钠化钒渣提钒工艺
2019-02-19 12:00:26
直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮,处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%~80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相,脱硫率大于80%;磷构成Na3PO4进入渣相,脱磷率60%~80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格,因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。
选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣,曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下:成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09
工艺流程共分6步:1)碳酸化浸取;2)浸取液的氧化及净化;3)深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3;4)碱性铵盐沉钒、制取;5)沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取;6)NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。
此流程在技术上有诱人的远景,扩展试验已成功,产品合格。但纯碱直销严重,故未能施行。
冶金辅助材料矿产--铁钒土
2019-01-04 09:45:23
一、用途
铁钒土即含铁高的耐火粘土和铝土矿。
铁钒土主要用作炼钢熔剂,利于造渣和清除炉壁上的结瘤。也可用作水泥的配料。
二、矿物成分
铁钒土的组成矿物及其化学成分,与耐火粘土、铝土矿的基本相同,唯Fe2O3较高,凡因Fe2O3含量超过允许要求的上述矿产可作铁钒土地用。矿物组成及化学成分详见耐火粘土、铝土矿。
三、一般工业要求品 级化学成分(%)Al2O3Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥50≥45≥35≤10≤15≤19可采厚度:≥0.7米,夹石剔除厚度:≥0.5米
四、矿床实例
河北唐山铁钒土矿(与耐火粘土伴生)品级化学成分(%)开采厚度(米)Al2O3+TiO2Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥48—56≥45≥45≤10≤15≤190.7(表内)0.5-0.7(表外)五、附录
冶金工业部1982年5月1日YB2417—81号颁布的质量标准如下,供炼钢用铁钒土产品。
产品按化学成分分为下列品级品级化学成分(%)Al2O3+TiO2SiO2Ⅰ级品Ⅱ级品Ⅲ级品≥50≥48≥45≤20≤25≤30产品块度:5—30毫米。
30毫米者均不得超过5%。
铝钒土粉磨机转子速度是如何进行调节的?
2019-01-18 09:30:18
铝钒土粉磨机要适用于冶金、建材、化工、矿山等矿产物料的粉磨加工,可粉磨石英、长石、方解石、滑石、重晶石、萤石、稀土、大理石、陶瓷、铝矾土、锰矿、铜矿、磷矿石、氧化铁戏、锆英砂、矿渣、水泥熟料、活性碳、白云石、花岗岩、石榴子石、氧化铁黄、复合肥、粉煤灰、烟煤、焦煤、褐煤、菱美砂、氧化铬绿、金矿、红泥、粘土、高岭土、焦碳、煤矸石、瓷土、蓝晶石、氟石、膨润土、麦饭石流纹岩、浑绿岩、浑绿岩、叶腊石、页岩、紫砂石、迭岩石、玄武石、石膏、碳化硅、保温材料等莫氏硬度在9.3级以下,湿度在6%以下的各种非易燃易爆矿产物料的加工。
该机主要有主机、细度分析机、鼓风机、成品旋风集粉器、布袋除尘器及联接风管组成。根据用户需要可配备破碎机、提升机、储料仓、电磁振动给料机及电器控制柜等附助设备。在主机中,磨辊总成通过横担悬挂在磨辊吊架上,磨辊吊架与主轴及铲刀架固定联接,压力弹簧压在磨辊轴承室的悬臂外端面上,以横担轴为支点迫使磨辊紧紧压在磨环内圆表面上,当电动机通过传动装置带动主轴转动时,装在铲刀架上的铲刀与磨辊同步旋转,磨辊在磨环内圆滚动的同时绕自身轴自转。电动机通过传动装置带动分析机叶轮旋转,叶轮转速越高,分选出的粉子越细。
铝钒土粉磨机主要特点:
1、与其它磨机相比同等动力条件下产量提高20~30%,磨辊对物料的碾压力在高压弹簧的作用下提高1000-1500kg。
2、莫氏硬度小于6.0级的矿产物料均可加工粉碎。
3、成品粒度范围广,粒度最粗可达0.595毫米(30目)粒径一般可达0.033毫米(425目)。少部分物料最细可达到0.013毫米(1000目)。
4、除尘效果完全达到国家粉尘排放标准。
5、分析机调整方便。
6、研磨装置采用重叠式多级密封,密封性能好。
铝钒土粉磨机的工作过程:大块物料经破碎后由提升机送至储料斗,再由振动给料机连续均匀地送入主机磨室内,进入磨室的物料被铲刀铲起并送入磨辊与磨环之间被碾压搓碎,鼓风机将空气从机座周围吹入磨室,将被粉碎料带入分析机内,大颗粒物料落回重磨,合格细粉则随气流进入成品旋风集粉器,细粉与空气分离后从卸料口排出即为成品。而空气从上端返回风机内,重复上述循环。
在磨室内因被磨物料中有一定的含水量,研磨时产生热量导致水气蒸发,以及整机各管道连接不严密使外界气体被吸入,使循环气流风量增加,为保证磨机在负压状态下工作,所增加的气流量通过风机与主机间的余气管排入布袋除尘器,被净化后排入大气。
褐铁矿铁钒土硫酸加压浸出中钴的技术
2019-01-30 10:26:27
最近几年,从铁钒土矿石中提取镍和钴的湿法技术相比于能源密集型和空气污染严重的火法技术因生产成本低、环保而日益受到重视。在铁和铝同时溶解并沉淀情况下,镍和钴的回收率均超过90%。采用加压浸出法进行试验,试验设备为可注酸钛高压釜和样品回收装置。试验条件:酸占矿石质量的30%,温度范围230~270℃。褐铁矿铁矾土矿样及浸出过程中的固体产品特性用透射电子显微镜研究。结果表明:镍主要与针铁矿物相有关,而钴仅以富镍的锰结构存在;浸出过程中,针铁矿溶解释放镍,而铁以致密赤铁矿形式在溶液中原地再沉淀;钴溶解快速并保留在水相中,随后锰溶解,但溶解速率比钴溶解速率低。浸出结束时,得到贫钴的锰颗粒。试验范围内,浸出过程中温度升高对钴的溶解速率影响不大,但矿浆搅拌速率的升高会导致溶解速率升高。固体物质的TEM照片和各自的矿物学分析结果表明:膜扩散是可能的速率控制步骤,收缩核心模型可用于解释钴 的溶解动力学。
