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

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。

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。

一、石煤流态化焙烧－酸浸－离子交换工艺 由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发的流态化焙烧－酸浸-离子交换流程已被湖北某石煤冶炼厂选用（图1）。图1流态化焙烧－酸浸-离子交换法提钒流程 这一新工艺半工业实验取得的首要技能经济指标为：焙烧酸浸转化率67.03%，酸浸回收率大于98%，离子交换吸附率99%以上，淋洗解吸率99%以上，沉积回收率99%以上，从原料到产品钒回收率约65%，离子交换树脂的作业吸附容量高达420mg／g（湿树脂），淋洗液V2O5均匀浓度约100g／L，产品质量契合GB3283－87中冶金99级要求。 二、石煤无盐焙烧－酸浸－溶剂萃取法 石煤无盐焙烧－酸浸-溶剂萃取法提钒新工艺 湖南省煤炭科研所与湘西双溪煤矿钒厂共同开发出的无盐熔烧－酸浸－溶剂萃取流程见图2。这一工艺已用于双溪煤矿钒厂的工业生产。图2无盐焙烧－萃取法提钒工艺流程 萃取的技能条件为：有机相N 263 15%＋仲辛醇3%＋磺化火油82%，萃取原液pH约为7，比较O／A＝1／2，混合时刻3min，级数为1。 反萃的技能条件为：反萃水相NH3·H2O＋NH4Cl，比较O／A＝2，混合时刻3min，级数为1。 这一工艺取得的首要技能指标为（%）：焙烧转浸率大于55，酸浸回收率约98，灼烧回收率约98，总回收率约50。 因为在焙烧时不加任何添加剂，该工艺的生产成本较传统工艺下降20%～25%。一起，避免了加盐焙烧时烟气的污染，含钒废水量也大大削减。 三、酸浸－中间盐法 石煤流态化燃烧灰酸浸-中间盐法提钒新工艺 浙江化工研究院提出的石煤流态化燃烧灰（或石煤）酸浸－中间盐法提钒新工艺见图3。图3酸浸－中间盐法提钒工艺流程 半工业实验取得的首要技能经济指标为：V2O5浸出率93.69%，中间盐回收率99.07%，萃取率98.10%，反萃率98.16%，沉积率99.0%，V2O5总回收率大于80%。产品质量契合冶金98级要求，每吨产品耗硫酸30.46t，P204 7.5kg，TBP60kg，火油60kg，9.09t，蒸汽20t，电8000kW·h，副产铵明矾48。

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。

纵观2010年的钒系市场萎靡的震荡徘徊，08年金融危机的影响并没有消除，面对十厂九停的局面，让笔者思绪万千。由于2010年钒系市场的不给力，在即将到来的2011年，钒系产品市场仍然不容乐观，机遇与挑战并存。 国家政策和经济大环境的影响，如十二五的特种钢规划、南非电力危机等，钒系产品可能会受益这些而有所上扬。在关注机遇的同时，挑战同样存在，那就是钢材和钒系产品库存的高居不下，这将直接影响钒系产品价格的波动。尽管“十二五”规划已经提出要扩大特种钢生产，但还需要一段时间的过渡期。在技术层面上来说，2012年《钒工业污染物排放标准》的执行，对于提钒技术有了更高的要求，行业洗牌在所难免。 笔者从事大型钒厂设计施工五年，深入理解了行业特点，在此结合工业化实际，分析目前行业的企业与提钒工艺，为行业健康发展尽一份绵薄之力。 笔者五年前开始对五氧化二钒的产销量与成本等进行了详细的研究，得出的结论是绝大部分石煤提钒项目前景黯淡，在此基础上力劝众多石煤提钒投资者做好项目前期工作，将地质勘探、试验研究等工作做扎实。         希望本文能起到积极的意义。 1石煤提钒企业 1.1 石煤提钒企业现状 石煤提钒行业在近五年快速发展，由于各种因素的影响，行业发展不规范，技术水平参差不齐，行业认识存在一些误区。