浸后,水浸渣再用稀酸处理,得到实验用酸浸液。酸浸液的钒浓度为0.1~0.3g/L,pH值在1.5~2之间,其首要离子成分分析成果见表1。
表1 酸浸液首要离子成分分析成果 mg/L离子VSiAlCa浓度281.33512.33406.332090.00离子CuFeZnP浓度35.5027.50365.331020.00
二、首要试剂和仪器
首要试剂:,,铜铁试剂。别离将铜铁试剂配成浓度为1g/L的溶液,的配成质量分数为33%的溶液备用。
首要实验仪器:79-1磁力加热拌和器,SHB-Ⅲ循环水真空泵,Model pHs-3C型pH计,全谱直读等离子体发射光谱仪。
三、实验办法
由表1能够看出,酸浸液中除含有低浓度的钒(281.33mg/L)外,还存在很多Zn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等杂质。因为很多杂质的存在,该酸浸液不能直接进入后续处理作业,否则将构成后续沉钒功率大大下降,乃至使沉钒作业不能进行。尽管直接调理酸浸液的pH值能使杂质离子在不同的pH值下别离沉积而除掉,但生成的Al(OH)3、Fe(OH)3、Zn(OH)2等胶体沉积会很多吸附溶液中的钒酸根离子,构成钒很多丢失,有时丢失率达50%以上。依据材料,酸浸液中钒首要以VO43-的方式存在,VO43-中的O2-离子可被过氧化氢(H2O2)中的过氧离子O22-替代,生成黄色的二过氧钒酸根阴离子络合物[VO2(O2)2]3-,然后掩蔽溶液中的钒酸根离子,阻挠钒酸根离子与溶液中的水合金属离子经过氢氧键的“架桥”效果而络合;而铜铁试剂分子羟上的氧和亚硝基特殊结构使其能吸附酸浸液中的杂质金属离子,按捺pH值调整进程中杂质离子生成的胶体颗粒在溶液中的运动,促进它们沉积而除掉,然后到达酸浸液的净化和削减钒丢失率的意图。
实验时,每次取400ml酸浸液,边拌和边参加适量,反响10min后,再参加必定体积的铜铁试剂溶液,持续反响10min后,用溶液酸处理液的pH值,生成杂质沉积,沉积充沛后固液别离,滤液即为酸浸液的净化液。实验流程如图1所示。图1 酸浸液净化除杂实验流程
四、实验成果与评论
(一)pH值对钒丢失率的影响
为断定Zn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等离子适合的pH沉积点,先直接对酸浸液进行了pH值调整实验。用调理酸浸液pH值别离为4、5、6、7和9,酸浸液中钒丢失率的改动如图2所示。图2 pH值对钒丢失率的影响
由图2能够看出,钒丢失率随pH值的改动曲线在pH值为5时呈现一个波峰,在pH值为6~7之间呈现波谷。当pH值小于5时,酸浸液中首要是Fe3+生成氢氧化铁沉积,因为氢氧化亚铁胶体的吸附效果,会使钒有必定丢失;跟着pH值增大,酸浸液中的Al3+开端生成沉积,当pH值为5时,Al3+完全生成Al(OH)3沉积,因为Al(OH)3胶体的吸附效果激烈,使酸浸液中钒的丢失率到达57.90%,构成前述波峰;pH值持续升高到6~7之间进,溶液中钒的丢失率有所下降,呈现波谷,可能是生成的Al(OH)3胶体再溶解,使胶体吸附效果下降;当pH值超越7后,酸浸液中的钒丢失率再次急剧添加,可能是因为锌离子和铜离子生成沉积构成钒丢失,而跟着pH值持续上升,钙离子也开端沉积,且溶液中钙离子浓度较高,使得酸浸液中的钒丢失率也不断增大。因为后续作业要求净化液的pH值为6~8,归纳考虑,挑选沉积杂质时的pH值为6.5。
(二)用量对钒丢失率的影响
是常用的强氧化剂,将其参加含钒酸浸液中,可使酸浸液中的V(Ⅳ)氧化成V(Ⅴ),有利于后续沉钒作业;一起的O22-离子也可与酸浸液中的VO3-离子络合,阻挠VO3-离子在pH值改动时生成沉积。
在酸浸液与铜铁试剂的体积比为8∶1、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下,按图1流程进行用量实验,使与酸浸液中钒的物质的量之比别离为5、10、15和20,酸浸液中钒丢失率的改动如图3所示。图3 用量对钒丢失率的影响
由图3能够看出:用量对酸浸液中钒的丢失率影响显着。跟着用量的添加,酸浸液的钒丢失率呈下降趋势,当与酸浸液中钒的物质的量之比为15时,钒丢失率降到最小值,为15.42%;持续添加用量,钒丢失率改动不大,简直呈与横轴平行的直线。与酸浸液中钒的物质的量之比小于15时钒的丢失率较大,可能是没有满足的氧根离子与VO3-离子络合,无法起到络合掩蔽效果。依据实验成果,与酸浸液中钒的物质的量之比取15较适合。
(三)铜铁试剂用量对钒丢失率的影响
铜铁试剂在不同pH值下可与多种金属离子构成络合物和沉积物,广泛用于贵金属的湿法冶金。实验发现,参加铜铁试剂后,可使酸浸液中发作的沉积方式发作改动,由胶体沉积转变为粒度更大的粒状沉积,不光使固液别离进程晚简单进行,还可大幅度下降因为胶体吸附效果构成的酸浸液净化进程中钒的丢失。
在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下,按图1流程进行铜铁试剂用量实验,当铜铁试剂溶液(1g/L)的用量别离为20mL、30mL、40mL、50mL、60mL和80mL时,酸浸液中钒的丢失率改动如图4所示。图4 铜铁试剂对酸浸液钒丢失率的影响
由图4看出:跟着铜铁试剂用量添加,酸浸液的钒丢失率明显下降,当铜铁试剂用量为50mL时,钒的丢失率到达最小值,为15.42%;再添加铜铁试剂参加量,钒的丢失率改动不大。因而,断定铜铁试剂用量为50mL,此刻酸浸液与铜铁试剂的体积比为8。
铜铁试剂在促进杂质离子发作沉降的一起,还可有用削减钒的丢失,可能是因为铜铁试剂破坏了Zn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等离子所构成的胶体颗粒的带电性,然后削弱了它们对VO43+的吸附效果。
(四)归纳实验
依据上述实验成果,在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下,按图1流程对400mL酸浸液进行净化处理,用全谱直读等离子体发射光谱仪检处理前后果酸浸液中首要离子浓度的改动,成果见表2。
表2 净化处理前后酸浸液中首要离子的浓度 mg/L酸浸液VSiAlCa处理前281.33512.33406.332090.00处理后237.67330.1732.501211.67酸浸液CuFeZnP处理前35.5027.50365.331020.00处理后0.000.003.0075.98
由表2能够看出,净化处理后,酸浸液中Zn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+等离子均大幅度去除,而酸浸液中残留的P、Si、Ca2+等不会对后续提钒发作晦气影响,此刻酸浸液中的钒也大部分保存,钒丢失率仅15.52%。
五、定论
使用和铜铁试剂的掩蔽、除杂效果,对杂质含量高、钒浓度低的石煤提钒水浸渣酸浸液进行除杂净化处理,在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂(1g/L)的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下,有害杂质去除比较完全,钒丢失率仅为15.52%,为后续提钒发明了良好条件。
湿法提取五氧化二钒的工艺研究
2019-03-06 09:01:40
Study on Extraction of Vanadium Pentoxide from Chlorite
Specialty :Applied Chemistry
ABSTRACT A technology for recovering V2O5 from chlorite and the optimum process conditions are described in this article. The mineral of chlorite carried in Shan’xi is roasted and leached after preparing in the experiment; then this paper makes sure the conditions of leaching for exaltation, and studies on the rate of leach to leach times ,temperature, roasting process and so on ,and extraction of V2O5 from chlorite containing Vanadium is investigated. Finally, this paper makes sure the optimum technology recovering V2O5 from chlorite with the properties of the mineral and the rate of vanadium conversion. In this article, the recovering of V2O5 by roasting with Na2CO3-water leaching is the optimum technology. This paper also uses the extract and the counter-extract. This method pollutes slightly, the craft operation is simple, and the production craft is stable, process conditions is good and easy to realize the automatic control.
