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。
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。
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。
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。
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。
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。
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氯化锌价格
2017-06-06 17:49:59
氯化锌价格一直众多投资者和生产商密切关注的话题.在基本面继续保持供过于求,传统旺季消费未启动的情况下,近期氯化锌价格的涨跌仍然交由美元指数主导。本周氯化锌价格再次成市场上的焦点。周一,受上周五伦锌大幅下跌5.16%的影响,沪锌09合约以跌停板价格13900元开盘,全日保持跌停板行情,大量多单意欲出逃。周二沪锌继续保持下跌惯性,09合约跌至半年以来的最低点13480元,随后开始小幅反弹。周三、周四、周五沪锌持续保持反弹态势,周五收于14380元,较上周下跌90元,或0.62%。国内上交所库存高企情况开始有所改善,如美元指数继续回调,在库存继续减少的利好因素刺激下,沪锌09合约下周有望突破14500元、15000元阻力位,向16200元一带发起冲击。然而,投资者仍需关注政府是否会采取加息或上调存款准备金政策,此外,欧洲债务危机仍像一颗不定时炸弹随时有可能再次被引爆。因此,建议投资者务必关注14500元、15000元和16200元三个关键价位。抢反弹宜快进快出,以日内交易为主;趋势单仍建议逢高放空为主。氯化锌价格受库存的这一显著变化影响,企业锌库存已经有所减少,开始出现集中采购现象,值得特别关注。如果库存继续保持减少的趋势,说明氯化锌消费较之前有所好转,对氯化锌价格将构成有力支撑。
氯化锌价格
2017-06-06 17:49:51
氯化锌是无机盐工业的重要产品之一,氯化锌的出厂价格在7000RMb左右氯化锌应用范围极广.氯化锌易溶于水,溶于甲醇、乙醇、甘油、丙酮、乙醚,不溶于液氨。潮解性强,能自空气中吸收水分而潮解。具有溶解金属氧化物和纤维素的特性。熔融氯化锌有很好的导电性能。灼热时有浓厚的白烟生成。氯化锌有腐蚀性,有毒.可以用作有机合成工业的脱水剂、催化剂,以及染织工业的媒染剂、上浆剂和增重剂,也用作石油净化剂和活性炭活化剂,由于氯化锌与丝绸、纤维素等材料的亲和性,它可用作衣料的防火物质,也可用在织物气味洁净剂,氯化锌可以攻击金属氧化物(MO)生成MZnOCl2,这就是它作为金属焊剂的原理。还用于电池、硬纸板、电镀、医药、木材防腐、农药和焊接等方面。近年来随着小型电器的不断增多,同时石油、有机合成等工业发展迅猛,需要量也在大量地增加,从而促进了氯化锌工业生产的发展。工业固体氯化锌应以内衬聚乙烯袋的镀锌铁桶包装,也可用塑料桶、纸板桶或内衬聚乙烯袋的复合塑料袋的镀锌铁桶包装,也可用塑料桶、纸板桶或内衬聚乙烯袋的复合塑料编织袋包装,每桶(袋)净重50kg或25kg。工业氯化锌液体应用塑料桶或内涂耐酸漆等防腐材料的钢制槽车装运。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志。氯化锌这类化学用品的用途叫多,已经得到了众多投资者的认可,也许氯化锌的价格会在不久的将来成为热门话题!