都说石煤提钒项目是大有钱途的，我要说的是，那是特定阶段的暴利（30多万元／吨），在环保日益重视的今天，无视环保的企业很多还没点火即被查封，大规模产业化是根本行不通的，钒企业需要一定的科学性才能可持续发展。 不管你相不相信，“进退维谷”是目前石煤提钒企业最真实的写照，部分投资者却只记得五氧化二钒价格曾从4－5万元暴涨至36－40万元/吨，而抱有幻想，坚持己见或听从他人一叶障目的建议，以致少的投资数千万，多的投资2－3亿，却上马即巨亏，深陷泥潭。 对于传言要认真分析，石煤提钒钱景没那么美好，石煤提钒的成本，特别是新建项目的成本，基本上会达到8.5－10万/吨，有的甚至会达到10－12万元/吨（还有更可怕的）。加上金融危机的影响，钢铁行业低迷、钢铁中钒的用量增长前景放缓甚至停顿，近期钒价一直处于低谷。下面以2010年五氧化二钒厂家产量统计为例。 2010年我国五氧化二钒厂家产量统计 （参考凡宇资讯数据，在此表示感谢）公司名称09产量（吨）10年产量（吨）内江市川威特殊钢有限公司 3000陕西五洲矿业股份有限公司 4000承德建龙特殊钢有限公司 1900攀钢集团西昌新钢业有限公司36003600德昌久源钒钛有限公司---600辽宁葫芦岛辉宏有色金属有限公司 1800云南华云钒业有限公司  四川攀枝花市金江冶金化工厂  葫芦岛市东方钒业有限公司 2000（粉片一起）陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 1000甘肃敦煌金地钒业公司 1000沈阳华瑞钒业有限公司  德昌久源钒钛有限公司 600广水大唐助剂有限公司 200芜湖清水福利化工厂 250－300怀化鹏鑫商贸有限公司200200陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 100广水湘鄂金属辅助材料有限公司00湘西自治州众鑫矿业有限公司 100湖南怀化万源矿产品有限公司  江苏南京南元化工有限公司 300湖北省旺盛化工厂 500洪江德坤钒业股份有限公司 300-400湖南省花垣四方矿业有限公司 800承德兴华恒通实业有限公司 400湖南省岳阳湘钒化工有限公司  甘肃省敦煌市鄂新钒业有限公司 700湖南益阳华太钒业公司 0湖南怀化德宏矿业有限公司  湖南吉首汇锋钒业有限公司  湖南安化华林钒业有限公司 400-500湖南鑫德钒业有限公司 未投产湖南洪江市振远钒电有限责任公司  湖南聚强钒业化工有限公司  怀化通达冶金冶金材料公司 1100湖南益阳弘基矿业有限公司  沅陵菩恩矿业有限公司  湖南省永欣钒业有限责任公司 0湖南娄底科源矿业有限公司  湖北宣恩泛得矿业投资有限公司  富源化工有限责任公司

硝酸镍化学式Ni(NO3)2。硝酸镍碧绿色单斜晶系板状晶体，密度2.05g/cm3，熔点56.7℃，沸点136.7℃（饱和溶液）。易溶于水，液氨，乙醇，微溶于丙酮，水溶液呈酸性，有吸湿性，潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化。受热时会失去四个分子水，温度高于110℃时开始分解并形成碱式盐，继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和氧化亚镍混合物。易溶于水，水溶液呈酸性，溶于氨水，液氨，氧化剂，与有机物还原及易燃物硫，磷等混合有引起燃烧和爆炸危险。分子式 Ni(NO3)2·6H2O外观与性状 青绿色单斜结晶，易潮解分子量 290.81 沸 点 136.7℃熔 点 56.7℃ 溶解性 易溶于水、乙醇、氨水密 度 相对密度(水=1)2.05 稳定性 稳定制备：1、由镍板与浓硝酸发生反应，再经稀释、调节酸度、静置、过滤、滤液酸化、减压蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离得到成品。2、由含镍工业废料酸溶、精制、沉淀出氢氧化镍，再用稀硝酸溶解得到。硝酸镍用途：用于电镀镀镍铬合金制件，使制件镀层细致，也用于制造蓄电池和彩釉着色，以及用于制造其他镍盐和镍催化剂。 