KEY WORDS: Chlorite, Vnadiumpentoxide, Roasting, Leaching, extract, sink vanadium, pollute slightly
目 录英文摘要
1前语
1.1钒与钒化合物
1.2提钒工艺简述
1.3国内外的研讨情况及展开趋势
1.4提取五氧化二钒的新技能
1.5本课题的选题含义
2实验部分与检测办法
2.1实验试剂
2.2实验仪器及设备
2.3实验办法
2.4 检测办法
3湿法提钒研讨
3.1直接酸浸工艺研讨
3.2钠化焙烧-酸浸工艺研讨
3.3钠化焙烧-水浸工艺研讨
3.4钠化焙烧-碱浸工艺研讨
3.5定论
4浸出物萃取与沉钒研讨
4.1萃取进程
4.2反萃取进程
4.3沉钒及灼烧
5定论与展望
5.1 定论
5.2 缺乏与展望
参考文献
1 前语1.1 钒与钒化合物[1]
1801年,A.M.DelRio在墨西哥发现了23号元素,1830年,N.G..Sefstrom将其命名为Vanadium,钒。
钒是ds区过渡族元素,在地壳中的丰度为136ppm,坐落悉数已知元素中的第19位。产值最丰厚的国家有南非、前苏联、我国和美国。
钒是一种重要的战略物资,人类在160年前就已发现钒元素,但直到20世纪初才被广泛运用于工业出产上。纯金属钒呈银灰色,纯度>99.9%时,具有杰出的可塑性和可锻性。钒的产品品种繁复,既有高纯金属钒、钒铝合金、钒碳化物及钒碳氮化物等冶金产品,也有五氧化二钒、、、钒酸钠、氢氧化钒及氯化钒等化工产品。其间,五氧化二钒是钒的重要氧化物,也是金属钒、硫化钒或氮化钒等氧化后的终究产品。
钒首要用于钢铁工业,在钢中起脱氧、脱氮作用,然后改进钢的功用,钒的高价氧化物是化学工业和石油工业中的重要催化剂。此外,在电子、玻璃、印刷、电影、照相和陶瓷等工业,钒的化合物亦得到广泛运用。
五氧化二钒的半导体性质的发现和其在光学工业中作为抗静电涂层的运用为它的研讨拓荒了新。近年来,对作为功用材料的V2O5的研讨现已受到了广泛的注重,它的溶胶-凝胶制备技能也取得了鼓舞人心的前进。具有层状结构的V2O5凝胶膜显现出风趣的电子、离子、电化学性质,此外,V2O5还具有光电导性质。例如,V2O5可作普通离子吸收基质材料、湿敏传感器、微电池、电致变色显现材料等。能够预见,跟着现代高科技的展开,V2O5的运用规模将会逐步扩展,需求量也会逐步增加,因而,展开五氧化二钒提取与制备研讨有重要含义。
1.2提钒工艺[3]
1.2.1酸浸碱溶提钒法
运用酸使含钒固废中的钒以VO2+ ,VO2+的形状浸出,加碱中和,在弱碱性条件下用氧化剂使钒成为五价离子(如VO3 -),并使钒与铁的水合氧化物等杂质一同沉积,再用酸碱浸制得粗钒,粗钒经碱溶生成五价钒的钠盐,并除掉杂质硅,后用铵盐二次沉钒得,经焙烧得到高纯V2O5,该工艺已运用低钒钢渣提钒。
1.2.2钠化焙烧提钒法
钠化焙烧提钒是含钒质料提钒运用较多的工艺,研讨也较为透彻,我国陈厚生教授对该工艺技能奉献较大。其根本原理是:以食盐或苏打为增加剂,经过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐,如Na2O. yV2O5 和NaVO3,再对钠化焙烧产品直接水浸,可得到含钒及少数铝杂质的浸取液,然后参加铵盐(酸性铵盐沉积法)制得沉积,经焙烧得到粗 V2O5,再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得,焙烧后可得到纯度大于98%的V2O5。也可用硫酸浸渍焙烧产品,此刻发作反响:2NaVO3+H2SO4 =Na2 SO4+H2O+ V2Os,别离得到粗V2O5,后经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得,经焙烧可得高纯V2O5。该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒。
1.2.3直接焙烧提钒法
一般包括焙烧、浸出、沉钒、制和锻烧几个进程。焙烧时不加任何增加剂,靠空气中的氧在高温下将贱价钒直接转化为酸可溶的V2O5。然后用硫酸将焙烧产品中的V2O5以五价钒离子形状浸出,再对浸出液净化,除掉Fe等杂质,并用水解沉积法或铵盐沉积法沉积红钒,再将红钒溶解于热的烧碱水溶液中,操控恰当浓度和pH值,使溶液中的钒首要以VO3(OH)2-形状存在,弄清后取上清液选用铵盐沉积法制,再锻烧即得高纯V2O5。该法已用于含钒石煤的提钒。 1.2.4钙化焙烧提钒法
将石灰、石灰石或其它含钙化合物作溶剂增加到含钒固废中造球、焙烧,使钒氧化成不溶于水的钒的钙盐,如 Ca ( VO3 ) 2、Ca3 ( VO4) 4 、Ca2V2O7,再用酸将其浸出,并操控合理的pH,使之生成VO2+ ,V10O28 6-等离子,一同净化浸出液,除掉Fe等杂质。然后选用铵盐法沉钒、制并锻烧得高纯V2O5。钙化焙烧法已运用于石煤提钒中。
1.2.5溶剂萃取提钒法
用焙烧、酸浸、碱浸等手法将含钒固废中的钒转变为水溶性或酸溶性的含钒离子团,如HV10O285-、V O3 (OH) 2-、V2O74-、 V4O122-、VO3-、 V O2+(溶液pH值不同,离子团也不同),后用萃取剂(如N-263 、7402)萃取,并发作阴或阳离子交流,如:选用N-263在pH=5时萃取[HV10O28 ]5-,发作反响: [HV10O28 ]5-+5R3N+CH3C1-(O)——(R3 N+CH3)5[HV10O28 ]5-(O)+5C1-((O)表明有机相),因为其它金属离子大都不能进入有机相中,然后完成了钒与金属杂质离子的别离。经萃取的有机溶液,再用反萃剂(如NH4CI、)反萃,使钒再从有机相转入水相,然后调整pH值,使钒以或的形状沉积,再锻烧沉积物即得高纯V2O5。
因为含钒离子、萃取剂及反萃剂的品种都许多,所以相应提钒工艺也多,但工艺道路大体附近,一般为:制含钒离子-萃取-反萃-沉钒-脱得V2O5。此法已成功运用于石煤、低钒钢渣、废钒催化剂提钒。
1.2.6离子交流提钒法
选用焙烧、酸浸、碱浸等工艺将含钒固废中的钒转化成水溶性的含钒离子,如:VO3-、V4O124-(因溶液pH值不同离子也不同),再依据物料的不同选用不同的离子交流剂(如717树脂),并调整溶液pH值,在离子交流柱上发作吸附反响,如选用717树脂对VO3-进行离子交流吸附时发作反响:VO3-+R -N(CH3) 3C1 ——R-N(CH3) 3 VO3-+ C1-(R表明烃基)。此刻因为VO3-对717树脂的亲和力大于杂质离子对树脂的亲和力,所以能除掉磷、铁、铝、硅等杂质。上述吸附于离子交流柱上的钒能够用NaCI溶液洗脱,反响为:R-V (CH3) 3VO3-+ C1-——VO3-+ R-N (CH3)3C1。经吸附,钒被固定于离子交流柱上,并完成了杂质别离。再经脱附,钒转入洗脱液中,后再用铵盐沉积法沉钒、制,再锻烧得V2O5。
此法在国外起步较早,但直到1991年,加拿大Fort McMurray公司才树立离子交流厂提钒。我国20世纪70年代初进行了一系列离子交流提钒的实验,到90年代初,用717离子交流树脂法对石煤提钒土艺已在湖北通城、丹江口等地运用于出产。现在,离子交流法也成功地用于废钒催化剂的提钒。
1.3 国内外的研讨情况及展开趋势[12]
我国从钒矿和石煤中提取钒绝大多数选用钠盐焙烧-水浸-酸沉积-碱溶-铵盐沉积-热解工艺流程。该工艺在出产中暴露出的首要缺陷是在焙烧进程中发作很多氯化氢、等有毒气体,废水中含有很多盐份,对环境有严峻污染,钒的转化率也低,为处理这两个问题,不少专家做了很多研讨工作,提出了原矿氧化焙烧-碱浸、钙盐焙烧-碳铵浸、原矿酸浸或欢腾炉脱碳酸浸、细菌浸出、钠盐焙烧-水浸渣再酸浸等工艺流程,取得了较好的成果。
在国外提取钒一般选用酸浸或钠盐焙烧-酸浸-溶剂萃取工艺流程,如美国矿业局从华达州的分化岩石中提取钒选用的是钠盐焙烧-溶剂萃取-铵盐沉积工艺流程;英国曼斯菲尔德公司从炼铜的炉渣中提取钒选用的是在回转炉内高温下加盐和硫酸焙烧-水浸-沉积工艺;波兰从含五氧化二钒的石煤中收回钒选用的是硫酸化焙烧-水浸工艺。