氯化镍价格
2017-06-06 17:49:51
氯化镍价格信息如下 产品名称: 氯化镍 产品规格: 优级品 一级品 产品类别: 中间体/合成材料中间体 产 地: 进口包装:双层防水塑胶袋,净重25KG/袋价 格: 58000/吨备 注: 名 称 优级品 一级品 镍含量(以Ni计)≥ 24.0 24.0 水不溶物≤ 0.01 0.02 硫酸盐(SO4)≤ 0.02 0.05 硝酸盐(NO3)≤ 0.01 0.02 钴(Co)≤ 0.05 0.30 锌(Zn)≤ 0.005 0.05 铁(Fe)≤ 0.001 0.003 铜(Cu) ≤ 0.002 0.005 铅(Pb)≤ 0.005 0.005 用途: 用于电镀,制造防腐剂、氨吸收剂和化学试剂等。 储存: 阴凉干燥处保存,包装应完好,防止受潮或风化。 包装: 塑料编织袋内衬双层塑料袋,每袋净重25公斤。性质:氯化镍镍有六水物、七水物和无水物三种。低于31.5℃的结晶物为七水物,高于31.5℃的结晶物为六水物。工业品为二者的混合物,外观为翠绿色颗粒壮结晶。溶于水及乙醇。水溶液呈酸性。极易潮解。稍易风化。加热至280℃时失去全部结晶水变成无水物。无水物为黄绿色结晶体,溶于水,不溶于乙醇及醚。加热至840℃开始释出三氧化硫,变为氧化镍。用途:主要用于电镀工业,用于预镀镍、镀镍、镀镍铁合金、镀镍钴合金、镀锌镍铁合金,也用于电铸镍和化学镀镍等溶液中。在镀镉、镀锌时也用作添加剂。还用于制造镍镉电池、硬化油或油漆的催化剂、还原染料的媒染剂、金属着色剂等。也用于制取镍触媒及其他镍盐等氯化镍价格还有其他更多化合产品金属,请登入上海有色网查询
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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。
氯化镍价格
2017-06-06 17:49:59
在知晓氯化镍价格之前让我们先对氯化镍做一个透彻的了解。氯化镍为绿色或草绿色单斜棱柱状结晶。相对密度1.921。熔点80℃。易溶于水、乙醇,其水溶液呈微酸性。在干燥空气中易风化,在潮湿空气中易潮解。加热至140℃以上时完全失去结晶水而呈黄棕色粉末。所属类别无机化工产品: 无机盐: Ce液化物及氯酸盐用途与作用用于电镀镍,在快速镀镍中作阳极活化剂,在工业或防毒面具中用作氨吸收剂。用于制造催化剂、干电池。制造隐显墨水。合成工艺与制法金属镍法将金属镍加入盛有适量水或母液的酸解器中,再加入硝酸、硫酸进行反应生成硫酸镍溶液,送至中和反应器中,加入纯碱溶液进行中和反应生成碳酸镍,经过滤分离硫酸钠后,用水洗涤,将碳酸镍加入反应器中与盐酸进行酸化反应生成氯化镍,加入过氧化氢和碳酸钡净化溶液,过滤除去铁和硫酸盐,再经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离,制得氯化镍成品。其反应式如下:3Ni+8HNO3→3Ni(NO3)2+4H2O+2NO↑Ni(NO3)2+H2SO4→NiSO4+2HNO3NiSO4+Na2CO3→NiCO3 +Na2SO4NiCO3+2HCl→NiC12+H2O+CO2↑反应释出的氧化氮气体,用氨水吸收,可制成硝酸铵副产品。含镍废料法将含镍废料(下脚屑)加人酸解器与硝酸进行酸解反应,生成硝酸镍溶液,加入硫代硫酸钠净化,除去铜、铅、锌等杂质。净化后溶液与烧碱溶液反应生成氢氧化镍,过滤后用水洗涤,把氢氧化镍加入反应器与盐酸进行酸化反应生成氯化镍,加入硫化氢,双氧水除去铁等杂质,把澄清液送去蒸发浓缩,经冷却结晶、离心分离,制得氯化镍成品。其反应式如下:Ni(OH)2+2HCl→NiCl2+2H2O氯化镍价格目前市场上一般在40000元/吨。