硅藻土与矿物土(一)
2019-02-18 15:19:33
硅藻土是一种很通用的吸附剂和助滤剂,广泛地运用在食物工业、石油工业和化学工业中。加硅藻土过滤是制作高质量产品的一个很重要环节。例如,啤酒、葡萄酒和果酒,植物油,以及多种石油产品,都要运用硅藻土过滤,以取得明晰通明的液体。许多高纯度的结晶状食物(例如葡萄糖)和化工产品,在结晶之前也要将溶液用硅藻土过滤以得到清液。 过滤是一种很通用的物理处理办法,用以除掉液体中的不溶性物质。由于液体中的固体物质经常是一些粒子微细、不定形、粘软、简单阻塞滤布孔眼的物质,如独自进行过滤,常会呈现过滤困难、滤液不清,不能构成滤渣层(只在滤布表面上构成一些浆状物)等问题,实际上不能运用。在溶液中参加助滤剂,或许在滤布的表面上预先涂上一层助滤剂,可以明显改进这种情况,过滤速度较快,滤液清亮,滤渣比较严密和可以从滤布上掉落。各种工业上最常用的助滤剂就是硅藻土。 在某些运用硅藻土过滤的场合,也一起参加活性炭,以一起吸附除掉溶液中的有色物质和其他对产品质量有不良影响的物质。国内的高档饮料厂,所用的蔗糖是先溶解成50%~55%浓度,参加活性炭和加硅藻土(用量对糖比各为0.2%~0.3%),拌和10~15分钟后进行精密的过滤,以到达彻底清亮的要求,然后再将清糖液用于制作汽水和其他饮料。 硅藻土是天然构成的矿物质。它首要是由古代的硅藻及其他单细胞细小生物的遗骸的沉积物的硅质部分组成,经过加工成为产品。首要成分为SiO2.nH2O,色彩呈白色、灰白、黄色、灰色等。它的内部有许多孔隙,质轻而软,硬度1~1.5,密度一般为1.9~2.3g/cm3,枯燥后为0.4~0.7g/cm3,孔隙度可达90%左右,易研成粉末。硅藻土具有很强的吸附才能,有杰出的过滤性和化学稳定性。 我国山东、吉林、浙江、云南、四川、江西等省有丰厚的硅藻土矿,并有多个工厂出产(其间部分是按国外品牌和技能出产)。由于质料和加工办法的不同,硅藻土有多种不同的产品和产品牌号;同一出产厂也常有几种不同功能的产品。 硅藻土的根本产品是将硅藻土矿经过选矿后,磨碎和枯燥(一般两次),经过预分选和旋流别离器别离,得到微细的粉状产品。不同等级产品的质量指标如下: 这些产品的水分低于10%,pH值5~8,比表面积15~17m2/g。 硅藻土的精制品还要经过焙烧或加助熔剂焙烧处理。焙烧品是将质料精选后,经700~900℃的高温焙烧;助熔焙烧品是将精选的质料参加适量的助熔剂,经900~1200℃的高温焙烧,两者随后都经过破坏和筛分。焙烧品呈桔黄色、粉红色至红褐色,助熔焙烧品呈粉白色。精制品中SiO2高于87%,Al2O3低于3.5%,Fe2O3低于1.5%,CaO低于0.35%,MgO低于0.35%,有机物低于2%,水可溶物低于0.3%,可溶物低于1.8%,铅、砷低于4mg/kg。助熔焙烧品的pH值较高,约为10。 硅藻土内部有许多微孔,显微镜可见。原土的孔体积为0.4~0.9mL/g,精制品的孔体积为1.0~1.4mL/g,比表面积达20~70m2/g。因而,它有杰出的吸附功能,特别是长于吸附截留溶液中的悬浮微粒。将溶液加硅藻土过滤能得到清亮的滤液。 硅藻土的真密度为2~2.5g/mL,堆密度为0.3~0.5g/mL。它的微孔尺度因产品和制作办法而异。煅烧品的孔径较小,如3~8μm,助熔煅烧品的孔径较大,如11~16μm。 不同的硅藻土由于其孔径不同,对液体的浸透率有较大不同。浸透率是硅藻土功能的重要参数,单位为达西(Darcy)。煅烧品为0.03~0.35,助熔煅烧品为0.9~5.5。前一类硅藻土首要用于处理低粘度的液体,后一类则用于高粘度的物料。 硅藻土在国外的糖厂用得适当遍及,特别是糖浆等高粘度物料的过滤。将它参加于糖液中,或使过滤机在过滤糖液前先经过硅藻土与水的混合物,在滤布上构成硅藻土的“预涂层”,再过滤糖液,将溶液中的悬浮物阻留在硅藻土层之上。这些糖液的过滤假如不加硅藻土,常难以在过滤机中构成滤泥层。
钒渣的浸取及浸取设备
2019-02-21 15:27:24
一、浸取
依据钒渣来历及性质的不同,浸取的溶剂可所以中性、酸性或碱性。
(一)焙烧熟料的中性浸取
通过高温下化焙烧的熟料,钒现已转化为五价钒的钠盐,易溶于水。因而,大部分的钒均可溶解。因为熟猜中残留少数的碱,故溶液呈碱性,pH值约为7.5~9。一些可溶性离子如Fe2+、Fe3+、Cr3+、Mn2+、Al3+等均将水解而构成沉积。上述各离子的水解pH值如下:离子Fe2+Fe3+Mn2+Cr3+水解pH值6.5~7.51.5~2.37.8~8.83.3~44~4.9
(二)焙烧熟料的酸性浸取
当酸度增加时,将使贱价钒酸盐如Ca(VO3)2、Mn(VO3)2、Fe(VO3)2、Fe(VO3)3部分溶解。为此残渣在第2段浸取时将选用酸性浸取,以进步钒的浸取率。
四价钒用硫酸浸取时,可生成安稳的VOSO4:
VO2+H2SO4=VOSO4+H2O
进步酸度虽使钒浸取率进步,但浸取液中的杂质也相应增加,给净化工序增加了困难。
(三)焙烧熟料的碱浸及碳酸化浸取
含钙高的质料及增加氧化钙焙烧的熟料可选用碱性溶液浸取钒。例如:因为CaCO3的溶度积小于Ca(VO3)2,故在上述复分化反应中,使Ca(VO3)2分化构成CaCO3沉积,而 被浸取。通过CO2则可使溶液pH值下降,更有利于Ca(VO3)2的分化与浸取。
(四)直接酸浸
含钒质料的直接酸浸,首要用于处理含钒铀矿,一起收回铀和钒。浸取时一起增加氧化剂如二氧化锰或。运用浓硫酸在挨近沸点下浸取。铀、钒的浸取率可别离到达98%、85%。
(五)加压碱浸
含钒质料的直接碱浸,可在高压下200℃左右,通入压缩空气,使贱价钒氧化为五价钒而溶解。最终以Na3VO4·(5~12)H2O的结晶收回。
含钒原猜中的钒若以五价钒的状况存在,则亦可用浸取法提取。可选用50~300℃,0.1~20MPa,NH32~8mol/L的条件进行浸取。
二、浸取设备
在焙烧进程中会发生烧结及结团现象,为此浸取时仍需细磨以进步浸取率。一般是将熟料先水淬,再进湿球磨,细磨至-100目以下,然后可明显进步钒的浸取率,缩短钒的浸取时刻。一般通过湿球磨后,浆料即已完结浸取,进而送至稠密机进行固液别离。
焙烧熟料的碱浸,湿球磨后需要碳酸化浸取,一般是在机械拌和槽内进行,在槽底鼓入CO2气体(焙烧熟料的尾气或石灰窑气)。也能够运用气体拌和槽,俗称巴秋卡槽。假如质料是疏松多孔的块矿或焙烧球团,则可用渗滤浸取器。以上均参见图1。图1 浸取槽
a-气体拌和槽(巴秋卡槽);b-浸滤浸取槽
硅藻土与矿物土(二)
2019-02-18 15:19:33