硝酸稀土是由轻稀土元素镧、铈、镨、钕中的两种或两种以上硝酸盐组成的无机混合物。为白色到浅粉色的晶体颗粒或粉末，极易吸湿潮解，易溶于水，溶于乙醇。质量指标  外观：白色/浅粉色的晶体颗粒或粉末，无肉眼可见的夹杂物。 　　有效成份：RExOy≥38% 　　杂质含量：Pb<0..002% 　　Cd：<0.0005% 　　As：<0.0003% 　　Hg：<0.00001% 　　Cl：<1% 　　水不溶物：<0.5% 　　总α放射性比活度不大于800Bq/kg。硝酸稀土的应用方法　　广泛用于各种粮食、油料、糖料、蔬菜、水果、花卉、烟草、茶叶和橡胶等作物，亦用于牧草和林木种植。 　　使用方法以喷洒为主，多用于苗期或花期，喷洒次数一般1~2次，也可拌种、浸种、涂抹（橡胶树）等。 　　喷洒使用时宜把天然水酸度先调至pH值5~6，以提高使用效果。 　　使用剂量一般为20~60克/亩。更多有关硝酸稀土的内容请查阅上海 有色 网

硝酸稀土硝酸稀土:土微黄色液体或晶体；易溶于水。主要用于稀土微肥。用于肥料添加剂。可以说是植物的肥料.稀土资料稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth），简称稀土（RE或R）。稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，“土”是按当时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组。轻稀土（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。重稀土（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。       硝酸稀土也是植物生长调节剂的一种。       以上是硝酸稀土的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。 

含钒岩石，亦称黑色页岩型钒矿、石煤，是我国钒矿资源十分重要的一部分，岩性以碳质页岩、含碳硅质页岩为主，岩石中含有或富集了钒、镍、钼、铀、铜、硒、镓、银及贵金属等60多种元素，遍及于我国湘、鄂、川、黔、桂、浙、皖、赣、陕、甘、晋、豫20余省中泥盆纪曾经的陈旧地层中。在我国这类岩石中，可构成工业矿床的首要是钒，据有关材料显现，仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州、陕西等7省，V2O5的储量已超越12亿t(不包含近几年各地新探明的储量)，为我国钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍，超越国际其他各国五氧化二钒储量的总和。我国含钒岩石首要产区见表1。 我国从20世纪60年代初开始进行从含钒岩石中提钒的研讨，到70年代遍及选用钠化焙烧提钒工艺进行出产，该工艺全流程总收回率一般低于50%，收回率低、资源有用运用差，在出产进程中排出很多富含对周边环境构成严峻污染的烟尘和HCl，Cl2，SO2等难以处理的腐蚀性废气，构成出产后的环境管理难度加大，为典型的以献身环境为价值的出产工艺，现在在我国现已全面禁止。近年来我国的一些科研、出产部门在进步V2O5的总收回率、简化工艺流程、削减污染物的发作、完成清洁提钒出产等方面进行了很多有利的探究，以期找到能全面替代传统提钒工艺的清洁出产工艺。本点评首要针对国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨实验的分段酸浸提钒工艺，运用归纳指数法对其探究从资源和污染物目标进行开始分析，并对工艺预期的清洁出产程度进行点评，探究在实验室实验阶段工艺能否完成清洁出产的一种定量点评办法，为下一步的扩试、工业实验挑选相应的工艺供给参阅、学习。 一、清洁提钒工艺根底 把握钒赋存情况和提钒进程中钒价态的改变规则，是拟定合理的含钒岩石提钒工艺流程，进步钒资源收回运用率，开发低耗清洁提钒工艺的重要根底。 (一)钒赋存情况 矿藏学研讨标明，我国不同区域含钒岩石的物质组成比较杂乱，不同区域间或同一区域不同矿段间，钒的赋存情况和赋存价态改变多样，但大部分钒首要赋存于伊利石类粘土矿藏中，且绝大部分以V3+方式存在于粘土矿藏二八面体夹心层中，仅部分以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+;V4+一般是含钒岩石经蜕变效果、风化淋滤效果或经氧化焙烧之后发作，原岩中V4+一般以氧化物(VO2)、钒卟啉中的氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐方式存在，且以赋存于铝硅酸盐类粘土矿藏(如伊利石、高岭石等)、以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+的VO2为主。因为含钒的铝硅酸盐类粘土矿藏结构十分安稳，很难直接被水、酸和碱溶解，要浸出这部分钒有必要先损坏这些含钒矿藏的晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒开释出来，再使其氧化和转化。 含钒岩石均构成于复原环境，在此环境下不或许存在V5+，一些矿区中处于天然风化(氧化)带(氧化矿)的样品中可有少数的V5+存在。从结晶学的根底推论，因为V5+离子半径与铝硅酸盐类粘土矿藏中阳离子的半径差异较大，不具有构成类质同象的条件，能够为这些少数的V5+首要以游离态V2O5或结合态(xM2O·rV2O5)的钒酸盐方式吸附于铁氧化物和粘土矿藏中，溶于酸和碱，可直接运用酸或碱浸出。 (二)清洁提钒机理 对地球元素化学搬迁的研讨标明，岩石在化学风化进程中，水化、水解效果中解离出的H+，关于脱除原岩中铝硅酸盐类矿藏的盐基离子、硅有着重要含义。矿藏中的一些非氧化态矿藏(如硫化物)在风化进程中的氧化促进矿藏分化，一起使被氧化矿藏活化，然后促进其发作搬迁转化。因为这一进程中很多H+的存在，可与水中的CO2，SO42-等构成H2CO3，H2SO4，而H+的存在，又反过来促进H2CO3离解为H+和HCO3-，使风化的进程一直在一种偏酸性介质环境中进行，原生岩石遭到深度的化学风化，终究使铝硅酸盐类矿藏晶体结构损坏，组成矿藏的元素构成各种化合物而发作地球化学搬迁或残留。由此可见，酸性介质的存在，是铝硅酸盐类矿藏晶体结构被损坏的最首要原因。 在酸性介质中，当H+进入铝硅酸盐类粘土矿藏晶格时，H+将替代V3+置换Al3+离子的方位，使离子半径发作改变，Al-O-H八面体的晶格能较Al-O-V晶格能更小，具有构成更为安稳结构的趋势。但因为H+离子的存在，铝硅酸盐类粘土矿藏铝氧八面体中Al-O-H键在强酸介质中易解离，构成该类矿藏发作类似于天然界化学风化的行为进程而使其晶格损坏。因而，H+的存在，将使铝硅酸盐类粘土矿藏中的V3+被开释进入溶液，然后可被氧化成V4+离子，选用后续工艺即可提取：(式中x标明与V2O32+结合的氧化物) 二、清洁提钒工艺-分段直接酸浸提钒 根据V3+在酸性介质中地球化学行为的特征，国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨成功了分段直接酸浸提钒技能(图1)，钒总收回率一般都可达80%以上，比传统焙烧工艺大大进步。一起因为在整个工艺流程中无焙烧，然后处理了传统提钒进程中因焙烧而发作的HCl，Cl2，SO2等腐蚀性气体的污染问题。图1 分段直接酸浸提钒工艺流程 分段直接酸浸提钒工艺具有技能工艺简略、本钱较低、钒收回率高、环境污染低一级长处，但该工艺还存在一些需求处理的问题：一是为得到较高V2O5浸出率，有必要耗费很多酸(H2SO4，HF，H2SiF6等);二是酸性浸出液的净化除杂、Fe3+复原和pH值调整等工序需求耗费很多药剂，特别是，然后导致氮废水的发作及处理问题;三是原矿中伴生的其他金属元素，在酸浸进程中不可防止地会一起进入浸出液中，而这些金属元素在现在的技能经济条件下，较难完成归纳收回运用而与终究废水一起排放，构成污染问题。 