核工业北京化工冶金研讨院从20世纪80年代处开端研讨从石煤中提取钒。先后提出了“钠化焙烧-废气制酸-酸浸-溶剂萃取制取精钒”、“氧化焙烧-酸浸-溶剂萃取制取精钒”和“原煤破磨-两段逆流酸浸-溶剂萃取-沉钒-热解制精钒”3个工艺流程,其间第三个工艺流程已于1996年在我国西北地区建成了年产660t五氧化二钒的出产厂。
1.4提取五氧化二钒的新技能[3]
现有含钒固废提钒工艺虽多,特色也不同,但根本都是由传统提钒工艺移植过来(除钢渣回来法外),针对性不强,很不习惯含钒固废的资源特性(低档次、大宗量、成份杂)。运用时本钱高、污染大、难以大宗量处理,致使推行一向受到限制。因而,寻求短流程、大规模、低本钱、低污染的固废提钒与残渣归纳运用的新工艺,是含钒固废提钒新技能未来的展开方向。
近30年,针对含有价组分的矿冶二次资源的特性(低档次、大宗量),国内外出现一些绿色别离和资源有用运用新技能,其原理与办法都具遍及适用性,有的已用于含钒固废提钒土艺的研讨。能够预见,跟着这些技能的逐步完善,有望给含钒固废提钒工艺或办法带来突破性发展。
1.4.1挑选性分出技能
东北大学隋智通教授提出,挑选性分出技能已成功用十硼渣、钛渣体系。基木原理是针对固废内有价元素档次低、且散布于各矿藏相内的资源特色,发明适合的物理化学条件,促进有价元素在化学位梯度的驱动下,挑选性地搬运于规划的矿藏相内富集,一同合理操控相关要素,使富集相挑选性长大,再经磨矿后分出富集相,别离后的残渣用于建筑材料等。该技能具有“短流程、低本钱、大规模、小污染”的特色,现在已用于低钒钢渣提钒的研讨。
1.4.2微生物浸出技能
自上世纪70年代以来,国际上开端广泛将微生物用于冶金土业,现已能用微生物浸出低档次矿石中的铜、金、铀、铬、镍、银、钒、钼、锗等有价元素。其原理是运用微生物自身的生理机能(如氧化特性)或代谢产品(如有机酸、无机酸和Fe3+)的作用来氧化、溶浸矿藏中的意图组分,再选用络合、吸附等办法将浸出的意图组分富集、别离后提取。 该技能的长处是固定资产投入较低、效率高、本钱低、污染少、能耗少,特别适用于低档次矿藏质料有价组分的提取。缺陷首要是进程的反响速度慢和细菌对矿藏有挑选性。所以,如找到并培养出适合的钒细菌,将其用于含钒固废中钒的浸出,在技能上应是可行的。
1.4.3矿浆电解技能
矿浆电解技能是北京矿冶研讨总院历经20余年的研讨,开宣布的一种新的湿法冶金办法,现在已成功地从多金属复合矿石中收回锡 ,锑、铅、银等有价元素。基木原理为将湿法冶金所包括的浸出、溶液净化、电积3个工序合而为一,运用电积进程的阳极氧化反响来浸出矿藏,其实质是用矿石的浸出反响来替代电积的阳极反响,使一般电积进程阳极反响很多耗能转变为某种金属的有用浸出;一同槽电压下降,电解电能下降,整个流程大为简化。这样,在阳极区可运用矿藏的电氧化次序完成金属的挑选性分出,在阴极区可运用分出电位的不同完成金属别离。
该工艺保留了传统湿法冶金的长处,其首要特色是流程短、操作简洁、出产本钱低价、归纳收回和别离效率高,能一同提取多种低档次杂乱难选的金属和元素。此法很适合低档次、大宗量含钒固废中钒的提取。 1.5本课题的选题含义
钒在地壳中的均匀含量为0.015% ,比铜、镍、锌、锡、钴、铅等都多,但因为自然界中的钒首要以三价形状存在,而三价钒的离子半径与三价铝、三价铁的离子半径很挨近,因而,三价钒几乎不生本钱身的矿藏,而是以类质同象部分替代三价铁和三价铝存在于一些铁及铝的矿藏中,如石煤、钒钛磁铁矿、硅铝酸盐和绿泥石中等,这也是钒在自然界高度涣散的首要原因。 我国是钒矿资源十分丰厚的国家,从钒矿或石煤中提取钒的传统工艺多为平窖钠化焙烧,它的长处是出产流程比较安稳,可操作性强、出资少,缺陷是焙烧时,发作含体等有害成分,环境污染严峻,为国家明令禁止。一同这种传统工艺钒转换率低、收回率低,构成资源糟蹋严峻。 现在,我国已着重于湿法冶金提钒。因而,为了呼应国家的召唤,咱们是从绿泥石中经过湿法提取五氧化二钒,现在还很少有人从绿泥石中提取,大部分是从石煤中提取。从绿泥石中提取五氧化二钒不只质料来历便利而且本钱低,是咱们值得研讨的课题。钒土矿在我国只散布在四川 、河北等地,相对资源有限,而我省绿泥石资源丰厚。 本研讨经过对原矿石性质的研讨,试探性的选用与现行不同的工艺提钒。终究,依据矿石的性质及其特色而且结合实验的成果而选定最佳的工艺。
2实验部分与检测办法
2.1 实验试剂
(1)亚 分析纯 天津市红岩化学试剂厂
(2)基 分析纯 天津市化学试剂一厂
(3)脲素 分析纯 天津市东丽区泰兰德化学试剂厂
(4)硫酸亚铁铵 分析纯 天津市耀华化工厂
(5)磷酸 化学纯 =1.666g/cm3 纯度≥85% 西安化学试剂厂
(6)浓硫酸 纯度=95%~98% 莱阳市双双化工有限公司
(7)浓硝酸 分析纯 纯度≥99.8% 安徽特酒总厂出品
(8)十六烷基三甲基氯化铵 分析纯 上海三浦化工有限公司
(9)氯化铵 分析纯 天津市化学试剂六厂
(10) 天津易发化学试剂厂
(11)硫酸亚铁 分析纯 天津开发区海光化学制药厂
(12) 分析纯 天津市百世化工有限公司
(13)五氧化二钒(标样)化学纯 纯度≥99.0% 成都化学试剂厂
(14)正辛醇 西安化学试剂厂
(15)航空火油﹑去离子水
(16)碳酸钠 天津市天力化学试剂有限公司
2.2实验仪器及设备
(1)马弗炉 (2)真空干燥箱 DZ-2BC型 天津市泰斯特仪器有限公司
(3)电动拌和器
(4)循环式多用真空泵 SHB-B95型 郑州长城科工贸有限公司
(5)电子天平 e=10d BS 224S Max 220g d=0.1㎎ 北京赛多利斯仪器体系有限公司
(6)托盘天平 类型HCTP12B1 标准号WS2-90-74 北京宣武天平厂
(7) 250mL分液漏斗、布氏漏斗、定量滤纸、定性滤纸、广泛pH试纸、铁架台、铁圈、夹子、试管刷、洗瓶、石棉网、玻璃棒﹑胶头滴管、坩埚、 酸式滴定管、容量瓶、量筒 锥形瓶、烧杯。
2.3实验办法
2.3.1实验办法一
称取必定量的原矿石,然后将其损坏,再按必定的液固比的与不同配比的溶液混合,将配好的溶液放入恒温干燥箱中按设定的温度和时刻进行浸取,得到的浸取液经过抽滤后,分析滤液中钒含量,核算转浸率。
2.3.2实验办法二 称取必定量的原矿石,然后将其损坏,置于坩埚中,在马弗炉中按设定的温度和时刻进行一段脱碳焙烧,脱碳后的矿石按必定的份额与钠盐研磨均匀后再在马弗炉中按设定的温度和时刻进行二段焙烧,焙烧后的熟料再按必定的液固比与不同配比的溶液混合,用电动拌和器按设定的温度和时刻进行拌和,终究抽滤后,分析滤液中钒含量,核算转浸率。
2.4检测办法
2.4.1原矿石的检测
本矿石送西北有色金属研讨院进行检测。
1)原矿的光谱半定量分析
表2-1 光谱半定量分析成果元素CuPbCrNiMoVCo含量(10-6)202013005005300010元素GaYbYZrSrMnTi含量(10-6)2101002002002003000元素PFeCaMgSiAlNa含量(10-6)2135-101050.02 2)原矿部分元素分析
表2-2 原矿部分元素分析成果成分V2O5K2ONa2OMgOCaOSiO2FeC含量(%)1.100.080.0513.905.2325.482.4426.03 3) X衍射分析
表2-3 X衍射分析成果矿藏称号绿泥石滑石闪石石英含量(%)607210矿藏称号石墨黄铁矿三方氧钒矿(不断定)
二水钒矿(不断定)未检出含量(%)8454
2.4.2浸出液中钒的分析办法
取25ml溶液于 500ml 锥形瓶中,参加20ml的硫磷混酸和20%硫酸亚铁铵溶液1ml,摇匀,滴加KmnO4溶液至摇摆后溶液所出现的微赤色不消失并过量1-2滴,充沛摇摆后,放置5-10分钟,参加10ml的尿素溶液,滴加亚溶液至赤色刚好消失并过量1-2滴,充沛摇摆后,放置1分钟,再参加3滴0.2% N-基指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫赤色变为亮绿色即为结尾。然后依据滴定用的硫酸亚铁铵体积和浓度及所取溶液的体积来核算钒的浸出率。
2.4.3 实验成果的测定办法
1)试剂
i)所需试剂
4%(m/m)硫酸亚铁铵溶液;硫酸溶液:1+1;3%(m/m)溶液;
10%(m/m)脲素溶液;1%(m/m)亚溶液;0.2% N-基指示剂;
硫酸(GB626-89);硝酸(GB622-89);磷酸(GB/T1282-77);