2、各种矿产土 天然存在的矿产土,有不少种类具有吸附才能(或在通过化学处理活化今后)。如漂白土 (亦称富勒氏土,fuller's earth);蒙脱土(montmorillonite,亦称班脱土bentonite),产品常称为膨润土,或简称白土;以及凹凸棒土(简称凹土, attapulgite)等。我国亦有丰厚的资源,并有多种产品直销。 蒙脱土的化学组成通式为:Al2(Si4O10)(OH)2•xH2O,或Al2O3.4SiO2•xH2O,其间(SiO2/Al2O3)比率约为4:1。蒙脱土含SiO2(50%~70%)、Al2O3(15%~20%),还含有少数的铁、钙、镁、钠、钾的氧化物。不同产地的成份可有很大不同。蒙脱土的化学结构中有许多的孔隙,能吸附许多水分。天然的蒙脱土含水约50%~60%,在枯燥后内部构成许多孔隙,优秀者可达其体积的60%~70%,比表面积约为120~140m2/g。它具有杰出的吸附功用,能吸附本身分量12%~15%的有机杂质。它还有较强的阳离子交流才能,这与它的化学成分有关。 新挖掘的蒙脱土适当软,有塑性。呈白色,或带浅黄、浅红、绿、紫等色;是质地细密的鳞片状微晶集合体。具蜡状或油脂光泽。将它通过分选、破碎、枯燥、磨粉和筛分等处理而成为产品。 将蒙脱土用或硫酸处理,可使它活化而将它的吸附才能进步3~5倍。这种产品称为活性白土或酸性白土。将蒙脱土与水谐和成浆状,在反响器中参加(HCl为土量的28%~30%)或硫酸,加热反响2~3小时,将土中的有机物和钙、镁、钠、钾等成分溶去,然后别离除掉反响物中的残酸及溶解物,用水洗刷至挨近中性(产品中的游离酸含量应小于0.2%),再枯燥至水分低于8%,破坏至200目筛通过90%以上,即为活性白土。 活性白土是白色或米色粉末或颗粒。首要成分是Al2O3.4SiO2.nH2O。表观密度0.55~0.75g/cm3,相对密度2.3~2.5。不溶于水,有油腻感。它的表面有许多不规则的孔穴,比表面积很大,具有杰出的吸附功用,可除掉动、植物油和矿产油中的不良气味和有色物质,它还有离子交流才能和挑选吸附性。活性白土已广泛应用在食物、酿制和化学工业中,将各种油类和有机物脱色精制。 活性白土的质量指标按其用处而分为几个等级。用于食用油加工的质量要求较高。 凹凸棒土是一种以硅酸镁为首要成分、并含有铝、铁等元素的粘土矿,最早发现于美国的凹凸堡而得名。美国的产值较大,20世纪40年代已开端应用在石油化工等职业。我国江苏、安徽等省亦有矿产和产品。 它呈白色、浅灰色或浅褐色,带土状光泽,硬度2~3,密度2.05~2.3g/cm3,具有层链状的结构,单斜晶系,表面多沟槽,内部多孔道,有很大的表面积,可让阳离子、水分子和必定巨细的有机物分子进入,可交流阳离子,并有较强的吸附脱色才能。 国内曾有几个单位进行过开始试验,阐明活性白土和凹凸棒土都对糖液有必定的脱色效果。因为这类物质的来历丰厚、报价较低,并且某些种类(包含通过加工精制和活化的)有很好的脱色力,将它们应用于糖液的脱色精制是很值得进一步研讨的。3、吸附功用 硅藻土的首要功用是吸附除掉溶液中的微细粒子,进步过滤速度和得到明晰的滤液。运用其他的土类吸附剂也有相同要求。 Bennett曾研讨多种这类固体吸附剂对蔗汁中悬浮微粒的效果,包含硅藻土、皂土、酸性白土,高岭土、富勒土、蒙脱土、Lanxite等矿产土以及普通木炭和酸洗木炭等。成果标明,有几种物体能吸附蔗汁中的悬浮微粒,又能交流吸附溶液中的钙离子,这两方面的功用具有正份额联系。一些试验成果示于下图。它的纵坐标为这些吸附剂吸附微粒的才能,以每克可吸附的微粒个数标明;横坐标标明它们对溶液中钙离子的离子交流容量。 多种不相同本的试验成果阐明晰,这两个数值之间有很规则的份额联系。由此可知,这些吸附剂对悬浮微粒的吸附,是首要通过吸附钙离子起效果,其实质是钙离子在吸附剂与悬浮微粒之间起架桥效果,将它们连结起来。无疑,完成这种吸附效果需求构成许多的钙离子桥。依据上述试验数据算出,为吸附一个悬浮微粒,吸附剂所需的交流Ca2+ 容量为8×108个。不过,钙离子在微粒之间起架桥效果的仅仅其间的很小部分。 他的研讨还标明,一些本来吸附才能较差的吸附剂,假如用浓NaCl溶液浸一段时间再洗净,可明显进步它们吸附Ca2+的才能 (因Na+置换了吸附剂中本来所含的一部分其他阳离子),此刻它吸附蔗汁悬浮微粒的功用亦按份额进步,符合该图的规则。这种规则是应当注重的。因而,糖厂选用这类吸附剂(包含助滤剂),应挑选对钙离子有较高的交流吸附功用者,或通过用盐水浸渍处理来进步它的功用。
姓稀名土,其实我不“土”!
2019-03-06 10:10:51
姓稀名土,其实我不“土”!
我姓稀名土,其实我不“土”,曾称稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
依据我的物理特征,有人俗称我为“砂包土”——花岗岩、花岗伟晶岩、混合岩、火成岩及砂岩等风化壳产品就有我的存在。因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿藏共生存在,全称故叫“稀土”,以离子方法存在又被称为离子型稀土。近些年在自然界中也发现我的兄弟许多,有高岭土、瓷土、粘土、滑石土、硅藻土、膨润土等等,也会含有制作被称为“灵活”的精细制导兵器、雷达和夜视镜等各种兵器装备不行短少的元素。
在我国长江以南八个省首要是以重稀土钇组—钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇、钪十种元素离子相方法存在;长江以北首要是轻稀土铈组—镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕七种元素以矿藏相方法存在;
我的宗族发源地60%在我国南边区域,在几十万——几亿年来我常受冰天雪地、风刮雨淋,到处漂流,首要会集在丘陵小山包地带,特别在南边区域温湿环境,导致我更是无家可归,成为“孤儿”。在地球上美国、英国和日本等发达国家早已知道到我这“孤儿”,由于他们知道我的实在身份,从上个世纪八十年代初,他们从西方世界来到我国,带我漂洋过海,可我恋恋不舍含泪离开了母亲——我国,在他们各个高尖端科学领域中让我发挥了应有的效果,然后再用我来做制服我国母亲的兵器。
在改革开放以来,我挨揍贱卖,更是一路下来浪费受栽赃,让我死无葬身之地。为了经济箭步增加,建设项目用地未征先动现象十分遍及,开展到现在特别严重。
我虽是“土”,但现在祖国的父亲也知道到我这个“孤儿”,组成六大集团厂商来抚育我长大成才,而有些当地对建设项目没有得到批文,就先斩后奏了,可抚育我的厂商有必要拿到有关部门批文后才干来找我,可我却早已被打入十八层了,再也无翻身之时机,真是悲痛!