三、分段直接酸浸清洁提钒工艺点评 (一)点评办法 清洁出产(CleanerProduction)的概念，是联合国环境开发署工业与环境规划活动中心在1989年首要提出的，指将归纳防备的环境战略继续地应用于出产进程和产品中，以削减对人类和环境的风险性。清洁出产包含清洁的出产进程和清洁的产品两方面的内容，即不只要完成出产进程的无污染，并且出产出来的产品在运用和终究作废处理进程中也不对环境构成危害。清洁出产是以污染防备为中心，将工业污染防治关键由结尾管理改为出产全进程削减的全新出产方式，首要针对出产进程单元的污染操控分析，以消减污染物排放量和下降废物毒性为主。 现在清洁出产点评目标系统和办法的各种数学点评形式中，以归纳点评指数法和均匀点评指数法、模糊数学归纳评判法为主，后2种点评办法一是在点评模型中需片面断定点评因子权重，假如没有很多的详细测验和统计数据，就无法给出一个契合客观现实的权重，然后使点评成果带有很强的片面因素;二是在点评进程中触及很多杂乱的数学核算，下降了点评的可操作性。作为对实验室工艺预期清洁出产水平的分析，能够在仅根据实验室流程的相关材料的条件下，用简略的定量或半定量的点评定论指明有关问题。因而，学习陆长清等提出的“归纳点评指数法”，对分段直接酸浸提钒的预期清洁出产水行点评。 (二)点评要素 1、点评目标系统断定 厂商清洁出产定量点评目标，分为逆向目标与正向目标两类：一类是以动力和资源耗费、污染物发作为点评要素逆向目标，该目标的数值越低(小)越契合清洁出产要求(如能耗、水耗、污染物排放量等目标);另一类是以资源归纳运用、重复运用等为点评要素的正向目标，该目标的数值越高(大)越契合清洁出产要求(如废水重复运用率、尾矿归纳运用率、总收回率等目标)。 分段直接酸浸提钒工艺诞生的一个首要原因，是为了削减及根绝传统提钒工艺中大气污染的问题，其能否完成清洁出产，更多地表现在出产进程之中。根据科学性、针对性强，简略易量化，核算进程简略等特色，结合分段直接酸浸提钒工艺流程的要害操控点，参照《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)相关污染物目标，提出含钒岩石分段直接酸浸清洁提钒工艺的出产点评，首要环绕逆向目标即资源目标和污染物两大类目标，选用单位产品的相应目标，对工艺的预期清洁出产可完成性进行点评。分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键见表2。 表2 分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键2、点评指数 “归纳点评指数法”一个最显着的特征，就是选用指数的办法，对点评目标的原始数据进行“标准化”处理，使点评目标转换成在同一尺度上能够彼此比较的量。点评指数分为单项点评指数、类别点评指导、归纳点评指数。 单项点评指数：以类比工艺相应的单项目标参照值作为点评标准核算得出。其核算公式为式中，Qi为单项点评指数;Di为该工艺某单项点评目标值(实践或规划值);Ai为类比工艺某单项目标参照值。 类别点评指数：根据所属各单项指数的算术均匀值核算而得。其核算公式为式中，Cj为类别点评指数;n为该类别目标下设的单项个数。 归纳点评指数：为防止在断定加权系数时的片面影响，选用统筹极值或杰出最大值的归纳指数，以确保点评在尽量客观全面的一起，又能战胜单个点评目标对点评成果的屏蔽，其核算公式为式中，Icp为清洁出产归纳点评指数;Qi,max为点评指数中的最大值;Cj,a为类别点评指数的均匀值;m为点评目标系统下设的类别目标数。 根据归纳点评指数，选用分级制将归纳点评指数分为4个等级，按清洁出产归纳点评指数Icp所到达的水平，能够给工艺是否能完成清洁出产供给一参阅的相对标准(表3)。 表3 工艺清洁出产水平点评(三)分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评 1、流程数据及参照工艺 据图2所示工艺流程，根据流程实验分析及核算成果，得到该工艺实验进程中资源和污染物目标别离见表4和表5。 表4 分段直接酸浸提钒工艺资源目标注：均对产出的V2O5计，下同。 