硫酸亚铁铵标准溶液为0.01moL/L。
ii)试剂的制造
① 4%(m/m)硫酸亚铁铵溶液:称取2g固体硫酸亚铁铵,溶于50 mL去离子水中。
② 硫酸溶液(1+1):V浓硫酸:V水=1:1制造60mL溶液。
③ 3%(m/m)溶液:称取1.5g固体,溶于50 mL去离子水中。
④ 10%(m/m)脲素溶液:称取5g固体脲素,溶于50 mL去离子水中。
⑤ 1%(m/m)亚溶液:称取1g固体亚,溶于100 mL去离子水中。
⑥ 0.2% N-基指示剂:称取0.2g固体N-基,加20 mL50g.L-1的 Na2CO3溶液,用水稀释至100ml。
⑦ 硫酸(GB626-89):浓度为95%~98%。
⑧ 硝酸(GB622-89):浓度为65%~68%。
⑨ 磷酸(GB/T1282-77):浓度为85%。
⑩ 0.01moL/L硫酸亚铁铵标准溶液:称取1.6907g固体硫酸亚铁铵,溶于500mLH2SO4(5+95)配成的溶液中。
2) 操作进程
i) 称量已在105 ℃烘干且恒重的样品0.5g(精确至0.0002g),放入250mL锥形瓶中,用水湿润摇散,顺次参加磷酸10mL,硫酸5mL,硝酸2mL混合后置于电炉上加热至试样溶解彻底并冒白烟,取下冷却后沿瓶壁加20mL水,持续加热至冒白烟(防止暴沸,不断摇摆),冷却后加水至80mL,参加硫酸(1+1)20mL充沛摇摆使可溶盐溶解,冷却后将试样移入250mL容量瓶中,再用水稀释至刻度,摇匀。
ii) 移取100.00mL试样溶液到500mL锥形瓶中,加4%硫酸亚铁铵溶液2~3mL以复原溶液中或许存在的氧化物质。在室温下逐滴参加3%溶液至淡赤色(5 min内不褪色)。然后参加10%脲素10mL,滴加1%亚溶液至淡赤色褪去,再过量2~3滴。充沛摇匀后放置10min,使过剩的亚悉数被脲素分化(摇摆时根本无气泡发作)。
iii) 参加6滴0.2% N-基指示剂,在亮光处用硫酸亚铁铵标准溶液(0.01moL/L)滴定由暗桃赤色至亮绿色为结尾。
iv) 五氧化二钒含量的核算,五氧化二钒含量X,以质量百分数表明(%),按下式核算:
X = % ..........(1.1)
式中 C——硫酸亚铁铵标准溶液的摩尔浓度,moL/L;
V——试样溶液测守时所耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL;
m——试样的质量,g;
V1——试样溶液的总体积,mL;
V2——测守时所取部分试样溶液的总体积,mL;3 湿法提钒研讨
3.1直接酸浸工艺研讨
3.1.1实验办法
依照第二章的实验办法一,称取50g原矿石,用硫酸溶液浸取。
3.1.2浸出液中钒的分析办法
依照第二章的分析办法进行。
3.1.3成果与评论
原矿石中钒首要以三价的方式与其它矿藏伴生,为了使钒能够浸出来,有必要损坏矿石的结构,使离子半径发作变化。然后使钒开释出来,并氧化成四价酸溶解,用硫酸浸取提钒,使钒以VOSO4方式进入溶液通式可表明为:
(V2O3).X+2H2SO4.1/2O2=V2O2 (SO4)+ 2H2O+ XOV2O2 (OH) 4+ 2 H2SO4=V2O2 (SO4)+ 2H2O注:X为矿石结构。
生成物为蓝色溶液。1) 酸度与温度对钒转浸率的影响用酸浸取矿石来损坏矿石的结构,需求在必定的温度和酸度下,才干使钒开释出来,并氧化成四价被酸溶解。假如用浓硫酸浸取,浸取液中或许有五价的钒存在。因为浓硫酸具有强的氧化性。进步酸度是为了使氢离子的浓度进步,然后有利于损坏矿石的结构,这样才干更好的使钒离子开释。进步温度首要考虑的是动力学方面的要素,浸取进程的温度较低,化学反响速度和分散速度都较慢,因而很难到达平衡状况。酸度与温度对钒的转浸率的影响如下表3-1所示。
由实验得,跟着酸度和温度的进步,钒的转浸率是有逐步上升的趋势。因为本矿石的耗酸量太大,本次实验仅仅断定酸浸进程的根本趋势。
表3-1 酸度与温度对钒转浸率的影响V酸:V水 / mL浸取温度 / ℃转浸率1:37014.531:38015.651:39015.901:47013.231:48014.561:49014.851:57012.671:58013.201:59013.80
注:其它浸条件为:浸出时刻24h,浸出液固比1.5:1
2) 酸度与时刻对钒转浸率的影响
酸浸取的进程不只需求必定的酸度和温度,还要考虑时刻对其浸出率的影响。浸取的时刻越长,钒的浸出率越高,致使到达平衡状况。浸取时刻对钒的转浸率的影响首要也的考虑的是动力学方面的要素。酸度与时刻对钒的转浸率的影响成果如下表3-2所示。
表3-2 酸度与时刻对钒转浸率的影响V酸:V水 / mL浸取时刻 / h转浸率1:31814.631:32015.701:32416.201:41813.251:42014.801:42415.251:51812.801:52013.501:52414.20
注:其它浸条件为:浸出温度80℃,浸出液固比1.5:1
3) 酸度与液固比对钒浸出率的影响
液固比对钒浸出率的影响首要是影响氢离子的浓度,所以在酸度必定的情况下宜挑选较小的液固比。因为本矿石耗酸量大,当液固比太低时浸出也很简略饱满,且难过滤。影响成果如下表3-3所示。
表3-3 酸度与液固比对钒浸出率的影响V酸:V水 / mL液固比转浸率1:31:115.531:3 1:1.514.651:3 1:213.901:4 1:114.201:4 1:1.513.561:4 1:212.851:5 1:114.251:5 1:1.513.201:5 1:212.80
注:其它浸条件为:浸出时刻24h,浸出温度80℃
3.1.4总结
经过对不同的液固比,不同的硫酸浓度,不同的浸取时刻和温度研讨,终究分析滤液中的钒含量,经过核算发现转浸率都不高,最高能到达16%左右,而且耗酸量也挺大的。假如酸的浓度太大,后处理进程也是很杂乱,且引入很多的杂质离子。这也验证了上述对矿石性质的研讨成果,不宜用酸浸的定论。
3.2钠化焙烧-酸浸工艺研讨
3.2.1实验办法
依照第二章的实验办法二,称取50g原矿石,用硫酸溶液浸取。
3.2.2浸出液中钒的分析办法
依照第二章的分析办法进行。
3.2.3成果与评论1)一段脱碳焙烧条件断定
矿石中含很多的碳,焙烧烧失量十分的大,为防止碳在焙烧进程中构成复原气氛影响钒的氧化,因而增加一段脱碳焙烧;为了最大或许地消除碳对钒氧化的影响,对不同的脱碳条件下的烧失量进行了调查,调查成果见表3-4。
表3-4 碳烧失量的调查成果脱碳条件烧失量(%) 600℃ 3小时1700℃ 2小时8700℃ 3小时10700℃ 4小时13800℃ 3小时16 2)二段焙烧条件的断定
含钒原矿石与增加剂混合于氧化性气氛下高温焙烧,其意图就是损坏钒矿藏的安排结构,将三价或四价钒氧化为五价钒,并与增加剂或矿石自身分化出来的氧化物生成偏钒酸盐。本实验选用的是碳酸钠作为增加剂,其或许的反响如下:
V2O3+ O2= V2O5 2V2O4+ O2= 2V2O5
V2O5+ NaCO3= NaVO3+ CO2
V2O5+ V2O3+ NaCO3+ O2= Na4V2O7+ CO2
V2O5+ V2O3+ NaCO3+ O2=Na3VO4+ CO2
i) 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
碳酸钠参加量对钠化焙烧进程中钒转浸率有很大的影响,在其它焙烧条件(焙烧时刻为2小时,焙烧温度800℃)必定的情况下,不同碳酸钠参加量对钒的转浸率如图3-1所示。能够看出,随碳酸钠参加量的增大,钒转浸率逐步升高,当参加碳酸钠为矿石量的2%时转浸率最高,持续增大碳酸钠的量,钒转浸率反而逐步减小,其原因或许有:(a)碳酸钠熔化而构成烧结现象。(b)钠化焙烧进程中碳酸钠的增加量远远大于理论用量时,碳酸钠的增加可使焙烧后所得熟料碱性增强,在浸出液酸度必守时,可使浸出液的酸度下降,然后导致钒的浸出率减小。而碳酸钠缺乏时则不能损坏原矿藏结构。因而把碳酸钠的参加量为矿石的2% 作为最佳的增加量。
图3-1 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
ii) 温度对钒转浸率的影响