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。
氯化铝的价格
2017-06-06 17:49:56
据了解,我国聚合氯化铝目前年产能已达35万吨以上(以氧化铝含量30%固体产品计),占世界产能的40%以上,并且每年出口量在不断增长,不仅是世界最大的使用国,还将成为主要的出口国。然而,像巩义地区这样的大规模生产企业群在国内很少,全国各地大部分企业规模较小、分布较散。因此,该地企业群一旦大面积停产,区域供需格局必将面临新的调整,同时将出现一系列影响整体市场及其企业布局的不利因素并且也会影响到氯化铝的价格。客运因素直接引起供货链中断,导致潜在货源紧张,行情逐步升温。由于巩义在国内聚合氯化铝行业占据着1/3产能,是净水剂生产基地,一旦该地区聚合氯化铝企业大面积停产,对市场供求将造成重大影响,对于氯化铝的价格也产生了影响,稳定多年的供需平衡有可能被打破,导致货源紧张的现象发生。这将是直接打破市场平稳升温的主要因素,也是未来可能引发市场炒作行为的原因之一。环保因素限制企业开工率,致使低端产品逐步离场,高端产品提价。据了解,作为净水剂生产基地的巩义地区,原来占据国内相当比例的生产28%以下的聚合氯化铝的企业大部分已经转型升级,淘汰低端产品,转而生产高含量的产品,一些技术跟不上的企业也就淘汰出局,造成市场总体供应量减少。同时,升级后的高端产品售价也同步跟涨,未来市场有望出现局部带动整体的趋势。综上所述,氯化铝的价格得稳定情况暂时无法确定,更多关于氯化铝的价格信息可登陆上海有色网咨询。
四氯化锡 价格
2017-06-06 17:49:51
四氯化锡 价格是消费者会关注的话题,下面我们就来看一下这个问题。性状一四氯化锡工业品为无色或淡黄色的液体,b.p.142℃,相对密度2.3021,暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟,有强烈的刺激性,遇水分解,生成盐酸及正锡酸。性状二无色液体或无色立方结晶。熔点-33℃。沸点114.1℃。液体相对密度2.226。溶于冷水并放出大量的热,溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯、四氯化碳。遇热水则分解。在湿空气中吸水生成为三水物。进一步加水,生成5、8、9等不同数量的结晶水的化合物。无水氯化锡在低温下能吸收大量的氯气,同时体积形成膨胀和冰点下降;能与氨反应生成复盐;与碱金属作用生成锡酸盐。有强腐蚀性。所属类别一农药中间体: 杀螨剂中间体所属类别二无机化工产品: 无机盐: Ce液化物及氯酸盐用途与作用一四氯化锡是合成杀螨剂三环锡、苯丁锡和三唑锡的中间体。用途与作用二用于合成有机锡化合物的原料,染色的媒染剂,制造蓝晒纸和感光纸、润滑油添加剂,玻璃表面处理以形成导电涂层和提高抗磨性。用作异丁烯、α-甲基苯乙烯等的阳离子聚合催化剂。合成工艺与制法一金属锡氯化法 将金属锡熔融,然后泼入冷水,激成锡花,加入反应器中,通入干燥氯气进行反应,生成四氯化锡。由于产物中有过量的游离氯而呈黄色。可加入几片锡薄片,加热蒸馏,用干燥容器接收105~120℃的馏分,制得无水氯化锡成品。其反应式如下:Sn+2C12→SnCl4合成工艺与制法二四氯化锡是由锡和氯气为原料制成。参考质量标准参考标准指标名称 指标四氯化锡(SnCl4)/%> 99游离氯/%< 0.005锑(Sb)/%< 0.006铅(Pb)/%< 0.002铁(Fe)/%< 0.005铜(Cu)/%< 0.001砷(As)/%< 0.10如果你对四氯化锡 价格感兴趣,你可以登陆上海有色网进行查询,寻找更详细的信息。
氯化亚锡价格