表5 分段直接酸浸提钒工艺污染物目标 t/t对同一矿区矿样，别离为无盐脱碳焙烧-酸浸、催化钙化焙烧-酸浸、钠化焙烧-酸浸、氧压-酸浸工艺作为参照工艺，以各工艺实验进程中所取得的相应数据作为参照点评目标(表6)。 表6 不同工艺参照点评目标 t/t注：①电耗单位为kW·h/t;②A～C原矿V2O5档次1.00%，D原矿V2O5档次0.658%。 在对工艺的污染物目标点评时，因现在并未有钒工业清洁出产相应目标，故选用《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿，以下简称《标准》征求意见稿)中相关目标约束作为参照值。 2、点评指数 根据单项点评指数、类别点评指数及清洁出产归纳点评指数核算公式的核算成果别离见表7～表9。 表7 各工艺资源单项点评指数表8 分段酸浸工艺污染物点评指数注：①表中工艺指分段直接酸浸提钒工艺;②标准指《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)。 表9 各工艺归纳点评指数3、预期清洁出产水平点评 分段直接酸浸提钒工艺资源类别指数值Cj标明(表7E)，该工艺资源有用运用率有所提高：与以焙烧为中心的传统工艺(无盐焙烧、钙化焙烧、钠化焙烧)处理V2O5档次1.00%的原矿比较(表7A，B，C)，该工艺处理V2O5档次0.696%原矿的资源耗费显着低于传统工艺，而高于处理档次V2O50.658%原矿的氧压酸浸工艺(表7D);该工艺污染物类别指数略大于《标准》(征求意见稿)污染物类别指数(表8)，提示排放水平仍需改善。 按分段直接酸浸提钒工艺资源归纳点评指数值Icp(表9，E)分析，该工艺预期能根本完成清洁出产(表3);结合该工艺单项点评指数(表7，E)及其与氧压-酸浸工艺相应指数的比较(表10)，恰当调整流程中某些工艺参数(表11)，该工艺预期能彻底完成清洁出产。 表10 不同酸浸工艺单项指数比较表11 分段直接酸浸提钒工艺主张调整的参数 t/t注：①氧压-酸浸选用氧气，分段直接酸浸选用NaClO3作为氧化剂;②单位除注明外均为t/t。 分段直接酸浸提钒工艺与《标准》(征求意见稿)污染物归纳点评指数(表9)根本处于同一水平，该特征具有两层含义：一是指示该工艺的排污与《标准》(征求意见稿)排放限值比较，就污染物目标而言，依本研讨所选用的清洁出产点评系统，是处于同一水平的清洁出产程度;二是因为《标准》(征求意见稿)排放限值首要根据焙烧工艺所制定，其污染物归纳点评指数值，Icp落入应予筛选工艺规模(表3)，其含义在于提示《标准》(征求意见稿)距完成清洁出产仍有必定距离，应充分考虑钒职业清洁出产的需求进行必定的修正，使其契合清洁出产的排放限值标准。 四、定论 (一)选用归纳指数法对提钒工艺清洁出产的程度进行点评，是以提钒工艺中可类比项目的单项目标为点评根据的，目标具有必定的可比性，表现了必定科学性和现实性;点评归纳指数能够定性并归纳描绘该工艺预期清洁出产实践情况和水平，可协助科研或出产部门有目的地挑选相应的工艺进行下一步的实验研讨。 (二)归纳指数首要触及各点评项目单项目标的集权型核算，公式简练、易于把握、便于核算、可操作性强，经过各单项目标指数的比照，能够使工艺研制人员清楚地了解工艺自身的水平缓问题，促进选冶工艺在实验室研讨阶段加大预期完成清洁出产的力度。 (三)清洁出产点评办法的挑选应与整个工艺目标系统相配套，归纳指数点评法尽管能够直观、简练地给出点评成果，可是其没有考虑所挑选的各个详细目标间彼此影响的限制联系，对点评目标间的相关性考虑不行，一起也没有考虑单项目标对整个工艺清洁出产水平的奉献。因而，运用归纳指数法能够对实验室工艺的预期清洁出产水平供给一参阅根据，但应慎重将其直接应用于工业出产流程工艺的清洁出产水平点评。