在其它焙烧条件(碳酸钠的参加量为矿石的2%,焙烧时刻为2小时)必定的情况下,不同焙烧温度对钒转浸率的影响见图3-2。钒的转浸率随温度上升显着进步,或许是因为钒的氧化速度、成盐反响速度随温度升高而加速,反响的平衡常数随温度的升高也增加。而到温度超越850℃时,转浸率又下降,这或许是因为炉料表面烧结,构成杂乱的硅酸盐等不溶性物质。因而,适合的温度为800℃左右。
图3-2 温度对钒转浸率的影响
iii)焙烧时刻对钒转浸率的影响
在其它焙烧条件(碳酸钠的参加量为矿石的2%,焙烧时刻为2小时,焙烧温度800℃)必定的情况下,不同焙烧时刻对钒浸出率的影响见图3-3。能够看出,焙烧时刻对钒转浸率也有较大的影响,当焙烧时刻缺乏时,矿藏结构未能彻底损坏,导致氧化不充沛而使钒难以浸出。随焙烧时刻的增加,钒转浸率逐步增大,焙烧2小时,钒的转浸率最高,再增加焙烧时刻,钒的转浸率并没有显着的增加,且消耗更多的动力。所以,选定焙烧时刻为2小时。图3-3焙烧时刻对钒转浸率的影响 4)浸出工艺条件对钒浸出率的影响
在焙烧熟猜中除含有钒酸钠外,还含有镁、钙、铁、锰等金属的钒酸盐。酸浸进程中,它们都会进入溶液中生成钒氧基化合物,酸浸进程中或许发作的化学反响可表明为:
NaVO3+H2SO4=(VO2)SO4+ Na2SO4+H2O
Ca2V2O7+ H2SO4= (VO2) SO4+ Ca2SO4+ H2O
能够看出,浸出后的溶液除含有钒(VO2+)外,还有很多杂质离子。
i)液固比对钒浸出率的影响
液固比对钒浸出率有必定影响,当液固比太低时浸出液易饱满,且难过滤,不能到达最佳浸出作用;太高时浸出液浓度太低,使富集进程难度加大。实验证明液固比为1.5:1为最佳。
ii)浸出时刻对钒浸出率的影响
在液固比必定的条件下,浸出时刻对钒浸出率的影响如图3-4。图3-4 浸出时刻对钒浸出率的影响
由实验得,当浸出时刻到达1小时,钒的转浸率为19.5%左右,持续增加时刻,钒转浸率不再明显增加。因而,最适合的浸出时刻为1小时。
iii) 酸度对钒浸出率的影响
钒浓度跟着酸度的增加,逐步增大,但当酸的浓度太高,钒浓度增加的一同会引入很多的碱性杂质和其它搅扰离子,比方铬和钛等金属离子。依据原矿石的性质有60%的绿泥石能够溶于酸,所以,要进步钒的浸出率会消耗很多的酸。因而,以上的工艺条件的评论都是把酸度操控在2mol左右。
3.2.4总结
经过对不同的焙烧温度和时刻,不同的增加剂的用量,不同的拌和时刻的研讨,终究分析滤液中的钒含量,经过核算发现转浸率也不高。这种工艺尽管比上一种工艺的浸出率高,最高能到达20%左右,但仍然存在耗酸量大的弊端且能耗也大。相同验证了上述对矿石性质的研讨成果。
3.3钠化焙烧-水浸工艺研讨
3.3.1实验办法
依照第二章的实验办法二,称取50g原矿石,用水溶液浸取。
3.3.2浸出液中钒的分析办法
依照第二章的分析办法进行。
3.3.3成果与评论
1)一段脱碳焙烧条件断定
一段脱碳焙烧条件的断定与钠化焙烧后用酸浸工艺相同。
2)二段焙烧条件的断定
浸出时液固比为1.5:1的条件下进行以下实验:
i)碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
图3-5 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
由实验得,碳酸钠参加量对钒浸出率的影响成果同上一章。当碳酸钠的增加量为原矿石的2%时到达最佳。
ii) 温度对钒转浸率的影响图3-6 温度对钒转浸率的影响
由实验得,温度对钒转浸率的影响成果同上一章。当焙烧温度到达 800℃时,钒的转浸率到达最佳。
iii)焙烧时刻对钒转浸率的影响图3-7 焙烧时刻对钒转浸率的影响
由实验得,时刻对钒转浸率的影响成果同上一章,当焙烧时刻为2小时,钒的转浸率根本到达最佳。
3)浸出工艺条件对钒浸出率的影响
在水浸进程中,焙烧熟猜中的NaVO3、Mg(VO3)2等能够溶于水,而Ca ( V O3 )2、FeVO4等难溶于水,这样就会影响钒的转浸率,但不会引入很多的杂质离子。浸出时刻对钒浸出率的影响如图3-8 :图3-8 浸出时刻对钒浸出率的影响
由实验得,当浸出时刻到达1小时,钒的转浸率为13.5%左右,持续增加时刻,钒转浸率不再明显增加。因而,最适合的浸出时刻为1小时。
3.3.4 总结
经过核算发现转浸率相同也不高,它的转浸率略低与前两种工艺,最高能到达15%左右,但它的长处是后处理进程比前两种工艺都简略,因为不会引入更多的杂质离子。所以,这种工艺仍是优于前两种工艺。
3.4钠化焙烧-碱浸工艺研讨
3.4.1实验办法
依照第二章的实验办法一,称取50g原矿石,用碳酸钠和溶液浸取。
3.4.2浸出液中钒的分析办法
依照第二章的分析办法进行。
3.4.3成果与评论
1)一段脱碳焙烧条件断定
必定脱碳焙烧条件的断定与钠化焙烧后用酸浸工艺相同。
2)二段焙烧条件的断定
浸出时液固比为1.5:1的条件下进行以下实验:
i) 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
图3-9 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
由实验得,碳酸钠参加量对钒浸出率的影响成果同上。当碳酸钠的增加量为原矿石的2%时到达最佳。
ii)温度对钒转浸率的影响
图3-10 温度对钒转浸率的影响
由实验得,温度对钒转浸率的影响成果同上。当焙烧温度到达 800℃时,钒的转浸率到达最佳。
iii)焙烧时刻对钒转浸率的影响
图3-11 焙烧时刻对钒转浸率的影响
由实验得,时刻对钒转浸率的影响成果同上,当焙烧时刻为2小时,钒的转浸率根本到达最佳。
3)浸出工艺条件对钒浸出率的影响
对焙烧熟料萃取碱浸取,使钒以Na4VO(CO3)3方式溶解。因为原矿石中有必定的钙含量,所以选用碱浸取能够使钒酸钙盐溶解,能够时钒的转浸率有必定的进步。或许的化学反响表明为:
Ca(VO3)2+Na2CO3=CaCO3+NaVO3
i)碱的浓度对钒浸出的影响
在其它浸出条件(碳酸钠的增加量为原矿石的1%,液固比1.5:1,浸出时刻1小时)必定的情况下,浸出碱的浓度对钒浸出率的影响见下图3-12。图3-12 碱的浓度对钒浸出的影响
由实验得,当碱的浓度逐步进步,钒的浸出率也随之逐步增大,当到达1.5mol左右,钒的浸出率进步不是很明显。所以,选定碱度1.5mol为最佳。
ii)碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响
在其它浸出条件(液固比1.5:1,浸出时刻1小时,碱的浓度为1.5mol )必定的情况下,碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响见下图3-13。图3-13 碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响
由实验得,浸出是碳酸钠的参加量为原矿石的1%时,钒的转浸率根本达最佳。
iii)浸出时刻对钒浸出率的影响图3-14 浸出时刻对钒浸出率的影响
由实验得,当浸出时刻到达1小时,钒的转浸率为24.5%左右,持续增加时刻,钒转浸率不再明显增加。因而,最适合的浸出时刻为1小时。
3.4.4总结
经过核算发现转浸率相同也不高,他的转浸率尽管比前面三种工艺都高,但也最高只能到达25%左右,但仍然存在耗碱量大的弊端且能耗也大。这种工艺的浸出率比以上几种工艺都高,原因之一或许是因为原矿石中有必定的钙的含量,焙烧进程将其氧化为钒酸盐,浸出时,碳酸钠能够溶解一部分。
3.5定论
归纳以上几种工艺道路,本实验终究选定用钠化焙烧后用水浸的提钒工艺。
第四章节的提钒工艺道路是依照钠化焙烧水浸来处理的。
4 浸出物萃取与沉钒研讨
4.1萃取进程
4.1.1根本原理[4]
经过钠化焙烧-水浸后,水溶液中钒首要以VO3-、V4O124-离子的形状存在。因为钒的浸出率不高,终究还要采纳萃取-反萃取的办法来使钒的浓度能够得到富集。所以,浸出液中参加必定量的酸来调理溶液的pH,使其到达最好的萃取作用。
在 pH=5的溶液中,五价钒的的存在形状是〔H2VO4〕-。因为钒具有较强的络合才能,会发作杂乱的质子化与聚合反响,生成十聚酸氢根络阴离子:
10〔H2VO4〕_+ 5H+=〔HV10O28〕5_+ 12H2O
本次实验选用季铵型萃取剂十六烷基三甲基氯化铵C16H33N+(CH3)3Cl-进行萃取。萃取反响为:
〔HV10O28〕5_+5 C16H33N+(CH3)Cl-(o)= C16H33N+(CH3)3.〔HV10O28〕5_(o)+ 5Cl-
即发作了水相和有机相之间的阴离子交流,并在有机相构成缔合离子对或离子缔合体。式中下角(o)表明有机相,为加下角者为水相。
有机相以火油为稀释剂。因为萃取剂是表面活性物质,易发作乳化,故需参加相调理剂。本实验挑选正辛醇作为相调理剂。有机相中正辛醇浓度约2%。萃取时相体积比有机相/水相=1/3。有机相中十六烷基三甲基氯化铵的浓度为16%。
4.1.2实验办法
将抽滤好的浸出液转入烧杯中,然后用必定浓度的硫酸调理含钒溶液的 pH为5左右,终究与配好的有机相混合后转入分液漏斗中摇匀,静置分层进行萃取。有机相以火油为稀释剂,正辛醇浓度约2%,十六烷基三甲基氯化铵的浓度为16%,萃取时相体积比有机相/水相=1/3。
4.1.3成果与评论
25℃下,不同pH时的萃取成果见下图十五。有图可见在pH=4-5区间,萃取率q较高。pH变小时,晦气于萃取,在很低的pH下,钒的存在形状终究乃至变为VO2+,pH >5时,相同对萃取晦气。图4-1 pH对萃取率的影响
4.2反萃取进程
4.2.1根本原理[4]
萃取后的有机相中参加氯化铵即可发作反萃取进程:
C16H33N+(CH3)3·〔HV10O28〕5-(o)+ 5NH4Cl﹦C16H33N+(CH3)3Cl-(o)+(NH4)5〔HV10O28〕 反萃取时用20%的NH4Cl溶液,V(o):V﹦3:1,2 min即可树立反萃平衡。反萃液两相别离后得到的有机溶剂可循环运用。
4.2.2实验办法
将得到的萃取液再转入烧杯中,然后与配好的20%的NH4Cl溶液混合,终究将混合液再转入分液漏斗中摇匀,静置分层进行反萃取。反萃取时相体积比有机相/水相=3/1。
4.3沉钒及焙烧
4.4.1沉钒[4]
取基层水相,参加少数4moL/L的NaOH溶液,调理pH≈8.0,参加过量2倍体积的20%NH4Cl溶液,有黄色絮状沉积生成,放置一段时刻。即转变成,并沉积下来:
(NH4)5〔HV10O28〕+5NH4Cl+5NaOH=10NH4VO3↓+5Na++ 5Cl-+3H2O
实验成果沉积率达99.8%。
4.4.2过滤
过滤上述放置一段时刻后的溶液,滤纸上留有桔黄色固体沉积。
4.4.3灼烧
在室温下安稳,加热则易脱分化:
2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O↑(520℃)
把滤纸连同沉积一同,放在坩埚里,马弗炉520℃灼烧1.5h后,即得桔黄色五氧化二钒制品。图4-2 五氧化二钒样品
4.4.4成果与评论
经过选用——硫酸亚铁铵滴定法来测定制品中五氧化二钒的含量。依据第二章公式一来核算制品中五氧化二钒的含量并核算提取率。
制品五氧化二钒的纯度X==98.3%
最成功提取率 = 100%= 100% =0.13%5 定论与展望
5.1定论
(1)归纳几种工艺道路,本实验终究选定用钠化焙烧后用水浸的工艺。
(2)选用钠化焙烧-水浸-萃取-反萃取-沉钒工艺可从含钒绿泥石中制得纯, 度为98%的V2O5产品。
(3)钠化焙烧的最佳工艺条件为:碳酸钠的增加量为矿石的2%,焙烧温度为800℃,焙烧时刻为2小时,在此工艺条件下,钒的转浸率能够到达15%左右。
(4)熟料浸出的最佳工艺条件为:液固比为1.5:1,反响时刻为1小时。
(5)因为钒的浸出率不高,选用萃取-反萃取的办法来使钒得以富集,这需求几组实验才, 能使钒得以沉积。
(6)本实验所选用的增加剂在焙烧进程中不含发作有毒有, , 害气体,不会因而构成大气污染。
(7)矿石中首要脉石矿藏绿泥石含量高达60%,元素CaO、MgO的含量分别为5. 23%和13.90%,不宜选用酸浸出提钒。
(8)我国钒资源极其丰厚,是全球钒资源储量, 大国。但钒土矿在我国只散布在四川 、河北等地,相对资源有限,报价较贵,每吨200元,而我省绿泥石资源丰厚,绿泥石矿藏5元/吨。所以,从它里边提取钒是有含义的。 5.2缺乏与展望
(1)因为实验条件有限,磨矿的颗粒巨细与焙烧的氧化气氛很难操控,然后导致钒的转浸率比较低。
(2)因为矿石自身的性质决议现行的工艺对钒的提取仍是有必定的困难,以上实验也证明了这一点,依据对几种工艺的评论发现钒的浸出率都不高,寻求短流程、大规模、低本钱、低污染的固废提钒与残渣归纳运用的新工艺是提钒新技能的未来。
参考文献
[1 ] 任学佑 . 稀有金属钒的运用现状及市场前景[J ]. 稀有金属 2003,12(3): 52~54.
[2] 邹晓勇,彭喧嚣,欧阳玉祝,等.高硅低钙饥矿的钙化焙烧进程.程工程学报,2001, 22(3): 115~117.
[3] 刘安华,李辽沙,佘亮.含钒固废提钒技能及展望 矿产归纳运用,2003.
[4] 阶腾甲.从废钒触媒中提取五氧化二钒的研讨湿法冶金,1992.
[5] 蒋馥华,张萍.溶剂萃取法从废钒催化剂制备高纯五氧化二钒硫酸工业 1996.
[6] 戴文灿,朱柒金,陈庆邦,等.石煤提钒归纳运用新工艺的研讨有色金属(选矿部分),2000.
[7] 邹晓勇,欧阳玉祝,彭喧嚣,等.含钒石煤无盐焙烧酸浸出产五氧化二钒工艺的研讨.化学国际,2004.
[8] 陆芝华,周邦娜,余仲兴,等.石煤氧化焙烧一稀碱溶液浸出提钒工艺研讨.稀有金属,1994.
[9] 张中豪,工彦恒.硅质钒矿氧化钙化焙烧提钒新工艺.化学国际,2000.
[10] 工永双,李国良,童庆云.用溶剂萃取法从炭质页岩中收回钒钼稀有金属,I 995.[11] 郑彭年.离子交流用于石煤提钒的评论.工程规划与研讨,1992.
[12] 鲁兆伶.用酸法从石煤中提取五氧化二钒的实验研讨与工业实践[J].湿法冶金 ,2006.
[13] 张萍,蒋馥华.苛化泥为焙烧增加剂从石煤提取五氧化二 稀有金属,2000 .
[14] Ren Juemin. Handbook for Development and Utilization of Industry Mineral Resources M. Wuhan: Wuhan University of Technology Press, 1993. 63 – 76.
[15] LI Xiaojian. Design and Application so Acid Leaching - extraction Processing in BoneCoalExtracting Vanadium IndustryJ.Hunan Nonferrous Metals, 2000 , 3 :21 - 23.
[16] Goddard J B Salt Roasting of V anadium O res C ExtrM ET allM et P roc Symp. 1981.[17] Cai Jinqiang, Ba Ling. Several Kind of New Craftsof Extracting Vanadium from Bone Coal.J. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 1993.
[18] Li Liaosha,Yang J unhe ,Lou Taiping ,et al. Study on The Oxida- Lion of Ti-Bearing Slag. Sixth International Conference on Molten Slags,Fluxes,and Sults,in StockholrrrHelsinki Jun 12一I 6 , 2000.
[19] 李浩然,冯雅丽 .微生物冶金的新发展.冶金信息泞刊,1999(3).
[20] 龚文琪,魏鹏,雷绍民.微生物技能与21世纪矿产资源开发我国非金属矿工业导刊,2000(5) .
[21] 邱定善.清洁高效的提取冶金一矿浆电解.我国工程科学,1999(1).
[22] 刘贞敏,钒触媒中五氧化二钒含量的测定办法 [J] ,河北化工,2006,29(3):1.