2017-06-06 17:50:01
氯化亚锡
价格
是一种投资者想知道,因为了解它可以帮助操作。所在区域: 河北邯郸市 所属
行业
: 其他化学品 供应数量: 大量 产品规格: 不限 产品
价格
: 10000元 产品名称: 氯化亚锡 产品规格: 99% 产品类别: 医药与生物化工 产 地: 本厂价 格: 48元/公斤用途 用于染料, 香料, 制镜, 电镀等工业;并用作超高压润滑油, 漂白剂 ,用作还原剂、媒染剂、脱色剂和分析试剂,用于银、砷、钼、汞的测定。包装储运 用内衬塑料袋的铁桶或木桶或塑料桶包装,每桶净重25kg、30kg或50kg,包装上标明“密封保存”字样。 应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内,库温不宜高于32℃。容器必须密封,防潮。不可与氧化剂共贮混运。运输过程中要防雨淋和日晒。装卸时要小心轻放,防止包装破损。 失火时,可用水、砂土和各种灭火器扑救。制备或来源 用锡跟浓盐酸或用一氧化锡跟盐酸反应可制得。如果你想更多的了解关于氯化亚锡
价格
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含钒四氯化钛泥浆的处理技术
2019-02-15 14:21:16
不管哪一种方法,在精制除钒进程中都发生含钒(VOCI2)、高沸点杂质的TiCl4泥浆,其处理难度较大。 铝粉除钒的TiCl4泥浆按国外熔盐氯化的经历,是返回到独立的熔盐炉中处理。首要收回TiC14,之后通人C12,使VOC12从头转变成VOC13、VC14,经冷却、冷凝、收回,再制成V2O5,做到综合利用,变废为宝。 国内铜丝球除钒工艺,因铜复原后生成的VOCI2被吸附在铜丝球上,定时用HCI,清水清洗,没有办法收回钒,操作环境恶劣,影响环境。法除钒的泥浆需求独自的蒸腾设备收回TiCl4,其固体杂质弃去处理。有机物除钒的TiC14泥浆选用接连返氯化炉处理的工艺收回TiC14,钒渣(VOC12)落人氯化钒渣桶中一块被净化处理。工艺简略接连,处理才能大,节能作用非常好。含钒泥浆的处理工艺流程如图所示。 该技能已由锦州钛厂申获发明专利。 几种除钒工艺比较见下表。
钒铝合金价格
2017-06-06 17:50:03
欧洲钒铝合金
价格
依然坚挺尽管目前欧洲钒铁
市场
上进展缓慢,但是业内人士表示很难从贸易商手里拿到整箱货,并且这种情况已经持续了几星期。他们准备采购3吨的钒铁,收到的报价在30.00美元公斤钒,但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。目前钒铁的鹿特丹仓交完税报价29.20-30.00美元/公斤钒。尽管目前欧洲钒铁
市场
上进展缓慢,但是业内人士表示很难从贸易商手里拿到整箱货,并且这种情况已经持续了几星期。一欧洲贸易商表示目前钒铁
市场
询盘增多。目前的
价格
上涨主要是由于贸易商之间的
交易
增多,终端消费者成交很少。他们准备采购3吨的钒铁,收到的报价在30.00美元/公斤钒,但是最终的成交价在29.30美元/公斤钒。 相比而言,五氧化二钒
市场
波动不大,
价格
持稳在6.00-6.50美元磅。“目前
市场
前景还是不明了,但是我认为不会有低于29.00美元/公斤钒的报价,”该消息人士说。 另一欧洲贸易商目前钒铁的完税报价在29.75美元公斤钒。另一欧洲贸易商目前钒铁的完税报价在29.75美元/公斤钒。但是目前很难以更低的
价格
拿到货,因为随着询盘的增多,贸易商都在等待
价格
的继续上涨。尽管到目前为止,该贸易商没有收到任何询盘,但是他们对
市场
仍旧很有信心,并且没有销售压力。 一欧洲贸易商表示目前钒铁
市场
询盘增多。“我们正密切关注
市场