最终,我想向我国母亲央求,别再让我四处流浪流浪了,我深爱我巨大的母亲——我国。不管我在哪里,请你必定来找我,别再让人把我出卖、蹂躏我,很想要你把我贴上标签我是稀土,并把我带回家。也期望更多的人知道,我姓稀名土,其实我不“土”。
关于三稀资源的几点知道
三稀资源是稀土、稀有和稀散资源的总称,是未来经济结构调整、产业结构晋级的要害,它们以其共同的功能和效果,成为原子能、航空航天、半导体、电子技能、特种钢材、超级合金以及火箭、军工等许多关乎国计民生和国防安全方面所必需的金属材料,具有重要的战略位置。
01、稀土非土
稀土元素包含铱、镧、铈、镨、钕、鉅、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪共17种元素。因其自身典型的金属元素特色而不同于“高岭土”、“膨润土”、“硅藻土”等带土字的非金属矿产资源,也不同于铝土矿、铁矾土等带土字的金属矿产或共、伴生金属含量较高的非金属矿产。
稀土之所以带土字,首要是由于稀土元素的英文(rareearth)带土字。不过,尽管稀土不是土,但能够来自于“泥土”,也能够改进土壤的功能,然后进步作物的产值。比方,赣南的脐橙全国出名,与其所成长的土地富含稀土亲近有关;云南曲靖有一种“羊毛土”,实际上也是富含稀土的凝灰岩风化构成的产品。02、稀有常有
稀有金属包含锂、铍、铌、钽、锆、、铪、、等9种元素,这些元素均能够构成独立的矿床,也可组合在一起构成多矿种的稀有金属矿床。
稀有金属矿床在我国具有优势,就其现在勘查开发现状而言,首要不是“有没有”的问题,而是怎么立异成矿理论和勘查点评技能办法,一起打破采、选、冶技能,以及深加工技能瓶颈。03、稀散不散
稀散金属首要包含镓、锗、铟、镉、、铼、硒和碲 8 个元素,也称为涣散元素。长期以来对这 8 个元素的知道就是“散而不聚” 。这些元素在地壳中的均匀丰度显着低于稀土、稀有金属和“大金属”,甚至要低几个数量级,但并不是肯定不能富集。比方,我国境内独立的锗矿除了云南临沧锗矿之外,还有许多含于煤矿中的锗矿也能够独自挖掘,但没有体系点评。碲矿除了四川的大水沟之外,坐落大渡河成矿带上的许多金矿均含碲,但也没有体系点评过碲的资源量。实际上,整个西南三江都具有“南锗北碲”的特色等。国外一般从金矿中收回伴生的碲,但在北美西部许多金矿甚至于铁矿中伴生碲的价值已超过了“主元素”,如泰德莉娜铁矿中碲的价值高于铁,墨西哥索诺拉热液型银铀矿中碲的含义也超过了银和铀。铼矿一般伴生在钼矿中,但美国阿拉斯加的艾奇利克和加利福尼亚的帕斯山都是独立的铼矿。 总归,三稀元素的物理、化学特色决议了其工业使用的宽广远景;三稀元素的地球化学特色决议了其资源点评和挖掘开发的共同性;三稀资源的特殊性,决议了其在“转方法调结构,进步世界竞争力”方面的共同位置。
从钒渣提取V2O5的工艺实例
2019-02-19 12:00:26
在炼钢前或炼钢过程中吹炼含钒生铁,可得到钒渣。炼钢前先经雾化吹钒发生的钒渣称为雾化钒渣。其特点是钒含量高,但铁含量也高,而钙等杂质则含量较低。在含钒生铁炼钢过程中发生的炉渣,钙、磷、硅等杂质含量都比较高。现在南非、俄罗斯和我国出产的钒渣基本上都是雾化钒渣。
一、前苏联丘索夫厂
其流程如图1所示。图1 前苏联丘索夫厂湿法流程
(一)除铁:先选用手选除掉大块铁,然后磨细至1.0mm,磁选别离铁粒;
(二)化焙烧:配加钠化剂Na2CO3、NaCl、Na2SO4,在850~950℃之间焙烧,所用回转窑直径2.5m,长42m,处理量2500~3200kg/h。焙烧后钒的水溶转浸率为85%~92%。
(三)浸取:先加水中性浸取,液固比3.5/1,40~50℃,过滤后残渣含0.6%的V2O5,送到第二步加酸浸取。
(四)沉钒:选用酸性水解沉钒,得红饼。最终得熔片含89%~90%的V2O5。
二、峨嵋铁合金厂
针对攀枝花钢厂雾化钒渣所选用的流程如图2所示。图2 峨嵋铁合金厂提钒流程钒渣的粒度20目60目80目100目筛余/%2331.247.955.8钒渣成分:V2O5FeSiO2Al2O3含量/%15.0844.0311.863.52
(一)试剂:纯碱,Na2CO3 98%;硫酸铵,工业品;芒硝,Na2SO4 98%;硫酸,工业品;氯化钙,工业品。
(二)浸取、净化:在湿球磨浸取并加CaCl2除磷,加亮为0.5~1.5kg/m³溶液,净化后的溶液成分见表1。
表1 攀钢雾化钒渣净化后液成分 (g/L)样 号VPSiFeK2ONa2OpH值注17.70.00770.270.001360.0197.39.5二次渣液315.70.00760.270.00320.004831.99.5二次渣液
(三)沉钒:所用设备为机械搅拌罐,转速16r/min,直接蒸汽加热,先打入定量的净化后液,然后缓慢参加硫酸,调理pH值至2~3再参加硫酸铵,通蒸汽加热至85℃,60min,硫酸加量系数为1~1.3。沉钒结尾控制在上清液含钒0.1g/L以下。沉钒率为99%,钒酸铵熔片含V2O5 98%以上。
因为沉积夹藏约50%的游离水,故应运用1%~2%的硫酸铵溶液洗刷,以脱除游离水中的Na2O。
(四)的脱熔化:熔化在12m³的水冷熔化炉中进行。燃料用煤气,热分化第一阶段为600℃,第二阶段为800~900℃。V2O5熔片的成分如表2所示。
表2 V2O5熔片的成分 (%)炉号V2O5SiO2FePSAsK2ONa2O398.870.2750.2690.02740.01630.001850.120.967299.50.150.1970.01810.00590.0550.389
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。
钨钴铝钒回收方法
2019-02-25 15:59:39
一、高温处理收回钨钴法 超硬质合金是由钨、钴和炭粉混合成型烧结加工制成的。日本新金属公司开发的超硬质合金高温处理法能够收回钨钴再生粉末,年产可达80吨。高温处理法制作再生粉末流程: 超硬质合金碎屑洗净后 ,在 1800~2300℃高温下的惰性气体中进行热处理,超硬质合金中的钴呈易于粉末化的海绵状况。在热处理温度下 ,超硬质合金中钴在 1800 ℃以下不呈海绵状况 ,而在 2300℃以上合金中的碳化钨将分化并生成第三相 ,成果欠好。 热处理后的块状碎屑 ,用颚式破碎机或滚筒破碎机进行粗碎到 - 850μm ,这以后再微破坏成再生粉末。本法得到的再生粉末 ,因通过粗大粒子化进程 ,烧结时有易于粒子生长的倾向。其间的钴含量、碳含量处理后简直没有改变,仅杂质铁、硅量添加,对制作硬质合金没有影响。再生粉末粒度据破坏条件,或许微破坏到 1μm 以下。 本法用比较简单的工序 ,不危害超硬质合金的原组成,任何种类的超硬质合金均可再生成必定粒度的粉末,不需特殊设备 ,为经济的收回办法。较以往加化学试剂精粹后收回运用的办法,有很大优越性。