钠化焙烧提取五氧化二钒工艺
2019-02-11 14:05:44
一、工艺流程
石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加盐制球→焙烧→水浸→离子交换→沉积→热解→五氧化二钒。
含钒石煤矿石经破碎、烘干、球磨至-80目占90%以上,加氯化钠制球,球粒在750~850℃下焙烧2~4 h后,用水静态浸出。浸出液中钒质量浓度1~3 g/L,浸出渣堆积。选用717强碱性阴离子树脂以离子交换法富集浸出液中的钒,用氯化钠解吸。解吸液中钒质量浓度达18~22g/L,加硫酸铵或氯化铵沉积钒得,在550℃下热解得五氧化二钒产品。
二、工艺原理及使用
钠化焙烧过程中发作如下反响:xNa2O·yV2O5+xCl2↑,
当有水蒸气存在时发作以下反响:
yV2O+2xNaCl+xH2O→
xNa2O·yV2O5+2xHCl↑
氯化钠单独在空气中高温加热(熔点808℃)基本上不分化,但在某些物质,如铁、锰、SO3、V2O5等存在时会发作分化,发生或氯化体,氧化矿藏晶格中的钒,使生成xNa2O·yV2O5:
yV2O5+xNa2O→xNa2O·yV2O5
钒酸钠在水溶液中很简单溶解,使钒转入溶液。
钠化焙烧工艺是一种经典的提钒工艺,钒总收率40%~50%。本钱在4万~5万元/t,因出产过程中发生氯化氢、等有毒有害气体,对环境有污染,所以现在已较少选用。
无盐焙烧提取五氧化二钒工艺
2019-02-11 14:05:44
一、工艺流程
矿石破碎→烘干→球磨→无盐焙烧→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取→沉积→红钒热解→五氧化二钒。
石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨后,粒度-60目占80%以上。在850~950 ℃下焙烧2~4 h后,用占矿石质量15%的硫酸在85℃下接连拌和,液固体积质量比(1~1.5):1,使钒以四价、五价方式转入溶液。固液别离后,渣堆积,溶液经氧化中和预处理后,选用箱式萃取器3级逆流萃取钒,萃取剂为N235++磺化火油,然后用NaOH溶液3级反萃取,得钒质量浓度80~90g/L的含钒溶液。溶液加热并加氯化铵拌和,冷却过滤得。在550℃下焙烧得五氧化二钒产品。
二、工艺原理及运用
焙烧是损坏石煤钒矿石矿藏结构的有效途径之一。部分区域的石煤钒矿石通过850~950℃焙烧后,能够脱去大部分碳质物,并使矿藏晶格损坏。焙烧过程中,空气中的氧直接将三价钒氧化为可酸溶的四价钒和五价钒,用酸浸出能够将钒转入溶液。
对湖南益阳、岳阳区域和陕西商南县等地的石煤钒矿石进行无盐焙烧及酸浸实验,钒总收率为55%~60%,生产成本可控制在5.8~7万元/t。工艺废水处理后可循环运用,焙烧时不加任何添加剂,不发生严峻污染环境的废气,对大气无污染,是一项清洁的生产工艺。
废铜水
2017-06-06 17:49:55
废铜水,通俗的讲就是含铜的废水,废铜水是怎么产生的?怎么处理掉那,来和小编一起看看吧。 随着经济的发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排放量迅速增加。每年新增垃圾100亿t。对垃圾泛滥成灾的现实,世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和消毁垃圾这一老问题上,而是采取积极的态度和有力的措施,着手科学地处理、利用垃圾,将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”,向垃圾要资源、要能源、要效益。 目前,我国历年垃圾堆存量已达60亿t,占用耕地5亿m2。全国为660个,城市中有200个城市陷入垃圾包围之中。以城市人口2.6亿为例,如每人每年产生440 kg垃圾计算,年产生垃圾量为1.14亿t。 20世纪50年代到60年代中期,是垃圾污染矛盾激化的年代。60年代中期以后,大体形成了填埋、焚化、堆肥等一系列处置方法。如在美国,垃圾用填埋法处理的占85%,焚化法处理的仅占10%。日本国土不大,填埋法处理的只占26.9%,而焚化法处理占的61%。瑞士也是以焚化法为主,占53%。西欧几个国家以填埋法为主,并多为有控制的填埋法。20世纪70年代以来,日、美、英、法等国,由于受资源和能源危机的影响,对废物采取了“资源化”的方针,垃圾、粪便的处理不断向“资源化”的方向发展。尤其对于废物,日本已有25.3%的城市开展了从垃圾中分选回收物品的活动,1976年回收废物达3900万t,占当年废物排量的49.5%。近年来,有些国家还发展了无机垃圾堆山法,并在垃圾山的表面上种植树木、花草,发展街心公园,起到美化城市的作用。 1 现有城市垃圾处理方法 解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有填埋、堆肥及焚烧处理三种方法。 1.1 填埋处理 垃圾填埋历史久远,是普遍采用的处理方法。因为该方法简单、省投资,可以处理所有种类的垃圾,所以世界各国广泛沿用这一方法。从无控制的填埋,发展到卫生填埋,包括滤沥循环填埋、压缩垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。 采用填埋处理法,首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染。一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3 m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘土、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地、农田、牧场等使用。 填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等。将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。 1.2 堆肥处理 堆肥是我国、印度等国家处理垃圾、粪便、制取农肥的最古老技术,也是当今世界各国均有研究利用的一种方法。堆肥是使垃圾、粪便中的有机物,在微生物作用下,进行生物化学反应,最后形成一种类似腐殖质土壤的物质,用作肥料或改良土壤。 堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。 堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、pH等因素的控制。 根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程可同时产生高温,可以杀灭病虫卵、细菌等,我国主要采用好氧分解法。 堆肥技术的工艺比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,可对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量垃圾的投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。 1.3 焚烧处理 焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。 焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。 通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,达到去除毒性、回收能量及获得副产品的目的。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于无机-有机混合性固体废物,如果有机物是有毒有害物质,一般也最好采用焚烧法处理。焚烧法适用于处理可燃物较多的垃圾。采用焚烧法,必须注意不造成空气的二次污染。日本以及欧洲的瑞士、瑞典等国在一般焚烧法基础上,还发展了高温与中温分解,使垃圾在1650 ℃以上的高温下基本或完全燃烧,并回收释放的能量作为能源。 焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术。但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学、合理的。 2 现有城市垃圾处理方法的局限性 2.1 填埋处理的局限性 填埋处理埋掉了可利用物,填埋场地的选择越来越困难,运输、填埋、管理等费用也不断提高。填埋场占地面积大,同时存在严重的二次污染,例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。而且填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场,进一步占用土地资源。员本┪绻捎孟衷诘募际酰本┦?2000 t/d的垃圾进行卫生填埋处理,单是建设投资就高达7.2亿元人民币(不含征地费用),而且填埋场的寿命也只有12 a。基于以上原因,国外从80年代以来,卫生填埋设施有逐渐减少的趋势,成为其他处理工艺的辅助方法,用来处理不能再利用的物质。 2.2 堆肥处理的局限性 堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,真正实现无害化和资源化。 2.3 焚烧处理的局限性 焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求,不是任何垃圾都可以焚烧的。垃圾中可利用资源被销毁,是一种浪费资源的处理方法,即使回收热能也只能做到废物一次性再生的目的,无法实现资源的多次循环利用。焚烧产生的大量烟气,带走的热能又是一种很大的损失。产生的烟气必须净化,净化技术难度大、运行成本高。焚烧产生的残渣还必须消化。还有,焚烧设备一次性投资大,运行成本高。 3 城市垃圾处理方法的综合利用 表1为美国垃圾处理方式及各年所占比重。综合利用应包括以下几个方面的内容: (1)可用物资(废纸、金属、玻璃等)的回收再生利用; (2)易腐有机物的堆肥处理; (3)高热值不易腐有机物的能量利用; (4)灰渣的固化处理,实现灰渣的材料化。 废铜水在许多国家垃圾处理实践表明,其中的 70% 可以回收,废铜水成为再生原料供重复利用。城市垃圾被誉为&ldqu