,”该消息人士说。 相比而言,五氧化二钒
市场
波动不大,
价格
持稳在6.00-6.50美元磅。相比而言,五氧化二钒
市场
波动不大,
价格
持稳在6.00-6.50美元/磅。目前钒铁的鹿特丹仓交完税报价29.20-30.00美元公斤钒。但是目前很难以更低的
价格
拿到货,因为随着询盘的增多,贸易商都在等待
价格
的继续上涨。他们准备采购3吨的钒铁,收到的报价在30.00美元公斤钒,但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。至于钒铁
市场走势
,一业内人士认为主流
价格
将在29.70美元/公斤钒,因为目前需求不是很强劲,但是最低的
价格
不会低于29.00美元/公斤钒。目前的
价格
上涨主要是由于贸易商之间的
交易
增多,终端消费者成交很少。他们准备采购3吨的钒铁,收到的报价在30.00美元公斤钒,但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。尽管钒铝合金
价格
依然坚挺,但
市场
需求并不旺盛。
氯化铝价格
2017-06-06 17:50:01
据了解,我国聚合氯化铝目前年产能已达35万吨以上(以氧化铝含量30%固体产品计),占世界产能的40%以上,并且每年出口量在不断增长,不仅是世界最大的使用国,还将成为主要的出口国。然而,像巩义地区这样的大规模生产企业群在国内很少,全国各地大部分企业规模较小、分布较散。因此,该地企业群一旦大面积停产,区域供需格局必将面临新的调整,同时将出现一系列影响整体市场及其企业布局的不利因素并且也会影响到氯化铝价格。一般而言,氯化铝价格的价格基本比较平稳,喷雾型的氯化铝价格为1800元,而滚筒型的氯化铝价格为1500元。这种均是含量比较高的,氯化铝含量达28%和30%。客运因素直接引起供货链中断,导致潜在货源紧张,行情逐步升温。由于巩义在国内聚合氯化铝行业占据着1/3产能,是净水剂生产基地,一旦该地区聚合氯化铝企业大面积停产,对市场供求将造成重大影响,对于氯化铝的价格也产生了影响,稳定多年的供需平衡有可能被打破,导致货源紧张的现象发生。这将是直接打破市场平稳升温的主要因素,也是未来可能引发市场炒作行为的原因之一。环保因素限制企业开工率,致使低端产品逐步离场,高端产品提价。据了解,作为净水剂生产基地的巩义地区,原来占据国内相当比例的生产28%以下的聚合氯化铝的企业大部分已经转型升级,淘汰低端产品,转而生产高含量的产品,一些技术跟不上的企业也就淘汰出局,造成市场总体供应量减少。同时,升级后的高端产品售价也同步跟涨,未来市场有望出现局部带动整体的趋势。综上所述,氯化铝价格得稳定情况暂时无法确定,更多关于氯化铝价格信息可登陆上海有色网咨询。
氯化亚铜价格
2017-06-06 17:50:00
氯化亚铜价格,本周国内外经济数据好坏参半,而欧元区债务协调会议初步达成协议向希腊提供财政援助,欧元受到这一方案提振走高,促使美元高位回落整理。回顾本周氯化亚铜价走势,基本呈现突破上行格局。周五,上期所库存周报公布,库存降幅达13636吨之多,伦氯化亚铜库存在本周五日内也均维持减势,累计减少6125吨。库存的减少给氯化亚铜市场带来信心,旺季效应对消费的刺激终于有所体现,加上美元回调的配合,潜伏至今的多头伺机入场推行,氯化亚铜价终于突破前期震荡区间,为下一轮上涨打开通道。周五,欧盟峰会达成协议,欧盟各成员国将与IMF共同出资援助希腊,氯化亚铜市场对希腊债务危机的担忧暂时得到缓解,欧元从谷底反弹,美指因此从82上方的高位回落,最低跌破81,给伦氯化亚铜上涨添加动力。尽管本周后期,美元走势有所反复,但即便在美元反弹的压力下,伦氯化亚铜依旧维持强势,在突破前期的横盘阻力位后即稳站五日均线上方,周四更是突破性地摸高至7900美元/吨之上,自上周五以来涨幅已超过5%之多,形成突破向上格局。