二、废饮料铝罐涂料剥离法 废铝罐收回处理中 ,熔解收回率低 ,质量差的问题 ,关键是铝罐的外面和里边运用的涂料引起的。首先是熔解收回率低,因涂料的高分子化合物在熔解时发热 ,促进铝氧化,使金属收回量削减;其次质量差 ,是因涂料中运用的颜料氧化钛(白色剂用),成为杂质元素混在铝熔液中,生成粗大介在物 ,使制品加工不良是发生缺点的原因之一。 为将引起这些要素的涂料除掉 ,运用加热焙烧的办法 ,但存在设备大型化和颜料原因的钛尚不能除掉等问题。日本选用溶剂化学办法(膨润剥离法)消除铝罐上的涂料 ,用新开发的涂料剥离设备 ,该设备剥离涂料 ,废铝罐熔解收回率,比不剥离涂料熔解时得到进步,且又避免涂料含钛成分的混入 ,铝熔液成分与市售铝罐主体材料(3004材)的分析值简直相同。该剥离设备、除掉涂料进一步进步铝的收回率,改进收回铝材的质量 ,因此被广泛选用。处理废铝罐剥离涂料,每小时处理量约为 200kg∕ h。除用于饮料铝罐涂料剥离外 ,也可用于铝制窗框、铝箔、铝制薄片的层制品等的涂料剥离除掉。 膨润剥离的原理:铝罐用涂料 ,一般外部用两种,清洁涂料和白色涂料;内部用一种清洁涂 料。涂料构成是高分子的物质 ,因为溶剂使其膨润,用以剥离涂料。即吸收了溶剂而膨润的高分子涂料的胀大力,超越涂料自身在铝罐材料上的附着力 ,涂料剥离成为或许。
膨润剥离的工序: (一)前处理。为有利于除掉涂料 ,将收回的废铝罐切成 1∕10 罐体的碎片,装入笼中。 (二)剥离工序。将笼浸入剥离液内。进行反转,剥离液使涂料膨润进行化学反应 ,反转中铝片彼此冲突促进剥离。 (三)漂洗工序。与剥离工序相同 ,一半投入剥离液中反转 ,使剥离的涂料和铝片分脱离。(四)蒸汽枯燥工序。将笼置蒸汽中反转 ,铝片表面附着的剥离液蒸腾 ,气化的剥离液用水冷管凝集收回,再循环运用。(五)枯燥工序。比(四)工序的蒸汽温度再升高,反转铝片残留的剥离液再进一步蒸腾枯燥。 (六)紧缩处理工序。膨润剥离后的铝片 ,从笼中取出,用压力机紧缩后送熔解工序,熔炼收回铝材。 运用的涂料剥离液 ,为、和起促进剥离作用的卤化乙酸混合液,这种混合液对铝罐涂料的膨润作用大,剥离功能高。
三、重油灰提钒法 石油中含有微量钒。日本在 50 时代后期 ,电力公司的首要燃料由煤炭转向石油,专烧重油的火力发电所渐多,然后发生很多废弃物重油灰。新式化学工业公司研讨处理重油灰提钒工艺成功,改变了悉数依靠进口钒的局势 ,于 1973年建造新工场,会集全国的重油灰,提钒收回运用有价金属。 重油灰是重油锅炉焚烧时发生的用收尘器收回的烟尘 ,亦叫集尘煤。还有水管式锅炉底的附着物,在守时修理时取出的焚烧壳也叫锅炉渣。 烟尘的首要成分是未焚烧的炭 ,含有价金属钒、镍的档次很低。收回时须经前处理 ,将其水洗除掉可溶成分,再在800~1000 ℃焙烧,焙烧后分量减到 1∕ 10 ,钒档次相应进步。焚烧壳要混合碱焙烧,再用水提取钒 ,提出的残渣镍成分升高,作为提镍质料。钒经盐类结晶分出 ,焙烧得V2O5 ,或再精制成各种用处的钒化合物出售(V、V2O5、NH4VO3、VOCl3)。
硅藻土分离方法
2019-01-25 10:18:47
为了研究硅藻土中的硅藻成分及种属,通过分离方法获得硅藻单体与其它共生矿物,按照不同的矿物组合,采取相应的方法。硅藻的分离方法程序具连续性。 〈1〉静水沉降 不同粒度、比重矿物在静水中沉降速度是不一致的,沉降的物质具成层分布特点。首先,在岩石薄片中检查硅藻颗粒大小,并破碎到相应的粒度。 〈2〉酸溶 要去掉硅藻土中的其它杂质,采取不同的酸溶方法,以提高硅藻的含量,硅藻土中一般不同程度的含有铁质、钙质,采用H2S04去铁,HCl去钙的方法,酸的浓度视矿物颗粒大小而定。 〈3〉焙烧 使炭质〈有机质〉燃烧灰化,在有炭质参与下使三价铁还原成二价铁。据滇西含炭质硅藻土试验,熔烧温度一般控制在600-900℃以保证硅藻不受破坏。 〈4〉磁迭、电磁迭 除去硅藻土中磁性、电磁性矿物 〈5〉超声波清洗分离 将硅藻土通过上述步骤后,置于酒精溶液中在超声波仪上清洗分离,以排除附着于硅藻表面的粘土、污染物,提高硅藻的孔隙率。
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%。
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。
中华人民共和国国家标准-钒渣
2018-12-10 09:51:30
中华人民共和国国家标准
钒渣
GB5062-85
本标准运用于含钒生铁提炼的钒渣。
1技术要求
1.1牌号和化学成分
1.1.1钒渣按五氧化二钒品位分为六个牌号,其化学成分应符合下表规定:牌号钒渣11钒渣13钒渣15钒渣17钒渣19钒渣21代号FZ11FZ13FZ15FZ17FZ19FZ21化学成分V2O510.0-12.0>12.0-14.0>14.0-16.0>16.0-18.0>18.0-20.0>20.0P一组不大于0.08二组0.35三组0.70CaO一组1.0二组1.5三组2.5SiO2一组22.0二组24.0三组34.0四组40.01.1.2块状钒渣的金属铁含量不得大于22%。
1.2物理状态
钒渣以块状或粉状交货,块状钒渣的粒度不得大于200mm×200mm,粉状钒渣的粒度及金属铁含量由供需双方议定。
1.3交货要求
交货钒渣不得混入明显杂质。
2试验方法
2.1取样
块状钒渣试样的采取按附录A(补充件)所规定的方法进行。
2.2制样
块状钒渣试样的制备按附录3(补充件)所规定的方法进行。
2.3铁含量测定
块状钒渣金属铁含量的测定暂按各厂现行的试验方法进行。
2.4化学分析
化学分析方法按YB547-67《钒渣化学分析方法》进行。
2.5其他
粉状钒渣的试验方法除化学分析外均由供需双方协议。
3检验规则
3.1交货钒渣按车验收,每一车厢钒渣为一交货批。
3.2钒渣质量的检查和验收,由供方技术监督部门负责进行。需方有权进行复验,如有异议,应从到货之日起一个月内向供方提出。
4包装、运输和质量证明书
4.1块状钒渣为散装、敞车运输,如需方要求,可用棚车或简易棚车装运。
4.2粉状钒渣的包装和运输由供需双方协商确定。
4.3交货钒渣按批附复验试样和质量证明书。
质量证明书中应注明:
a.钒渣牌号,组、级、类、化学成分和金属铁含量;
b.重量及基准量.