我国的石煤提钒工业起步于70年代晚期，经过约三十年的展开，在钒职业现已具有较重要的位置，产值估量现已到达全国钒总产值的30%左右。在工业职业里，石煤提钒是个较年青的职业，在工艺、设备方面依然处于较落后的状况，依然存在较大的技能和经济进步空间。 一、石煤提钒工艺现状及展开方向 经过三十年的展开，石煤提钒工艺展开为两大工艺道路，即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺。火法焙烧湿法浸出提钒工艺，指的是矿石经过高温氧化焙烧，贱价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体完成矿石提钒的工艺进程；湿法酸浸提钒工艺，指的是含钒原矿直接进行酸浸，包含在较高浓度酸性条件下，乃至是加热加压、氧化剂存在的环境下，完成矿藏中钒溶解得到含钒液体的工艺进程。 （一）火法焙烧湿法浸出提钒工艺 火法焙烧湿法浸出提钒工艺，依据焙烧进程添加剂的不同或焙烧机理的差异，分为加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。 1、加盐焙烧提钒工艺 1979年，石煤加盐化焙烧—水浸—水解沉粗钒—粗钒碱溶精制—精钒的传统工艺流程己经构成，此工艺也就是职业传统上说的“钠法焙烧、两步法沉钒工艺”或“加盐焙烧提钒工艺”。前几年，引进离子交换工艺或萃取工艺对低浓度钒液进行富集，完成了一步法沉钒，下降了能耗和出产本钱。 该工艺的长处：技能老练、设备简略、出资少。 现在我国存在石煤提钒职业的省市，对新建厂商大多采纳制止选用加盐(含低盐)焙烧提钒技能的产业方针，比方河南、湖北、重庆、陕西、新疆、贵州等。 该工艺的缺陷：焙烧废气污染严峻，废气处理本钱高，废气经过处理后转变为废水污染，废水循环使用率低、废水排放量大，环境污染严峻。 依据核算和实测，若含钒石煤焙烧进程中添加8%的食盐(氯化钠)，则烟气中氯化氢、的总浓度将到达10000mg/Nm3左右，依据《大气污染物归纳排放标准GB16297—1996》，氯化氢答应的最高排放浓度为150mg/Nm3，为85mg/Nm3，若此烟气不经过处理，则烟气中的这两项污染物超支80倍以上。对此烟气进行处理，现在工业上采纳的方法是石灰乳吸收法或烧碱吸收法。石灰乳吸收法归于气液固反响，对吸收设备要求较高，相应的烟气处理设备出资较大；烧碱吸收法作用好，设备出资低，但处理本钱高，依照一般工业状况，比方矿石含钒档次1%核算，每出产一吨五氧化二钒需求耗费五吨多，吸收剂耗费一万五千元以上；但更多的技能经济问题接二连三，烟气污染物在吸收后将转变为废水污染，依照现在工业上的一般技能措施，都是将该部分烟气处理废水并入工艺进程，依据工艺核算和工业实测，该部分废水并入工艺进程，将一次性的使得工艺水中的氯离子含量高达16g/L以上，严峻影响离子交换进程对钒离子的富集，更首要的是影响工艺水的循环使用率，因而该工艺的工艺水循环使用率很低，进程暗示见图1。依据工业调研数据，该工艺的水循环使用率均低于40%，每出产一吨五氧化二钒产品，外排的工艺废水高达300m3以上，构成厂商周边的土壤盐碱化，也因而构成多年来一系列的涉钒环保事情！2、钙化焙烧提钒工艺 钙化焙烧提钒工艺指的是含钒矿藏添加石灰或石灰石，在高温下，贱价钒氧化为高价钒并构成偏钒酸钙类化合物，偏钒酸钙类化合物在弱酸性环境下易于溶解进入液体，然后完成矿藏中钒的别离提取。 钙化焙烧提钒工艺技能道路最早呈现于前苏联五十年代的文献中，但未完成工业化。九十年代中后期，国内某科研单位在厂商做过工业实验，但也未完成工业化。自己带领的课题组在九十年代末研制该项技能，数次进入厂商进行工业化阶段实验，在06年河南某厂商完成日处理200吨矿石的工业化规划出产，该项工艺具有以下优缺陷： (1)用钙盐(石灰、石灰石)代替食盐，彻底消除了钠法焙烧工艺的含HCl、Cl2等有毒有害气体的废气污染问题。焙烧进程添加的钙盐(5%左右)，根本都和浸出进程的硫酸反响生成少数的硫酸钙沉积，该工艺进程的长处是工艺水中的其他水溶性离子含量低，利于工艺水的循环使用，依据规划核算和工业实测，工艺水的循环使用率可达90%以上。每出产一吨五氧化二钒产品，外排或需处理的工艺废水仅为60m3左右，为加盐焙烧提钒工艺的五分之一； (2)焙烧料为低酸浸出(配酸浓度1—2％，硫酸)，硫酸耗费低，每100吨矿石耗酸仅为4吨左右，出产本钱低、液体含杂质较少，利于工艺水循环使用； (3)设备出资较加盐焙烧工艺高。