现货氯化亚铜市场成交平稳,内外价差扩大,套利人士进入氯化亚铜市场购买现货,商家担忧价格继续上涨难以大量出售,内外反套参与者较多,警惕外方资金继续推高逼迫做空平仓的风险,终端入场比例较少,短期现货氯化亚铜市场保持倒挂,金川本周29号上调氯化亚铜价至167000元/吨,上调5000元/吨,31日继续上调至171000元/吨,累计上调幅度5.3%,截至周四进口氯化亚铜170000元/吨,金川氯化亚铜170000-171000元/吨。近来氯化亚铜价持续上涨,本周已破25000美元/吨关口,更有继续上涨之势。本周不锈钢价格终在强势氯化亚铜价的带动下有所上调,但成交情况并未就此好转,氯化亚铜市场人士对于目前实际需求依然存有疑虑,对于目前价格的可持续性依然有所顾虑,导致成交不畅。不锈钢氯化亚铜市场的僵持状况短期难以缓解。
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
聚氯化铝价格
2017-06-06 17:50:01
2月初,聚氯化铝
价格行情
有最新影响。随着郑西高速铁路的正式投入运营,途经的巩义地区的聚合氯化铝等净水剂生产也发生较大变化。铁道部通知称,因净水剂企业的生产开工将导致空气中悬浮
金属
颗粒浓度加大,进而影响高速列车的安全行驶等问题,要求该地区净水剂企业停产。由此将对国内整个净水剂
市场
造成较大影响。加之环保、原料等因素综合影响将打破聚合氯化铝的
价格市场
的长期稳定格局,
行情
也将由稳转升。春节后,聚氯化铝
价格
保持了一年多的1900~2100元(30%固体,吨价,下同)
价格
开始上扬,涨幅在5%以上,资源紧张,续涨趋势明显。同时,区域供需格局也将面临重新调整。聚合氯化铝由一系列不同聚合度的无机高分子化合物组成,主要成分为AL13O4(OH)24(H2O)127+高电荷聚合环链的聚合铝离子,对水中胶体及颗粒物具有高效电中和及架桥絮凝功能,可有效去除水中浊度、色度、重
金属
离子及微量有机毒物. 聚合氯化铝
市场
价聚合氯化铝产品特点: 该产品与其它混凝剂相比,具有以下优点:l、应用范围广,适应水性广泛。2、易快速形成大的矾花,沉淀性能好。3、适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。4、水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果。5、碱化度比其它铝盐、铁盐高,对设备侵蚀作用小。 1、絮凝体成型快,活性好,过滤性好; 2、不需加碱性助剂,如遇潮解,其效果不变; 3、适PH值宽,适应性强,用途广泛; 4、处理过的水中盐分少; 5、能除去重
金属
及放射性物质对水的污染; 6、有效成分高,便于储存、运输。 聚合氯化铝产品用途:该产品能除菌、除臭、除氟、铝、铬、除油、除浊、除重
金属
盐,除放射性污染物质,在净化各种水源过程中具有广泛的用途。聚氯化铝
价格行情
连续上涨加大产品成本,促
市场
优胜劣汰,
价格
被动传导。自金融危机爆发以来,聚合氯化铝等系列净水剂产品是难得的
市场
相对稳定的产品之一。因此,
市场
的优胜劣汰在此期间表现得非常明显,存续的规模型企业在上游
行情
上升的推动,产品
价格
也只有被动向下传导,以保证企业经济效益的稳定增长,预计2010年仍将是聚氯化铝
价格市场
继续回升的重要一年。
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。
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。