c.车号及交货日期;
d.供方名称及检查员代号。
附录A
块状钒渣的取样方法
(补充件)
A.1试样应在发货车厢内用铁锹采取。
A.2试样分两层采取,上、下样层的高度应分别位于钒渣实装高度的3/4和1/4处。各取样点位置应符合下图要求: “○”、“×”分别表示上、下层取样点位置
A.3各取样点取样量应均衡,并不小于10kg,每批钒渣取样总量应不小于该批钒渣实际重量的1%。
A.4钒渣试样的粒度分布应能代表本批钒渣的实际粒度分布。
A.5经供需双方协议,允许定量贮存钒渣,并在装车前预先取样,装车后将组成该批钒渣的份样合并为该批试样。
附录B
块状钒渣试样的制备方法
(补充件)
B.1试验用钒渣样品,由同一交货批的全部试样进行多段破碎、缩分后制取。
B.2试样用破碎机或手工在专用高锰钢板上进行破碎。
B.3将试样平铺在钢板上,用四分法(取对角)按下表规定缩分:破碎前最大粒度,mm破碎后最大粒度,mm铺层厚度,mm缩分次数200100150150100220503100501001205021020450205011020352042010202502033 缩分至2.5kg1052013 缩分至2.5kg53 缩分至2.5kg
B.4用四分法将3mm以下的试样分为四等份,一份作试验用样,一份作副样,保留三个月,交需方,另一份废弃。
B.5化学分析用试样取于经磁选吸除金属铁Ⅰ和金属铁Ⅱ并通过120目的筛下物。
附加说明:
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。
本标准由承德钢铁厂负责起草。
本标准主要起草人周荫军、晋心翠。
本标准委托冶金工业部情报标准研究总所负责解释。
自本标准实施之日起,原冶金工业部部标准YB320—75《钒渣》作废。
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。
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
铝钛渣耐火性能解析
2019-01-10 11:46:23
通过添加改性树脂,可明显提高试样在埋炭和空气条件烧后的中低温强度,但不同温度埋炭气氛烧后试样的强度高于相同温度空气气氛烧后的。添加改性树脂对材料的抗氧化性略有负面影响,可能因为改性树脂对成型性能有不利的影响,气孔率较高导致。添加改性树脂的新型滑板使用效果明显优于普通不烧滑板,连滑率从1.3次提高至2.2次。结合铁合金厂铝钛渣的化学组成,按六铝酸钙理论组成中氧化铝和氧化钙的比例关系,对铝钛渣和活性石灰进行配料。
将基础配方87.0%的铝钛渣和13.0%的活性石灰置于高速研磨机,研磨1h.将研磨后物料加入5%水,低速混炼20min,利用活性石灰水化形成石灰乳作为结合剂,采用半干法成型,成型压力50MPa.成型后试样经110℃保温2h干燥后,分别在1400℃、1450℃和1500℃条件下,保温2h烧成,试样编号分别为前列~No.3。用日本电子JSM6480LV型SEM扫描电镜观察不同温度煅烧后试样断口的微观结构及组织形貌。用阿基米德法测量烧后试样的体积密度和显气孔率。
六铝酸钙材料相组成的分析试验通过XRD法,对比分析了煅烧温度对固相反应合成六铝酸钙材料的相组成。各配方试样的主要矿物组成包括主晶相六铝酸钙相和少量的刚玉相,随着煅烧温度的升高,六铝酸钙相衍射峰强度有逐渐增强趋势。
废镍渣
2017-06-06 17:49:54
废镍渣有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。废镍渣银白色金属,密度8.9克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。镍不溶于水,二价镍可能是主要生物类型,在生物体内能与很多物质络合、螯合或结合。废镍渣大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
凹凸棒土介绍
2019-01-04 17:20:15
凹凸棒土又称坡缕石(Palygorskite)或坡缕缟石,是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物。其结构属2:1型粘土矿物。在每个2:1单位结构层中,四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒,形成层链状。在四面体条带间形成与链平行的通道,通道横断面约3.7*6.3A°。通道中充填沸石水和结晶水,见凹凸棒石粘土晶体结构图。
凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石(attapulgite)为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,在其结构中存在晶格置换,帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中,颜色呈白色,灰白色,青灰色,灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,断口呈贝壳状或参差状,吸水性强。湿时具粘性和可塑性,干燥后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。
凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状,通常为毛毯状或土状集合体。莫氏硬度2—3,加热到700~800°C,硬度>5。比重为2.05~2.32。由于凹凸棒石独特的晶体结构,使之具有许多特殊的物化及工艺性能。主要物化性能和工艺性能有:阳离子可交换性、吸水性、吸附脱**,大的比表面积(9.6~36m2/g)以及胶质价和膨胀容。这些物化性能与蒙脱石相似。
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。
钒常识
2019-03-14 09:02:01
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。
活性白土发展前景
2019-03-04 11:11:26
活性白土是用粘土(首要是膨润土)为质料,经无机酸化处理,再经水漂洗、枯燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末,无臭,无味,无毒,吸附功用很强,能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮,放置过久会下降吸附功用。可是,加热至300摄氏度以上便开端失掉结晶水,是结构发作变化,影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中,简直彻底溶于热烧碱和中,相对密度2.3~2.5,在水及油中膨润极小。广泛用于矿藏油、动植物油脂、制蜡及有机液体的脱色精制。还可用作水分枯燥剂,内服药物碱解毒剂,维生素A、B吸附剂,润滑油重合触摸剂,汽油气相精制剂等,还可用作中温聚合催化剂、高温聚合剂和制作颗粒白土的质料。