废锡水
2017-06-06 17:49:54
废锡水是投资锡的人较为关心的一个信息,其特性需要掌握。产品名称:废锡水产品价格:6000-7000元/吨公司所在地:四川 成都发布时间:2010-8-12 15:44:25产品描述:供应:废锡水废锡水按含量计价,测定可找专业从事测定检验实验室,4.1就是含锡的百分比,即100克含锡4.1克.退锡水是一种因应目前线路之发展需求,而研发出的单液剥锡铅液,适用在常温下喷洒或浸泡操作方式。以硝酸为主要成分,但不含任何氟化物,故不浸蚀底材及铜面,即使长期使用不会产生“白点”现象,咬铜速率低,且有抗氧化性能。另有以下特点: 1极少的沉淀产生,机器维护保养容易; 2全系列不含氟,不浸蚀底材和铜面,废水处理容易; 3剥锡铅速度快、稳定、高锡铅咬蚀量(100%/L以上); 4适用于喷洒或浸泡的设备,维护管理容易,操作简便 5低咬铜速率;剥除锡铅后光泽性好,不易氧化;如果你想更多的了解废锡水等其他信息,你可以登陆上海有色网进行查询。
硅酸钠的性质
2017-12-29 11:05:01
(1)强度高水玻璃硬化后具有较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。水玻璃硬化后的强度与水玻璃模数、密度、固化剂用量及细度,以及填料、砂和石的用量及配合比等因素有关,同时还与配制、养护、酸化处理等施工质量有关。(2)耐酸性高硬化后的水玻璃,其主要成分为二氧化硅,所以它的耐酸性能很高。尢其是在强氧化性酸中具有较高的化学稳定性,但水玻璃类材料不耐碱性介质的侵蚀。(3)耐热性好水玻璃硬化形成SiO2空间网状骨架,因此具有良好的耐热性能。若以镁质耐火材料为骨料配制水玻璃混凝土,其使用温度可达1100℃。
水锰矿(Manganite)
2019-01-21 10:39:10
MnO(OH)
【化学组成】常含SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO等混入物。
【晶体结构】单斜晶系;a0=0.888 nm,b0=0.525 nm,c0=0.571 nm,β=90°;Z=8。注意:水锰矿也是β=90°的单斜晶系。
【形态】晶体常呈柱状。沿c轴伸长,柱面具清晰纵纹。集合体成束状。双晶以(011)为接合面。沉积成因者多呈隐晶质块体,也有成鲕状或钟乳状者。
【物理性质】暗钢灰至黑色;半金属光泽。解理平行{010}完全,平行{110}和{001}中等。硬度3.5~4。相对密度4.2~4.33。性脆。
【成因及产状】形成于较还原环境中,在低温热液矿脉中常呈晶簇状与重晶石、方解石共生。沉积作用形成的水锰矿则常呈块状或鲕状,此时为四价锰矿物(软锰矿)和二价锰矿物(菱锰矿)之间的过渡产物。在氧化条件下水锰矿不稳定,易氧化成软锰矿。
【鉴定特征】以其晶形,柱面条纹和褐色条痕初步鉴定。与其类似矿物的可靠区别需用差热曲线和X射线粉晶数据进行鉴定。
【主要用途】锰的重要矿石矿物。
锡水铜线
2017-06-06 17:50:11
锡水铜线是应用比较广泛的一种铜线,此外,铜线还分为镀银铜线:镀银铜线在某些场合称之为镀银铜丝或镀银丝,是在无氧铜线或低氧铜线上镀银后,经过拉丝机拉细而成的细线。镀银铜线分为镀银软圆铜线和镀银硬圆铜线。镀银软圆铜线是经过退火,改变其物理特性,以达到变软的目的。好的镀银铜线镀层连续牢固地附在导体表面,经试样后样品表面不变黑。镀银的镀层表面应该光滑连续、没有银粒、毛刺、机械损伤等有害缺陷镀银铜线是铜芯上同心地镀覆银层而制成的。它综合了两种
金属
的特点,具有很好的导电性能,以及明亮而光泽的表面,而且银层具有很高的耐腐蚀性。正因为这些优点,镀银铜线成为高频线和
有色
纺织线的首选产品。康铜丝是以铜镍为主要成份的电阻合金。特点:具有较低的电阻温度系数,较宽的使用温度范围(480℃以下),加工性能良好,具有良好的焊接性能。主要用于制作仪器仪表,电子以及工业设备中的电子元件。此外还有一种新康铜电阻合金,为铜铁基同合金,它具有与康铜一样的电阻率,基本相近似的电阻温度系数,和相同的使用温度。新康铜与康铜电阻合金相比由于不含
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较高的镍,而具有低
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的优胜,但抗氧化性能比康铜差。在比较多的方面能够替代康铜丝电阻合金. 还有漆包铜线线是绕组线的一个主要品种,由导体和绝缘层两部组成,裸线经退火软化后,再经过多次涂漆,烘焙而成。但要生产出即符合标准要求,又满足客户要求的产品并不容易,它受原材料质量,工艺参数,生产设备,环境等因素影响,因此,各种漆包线的质量特性各不相同,但都具备机械性能,化学性能,电性能,热性能四大性能。 更多关于锡水铜线的相关信息请更多关注上海
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龙水金矿龙水岭选矿厂
2019-02-18 10:47:01
龙水岭选矿厂规划规划为100t/d,1979年投产。1984年又建有一座规划为10t/d在提金车间。 (1)矿石性质:龙水岭矿石属中温裂隙充填型含金硫化物矿床,矿体赋存在黄岗岩与砂页岩地层触摸部位。矿石中首要金属矿藏有黄铁矿,其次有方铅矿、黄铜矿、少数闪锌矿、斑铜矿和天然金等。脉石矿藏以石英为主,少数绢云母、白云石、方解石、重晶石等。 天然金首要赋存在黄铁矿裂隙中,一般与黄铁矿和石英共生。金的嵌布粒度不均匀,并且粒度较细,大部分都在0.1mm以下,一般为0.01~0.006mm。矿石密度2.87t/m3,普氏硬度8~10。 (2)工艺流程:用浮选取得含金硫精矿,精矿再磨后进行浸出、铁板置换,产出金泥和副产硫精矿,金泥熔炼后得终究产品合质金。工艺流程见下图。 提金工艺是当今世界上黄金选冶的一项新技术。龙水选矿厂提金车间是我国第一座较为完好的工业型实验工厂。提金工艺是当今世界上黄金选冶的一项新技术。龙水选矿厂提金车间是我国第一座较为完好的工业型实验工厂。提金无毒,本钱与惯例化法附近,关于我国数量较多的含金硫砷矿藏提金更具有优越性。 该工艺经过河北峪耳崖金矿和张家口金矿的半工业实验,以及龙水金矿的工业实验标明,浸出置换工艺目标较高,浸出与铁置换在同工序完结,流程较短。该车间规划对置换铁板的提取、清洗、金泥脱落等设有自动化设备,取得了较好的作用。缺陷是,铁板置换在板上简单发生坑洼而缩短铁板的使用寿命,一起金泥中铁含量较高,添加金熔炼的复杂性。为此,从往后的工艺开展和完善出产动身,应对-炭浆法(树脂矿浆法)提金进行研究,以改善法提金和熔炼工艺。龙水岭选矿厂工艺目标见表一,单位耗费目标见表二,首要设备见表三。
表一表二表三
芬兰由钒钛磁铁矿直接生产五氧化二钒工艺实例
2019-02-20 14:07:07
芬兰劳塔鲁基公司的奥坦马基矿含40%的磁铁矿,含V 0.25%~0.3%。钒存在于钛磁铁矿晶格中。矿石先磁选去掉脉石,然后细磨至0.1~0.2mm,湿式磁选得含钒磁铁矿精矿,成分如下:
成分 V Fe TiO2 SiO2
% 0.65 69.5 1.8 0.5
该流程的特色为用球团矿在竖炉中焙烧。加3%~6%的纯碱制成10~12mm的球团入炉,1200℃逗留约11h。冷却至600~700℃出炉。用水浸36h。钒浸取率大于95%。加Al2(SO4)3除硅,清液加硫酸铵沉淀出。浸取后的球团作为炼铁质料。
木斯塔瓦拉是该公司在1962年发现的新基地,1976年建成投产。矿石含Fe 17%、V 0.2%。其工艺流程基本上与奥坦马基类似。钒的总回收率为77%。沉钒率为99.8%,年产V2O5 3kt。制品成分如下:制品V2O5V2O4Fe2O3SiO2Na2OK2ONH3H2O钒酸铵/%900.60.020.10.10.15.63.2熔片/%926.00.050.150.10.1
戊基黄原酸钠(钾)
2019-02-27 08:59:29
品名:戊基黄原酸钠(钾) 英文名称: SODIUM (POTASSIUM) AMYL XANTHATE(SAX,PAX) 牌 号:B1-06分子式:C5H11OCSSNa(K) 性状:淡黄色或灰白色有刺激性气味的粉末(或颗粒),能溶于水。首要用途:戊基黄原酸钠(钾)是一种强捕收剂,首要应用于需求捕收力强而不需求选择性的有色金属矿藏的浮选。例如,它是浮选氧化了的硫化矿或氧化铜矿和氧化铅矿(通过或进行硫化)的杰出捕收剂。该品对铜-镍硫化矿及含金黄铁矿等的浮选也能获得较好的选别作用。规格: 项 目 指 标 粒 状 粉 状 戊基黄原酸钠(钾) % ≥ 90.0 90.0 游离碱 % ≤ 0.2 0.2 水及挥发物 % ≤ 4.0 4.0直径(mm) 3~6 - 长度(mm) 5~15 - 有效期(月) 12 12 包 装 120公斤/铁桶 900公斤/多层板箱,50公斤/塑编袋等120公斤/铁桶 60公斤/塑编袋