一、质料曩昔人们只知道用膨润土作活性白土的质料,其实不然,具有粘土性质的矿土都可用作活性白土的质料,如高岭石粘土、蒙脱石粘土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土等。
高岭石粘土简称高岭土(kaolin),是一种以高岭石族矿藏为首要成分、质地纯洁的细粒粘土,外观呈白、浅灰等色,含杂质时呈黄、灰、黑色等。细密块状或疏松土状,有滑腻感,硬度小于指甲。比重2.4-2.6,枯燥后有吸水性。耐火度可达1770-1790℃。可塑性低,粘结性小,具杰出的绝缘性和化学安稳性。
纯洁的高岭土煅烧后色白,白度可达80%-90%。蒙脱石粘土又称膨润土、膨土岩、斑脱岩,是一种以蒙脱石为首要矿藏成分的细粒粘土。外观一般呈白色、粉红色、浅灰色、淡黄色,当被杂质污染时可呈灰绿色、紫棕色及其他较深的色彩。疏松土状者光泽昏暗,细密块状者呈蜡状光泽。硬度1-2,性柔软。块状或土状,有滑感。比重2-3。吸水后体积胀大,最大吸水量为其体积的8-15倍。具高可塑性和杰出的粘结性,在水溶液中呈悬浮和胶凝状,还具有阳离子交流的特性。海泡石粘土是一种以海泡石为首要成分的粘土。外观呈黄褐、深灰、灰白等色,土块状,质软而轻,硬度1-2,比重2.4-2.65,具有粘性和可塑性,手触之有滑感。加水后能调成糊状,干后用锤击之可留下锤痕。凹凸棒石粘土是一种以凹凸棒石为首要成分的粘土,表面与-般粘土无异,尤其是与蒙脱石粘土极为相似,并且两者常常共生。其户外判定标志是外观为土状,呈青灰、灰白、鸭蛋青色,土质细腻、有滑感,湿时具粘性和可塑性,干后质轻、收缩小。将它投入水中,嘶嘶发响,并崩散成碎块,但不胀大。凹凸棒石粘土的功用和海泡石粘土相同,具有热安稳性、抗盐性、吸附性及较高的脱色才干。最近湖南用海泡石制成了活性白土,浙江又发现b轴无序高岭土也能够作活性白土 ,山东研制成功了用净水剂的残渣作活性白土的质料。这样活性白土的质料就更广泛。但咱们一般所说的活性白土是指用膨润土作质料的活性白土。
用海泡石制活性白土,要通过精选、酸活化等工序才干制成活性白土。精选是用水选,液固比为5~10。水选后的悬浮液加0.5%的硫酸或1.5%的,煮沸30min,然后过滤、水洗、枯燥、研磨即为产品,脱色率达可93%,超越国家标准脱色率90%的要求。凹凸棒粘土素以"千土之王,万种用处"蓍称,凹凸棒活性白土(无酸活性白土)具有脱色率高、不含残留酸等特色。二、膨润土为质料的活性白土加工出产膨润土为质料的活性白土加工出产办法首要有全湿法、全干法、半湿法、汽相法、煅烧法等。
传统的全湿法是将膨润土、硫酸、水混合后在拌和的情况下加热到 100℃活化一段时间后洗刷、烘干、破碎即得产品。该办法最大的缺陷就是耗酸量大,因而导致洗刷用水量大,环境污染严峻,本钱高。过程依次为:选矿;原土打浆、提纯并排放沙砾和水;参加酸和水,在80~100℃下活化10-30min,一起以 1000r/min拌和;吸滤,滤液循环至打浆提纯过程,滤渣至下一步;枯燥、破坏;制品检测、包装。传统的全干法出产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充沛拌和,放置一段时间,然后烘干、分碎即得制品。这种办法尽管下降了用酸量,无废水排出等环境污染,但其产质量量较低,大大约束了其用处。过程依次为:选矿;参加酸和水进行挤出法常温固相活化;枯燥破坏;制品检测、包装。半湿法出产工艺是将少量硫酸和水与膨润土混合后充沛拌和,在必定温度下活化(放置)一段时间,然后参加酸和水再进行第二步活化。过程依次为:选矿;参加酸和水进行挤出法常温固相活化;参加酸和水活化;漂洗;压滤;枯燥、破坏;制品检测、包装。半湿法出产工艺则较好地处理了全湿法和全干法存在的问题,工艺简略,本钱低,产质量量高。
一般来说,半湿法出产工艺比传统的工艺耗酸量下降一半至三分之二(1/2~2/3),用水量也下降1/2~2/3,废水少,稍加处理即无环境污染,本钱低,在相同情况下,产质量量比传统办法脱色力提30%。汽相法技能是在有压高热汽相下对水、酸、土半干态拌匀颗粒状况混合料,在静态下经汽相、液相、固相之间进行剧烈的酸化反响构成半干态颗粒状酸化物,经漂洗等工序制备活性白土的一种新工艺技能。该技能把现有的湿法制白土和干法以及煅烧法出产活性白土技能的长处集为一体的技能办法,具有很广的实用价值,为我国白土出产供给一种新工艺技能。该技能与传统湿法制备活性白土工艺相比较具有如下长处:
①用酸量和用水量别离下降50%左右,出产周期缩短1/2~ 1/3;②污染轻,而易管理;③占地面积少,设备使用率高,出资少,见效快并与现有湿法工艺流程和设备严密联接。依据工艺不同,活性白土还可联产硫酸铝、硅铝白硫酸钠、石膏等。
现在活性白土的出产工艺还存在三点难题需求处理:
(1)对膨润土原土有必定的选择性,并非对一切不同类型的膨润土都能出产出脱色率≥90%的高效活性白土,即还有一些类型的膨润土只能出产出脱色率≥ 80-85%的普通活性白土或半高效活性白土。活性度目标暂时还达不到H型(高活性度活性白土)对活性度的要求。因而它的运用规划受到了一些约束。
(2)酸性废水的处理,现在石灰用量太大。
(3)吸油率大。活性白土脱色运用量为油重的2%-5%。运用白土对油脂进行脱色,不可避免的要夹藏油,夹藏量一般为活性白土量的20%-50%,然后增加了炼耗和本钱。现在,少量厂商选用浸出法从活性废白土中将油别离出来,但别离后的油品因为白土的效果,色泽为漆黑,无法脱色出好的色彩。因而,国内油脂脱色部分期望吸油率小的活性白土。
三、使用规划活性白土因比表面积大,吸附才干强,脱色效率高;活性度低,不与油脂及其它化学物质发作化学效果;用于液体脱色过滤速度快,残液率低,如食用油脱色、制糖脱色等;脱色后液体通明清亮,质量安稳,无异味、不回色、不回酸;运用后的产品,通过恰当处理能够进行二次使用,不会形成环境污染等系列产品长处而广泛使用于吸附剂、粒白土、无碳复写纸用显色剂中。(一)吸附剂
1、食用油脱色剂级产品广泛适用于各类植物油、动物油和矿藏油的脱色,如豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、葵花籽油、棕榈油、椰子油、蓖麻油、茶油、玉米胚油、精糠油、麻油、桐油、红花油等。
2、制糖脱色脱色级产品以富镁铝硅酸盐净化的制品糖,其色泽、还原糖含量、PH值、根离子含量、氯离子含量、蛋白质含量、熬糖温度及钙镁离子含量等均到达现行行业标准,节省脱色处理费用60%左右。脱色后的滤饼可作混合饲料,削减环境污染,完成综合使用。
3、环境吸臭剂级产品产品具有杰出的吸附异味功用,能够消除冰箱、宠物卧室、厕所及其它场所的异味。
(二)颗粒白土(三)无碳复写纸用显色剂四、经济效益分析膨润土质料报价约为250元/吨,普通活性白土国内商场报价约1200元-1500/ 吨。
按1万吨/年活性白土的规划预算,设备和基建出资约为300-400万元,本钱 600-700元/吨,年产值1400万元左右,利税600万元。若配套出产白炭黑、4A 分子筛等效益更高。膨润土是我国的优势资源,储量居世界第一位,但开发使用起步较晚,深加工技能落后、产质量量差、出产规划小,国内油脂脱色等部分用的优质活性白土需要从国外进口。美国活性白土的出产才干已到达400万吨/年以上,而我国仅为20万吨/年左右。椐计算,我国近年来对活性白土的需求量以每年7-8%的速度递加。通过国内商场的调查分析,仅就油脂精炼商场巨大,据业界专家猜测,我国年产各种植物油约800万吨,进口油500-600万吨,其间精炼油占总数的1/2,约650 万吨。因而,出产高效活性白土商场前景宽广。
钛渣术语
2019-01-25 13:37:03
钛渣:钛铁矿(钛精矿)配加一定量的含碳还原剂通过电炉熔炼,使矿中的铁氧化物被C还原,从而实现铁钛分离,钛氧化物被富集在炉渣中所形成的产品。 酸溶钛渣: 用作硫酸法钛白生产原料的钛渣 氯化钛渣: 用作氯化法钛白或海绵钛生产原料的钛渣 富钛料: 将钛铁矿通过各种方法进行富集而得到的高品位的含钛物料的总称 预处理: 在矿物进入电炉冶炼前,为了改善矿物性能等而对矿物进行一定的处理。 预还原: 在矿物进入电炉冶炼前,对矿物先进行还原处理,将矿中部分铁氧化物还原成低价铁或金属铁的处理方法。 预氧化: 在矿物进入电炉冶炼前,将矿物在中性或氧化气氛中进行焙烧的处理方法。 电炉冶炼法: 通过电炉并由电极输入电能来进行冶炼的方法。 电极: 将电流输入电炉内,并由此将电能转化为矿物冶炼所需要的能量的导电物体。 石墨电极: 采用石墨作为电极的主要原料,是一种已焙烧成形的电极。 自焙电极: 将电极糊填充在电极筒套中,通过冶炼过程中产生的热量来焙烧成形的电极。 还原剂: 用于将高价氧化物还原成低价氧化物或金属单质的物料 炉况: 电炉冶炼过程中炉内的状况。 翻渣: 在钛渣冶炼时,因炉料突然陷落造成还原反应瞬间激烈发生,产生大量CO气体经熔渣逸出,使渣出现沸腾和喷溅现象。 低价钛: 化合价低+4价的含钛化合物。 半钢: 钛渣冶炼时铁氧化物被还原后所生成的一种铁水,因含C介于钢与铁之间,故称半钢。 不溶钛: 不溶于硫酸的钛化合物。 挂渣: 在冶炼钛渣时,为防止钛渣对炉壁的腐蚀,在炉内壁挂上一层钛渣以保护炉壁的方法。 直流电炉: 采用直流电源的电炉。 交流电炉: 采用交流电源的电炉 明弧冶炼:在冶炼钛渣时,通过电极顶端发出弧光热量来熔化物料进行冶炼的方法。 埋弧冶炼: 冶炼时电极插入物料中通过物料的电阻产生热量来进行冶炼的方法。 铁、钛总量:原料中二氧化钛和三氧化二铁与氧化亚铁的总和。 配碳量:根据原料中铁含量与还原剂的碳含量及其还原程度来确定配碳的比例关系。
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。
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。
从钒钛磁铁矿中提钒工艺
2019-01-04 11:57:12
钒钛磁铁矿是一种以含铁、钛、钒为主的共生磁性铁矿,钒的绝大部分和铁矿物质呈类质同象赋存于磁铁矿中。该类矿在世界上赋存量巨大,在世界六大洲均有大型矿床分布,世界上钒产量的88%是从钒钛磁铁矿中提取出来的。本文首先归纳我国开发的提钒技术,然后再介绍国外从钒钛磁铁矿和铁矿中提钒的成熟流程。
从钒钛磁铁矿中回收钒,常用的方法是将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒生铁,再通过选择性氧化铁水,使钒氧化后进入炉渣,得到钒含量较高的炉渣作为下一步提钒的原料。
目前含钒铁水的处理方法有三种:1、吹炼钒渣法:此法是在转炉或其他炉内吹炼生铁水,得到含V2O512~16%的钒渣和半钢,吹炼的要求是“脱钒保碳”。此法是从钒钛磁铁矿中生产钒的主要方法,较从矿石中直接提钒更经济。目前世界上钒产量的66%是使用这种方法生产的。2、含钒钢渣法:此法是将含钒铁水直接吹炼成钢。钒作为一种杂质进入炉渣,钢渣作为提钒的原材料。但这种钢渣中氧化钙含量高达45~60%,使提钒困难。这种方法不仅省去吹炼炉渣设备,节省投资,而且回收了吹炼钒渣时损失的生铁,是新一代的提钒方法。3、钠化渣法:此法是把碳酸钠直接加入含钒铁水,使铁水中的钒生成钒酸钠,同时脱除铁水中的硫和磷。该种渣可不经焙烧直接水浸,提取五氧化二钒。所获得的半钢含硫、磷很低,可用无渣或少渣法炼钢。
富锰渣渣皮的深加工
2019-01-25 13:37:59
火法富集锰,是提高锰品位的一种方法,火法富集锰的主要产品是富锰渣渣和副产品生铁。生铁作为钢铁生产的用料,而富锰渣扎除作为硅锰合金的主要原料外,在化工上也有广泛的用途。用它作为化工原料,与原矿相比可以节省许多工序和能源。比如:生产硫锰。用它直接与硫酸反应,这样就省去用原矿煅烧还原的工序。 但是,目前富锰渣的价格较高,而且价格以其品位的提高而提高。目前的价格是每度43.00元,用它来生产硫酸锰很不合算,而生产富锰渣的另一副产品——渣皮其价格较便宜,每吨随市场价一般在250—400元之间。用它来作为生产锰盐及其他化工产品有着广阔的前景。笔者长期接触高炉火法集锰,在工作过程中摸索出渣皮中含有各种成分及数据:锰含量:24~30%,泥沙:32~36%,铁:12~15%,磷:1.5~1.8%,水分:6~8%渣皮中的含锰量与该高炉生产的富锰渣含量有直接的关系。渣皮中的二氧化硅含量除原矿原来含有之外,还与该高炉的操作工和业主的素质有关,渣皮中生铁的存在,是造成渣皮含铁高不能与富锰渣等价卖出的主要原因,渣皮中的水分,是长期堆放在露天日晒雨淋造成的。笔者通过研究和反复实验,成功地解决上述问题,为渣皮的用途翻开了新的一页。 目前这一技术已经形成成熟的生产工艺,生产的产品主要元素如下:粒度30目的含锰量为31%,含铁量为3.8,二氧化硅含量为28,磷为0.064~0.09,水分为1;粒度20目的含锰量为31%,含铁量为4.2,二氧化硅含量为29,磷为0.064~0.09,水分为1;粒度10的含锰量为30.57%,含铁量为4.58,二氧化硅含量为30.35,磷为0.064~0.09,水分为1。
硅锰水渣
2017-06-06 17:50:02
硅锰水渣作为在铸造硅锰合金后残留下来的废物品。如利用硅锰水渣在中频炉中生产硅锰合金以及利用硅锰水渣和锡渣烧制硅酸盐水泥熟料等。每年随着硅锰合金的产出会产生大量的硅锰水渣,如何利用先进技术让这些硅锰水渣变废为宝成为未来一个具有前景的
行业
。 硅锰水渣具有二次回收利用的价值。
我国钴土矿的处理方法
2019-03-04 11:11:26
我国某钴冶炼厂处理块状钴土矿产出氧化钴。选用鼓风炉还原熔炼、硫酸浸出钴铁、净化后用亚硝酸钴钾法别离钴镍的工艺流程。
国内有的厂选用硫酸化焙烧钴土矿,使钴、铜和锰等转变为可溶性的硫酸盐。焙烧矿经湿磨后进行空气拌和浸出。浸出矿浆经二段稠密,四段洗刷和过滤,滤渣抛弃,滤液中和除铁,用Na2CO3中和至pH=6.2~6.5,铜水解沉积后,溶液用H2S溶液沉积钴,含锰母液可送出产电锰。硫化钴渣配硫酸在反转窑内进行硫酸化焙烧,然后加水溶解成硫酸钴溶液,溶液经两次氧化和碳酸钠中和沉钴,一次Co(OH)3经烧结和电炉熔炼成粗钴阳极,送电解精粹,二次Co(OH)3经硫酸溶解后回来一次析钴。电解精粹的阳极液净化选用除铜、N235萃取别离镍和717型阴离子交流树脂除锌。此种工艺中钴的总回收率可达80%,锰的总回收率达90%。