加盐焙烧工艺可以选用水浸方法得到含钒液体，中小厂商遍及选用料球直接浸泡法，设备出资低，不需考虑防腐问题，但有些厂商为了进步钒收回率也有选用酸浸出方法的。钙化焙烧工艺有必要选用酸浸出的方法，焙烧料需再次损坏，再采纳机械拌和浸出，然后选用带式真空过滤机进行矿渣别离，进程需考虑设备防腐。 3、其他火法焙烧提钒工艺 包含空白焙烧提钒工艺、复合添加剂焙烧提钒工艺等。 空白焙烧提钒工艺也叫无盐焙烧提钒工艺，焙烧进程不添加任何添加剂。九十年代初，湖南省煤炭研讨所联合有关厂商研讨开发该项技能，现在该技能仅在湖南省怀化市的单个厂商选用，矿石中钒的总收率在38～45％之间，经过技能改善，总收率可以进一步进步。该工艺对矿石具有很强的挑选性，因而该项技能不具备职业界的推行价值。 复合添加剂焙烧提钒工艺，是对钠法焙烧提钒工艺和钙化焙烧提钒工艺的一种配方法改善，不归于单列的提钒工艺。经过工艺小实验，依据各地矿石特性的不同，断定焙烧进程添加不同组成份额的添加剂，比方氯化钠、碳酸钠、石灰、氯化铵、软锰矿等等。 （二）湿法酸浸提钒工艺 湿法酸浸提钒技能，指对矿石不进行焙烧而选用较高浓度的酸对矿石中的钒进行浸出，酸，一般为硫酸，有些技能单位混配，乃至报价高、危险性、腐蚀性很强的(氟化盐)，还常常添加一些氧化剂。浸出进程一般在加热加压条件下进行，若不加压，价值是进步氧化剂用量或选用氧化性更强的氧化剂。该工艺的长处是无焙烧进程无烟气污染问题，可是由于出产进程腐蚀性很强，对设备要求高，因而出资很大，出产本钱也高，该工艺的别的一个大的缺陷是废水量大，由于用酸量大，矿石中的一些重金属许多溶出，废水组成杂乱。该技能对矿石也有必定的挑选性，在某些厂商呈现了湿法工艺建厂，投产后又不得不在前工序添加预焙烧的状况，乃至有技能单位以此还提出了矿石预焙烧－湿法提钒的工艺，那就违背湿法提钒技能的初衷了。 （三）石煤提钒工艺展开方向 石煤提钒工艺虽展开为两大工艺道路，即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺，但各工艺均有其优缺陷。自己以为，石煤提钒工艺的展开方向是这两大工艺的结合。 从矿藏的特性来说，能对矿石预先进行氧化焙烧，可以必定程度上损坏矿藏的结构，利于完成钒的提取，一起从资源归纳使用的视点考虑，矿石焙烧或焚烧进程可以收回其间的热能，因而，石煤提钒工艺的前工序应该优先考虑焙烧进程；从进步矿石中钒的总收回率和设备的技能经济水平考虑，火法焙烧湿法浸出提钒工艺应该活跃学习湿法酸浸提钒工艺强化浸出的技能经历，由于矿石现现已过高温焙烧，浸出的时分酸用量可以显着下降，即有利于下降出产本钱，又能进步工艺废水循环使用率，削减出产进程废水排放量或处理量。事实上，有些厂商和科研单位现已展开了相关工艺的探究和实践。 二、石煤提钒工艺的挑选 提钒工艺的挑选一直是职业界争议较大的一个现实问题。科学的说，面对杂乱多变的含钒质料，历来都不存在放之四海皆可行的提钒工艺，应针对各地石煤特性的不同，经过体系的选冶实验，选用适合的提钒工艺。此外，在断定提钒工艺的时分，还需考虑以下要素： （一）厂商所在地针对石煤提钒的产业方针 存在石煤提钒工业的省市，大多拟定了石煤提钒的相似产业方针的文件，对新建厂商一般都不答应再选用钠法焙烧提钒工艺，乃至也不答应再选用平窑焙烧设备，这些方针或规则，有些是以清晰的文件方式在业界揭露的，有些是以政府相关部分的调查报告、展开规划等方式作为项目批阅指导性依据。 （二）项目所在地的环境特征和环境容量 关于水污染特别灵敏的区域，选用湿法提钒工艺和钠法焙烧提钒工艺，由于废水量特别大，虽可以配套相应的废水处理设备，但仍要特别稳重；关于空气污染特别灵敏的区域，选用火法焙烧提钒工艺就应特别稳重。 （三）工艺的牢靠性、老练性 石煤提钒技能市场比较紊乱，各项技能别具一格，一些厂商出资数千万元却无法产出产品，或技能经济指标低下。一项技能是否老练牢靠，作为厂商应要点调查该技能是否现已成功的应用于工业实践中了，一项技能的经济性怎样，应该由相关技能方拿出完好的单耗表作为判别的依据。 （四）项目所在地硫酸报价的凹凸 在石煤提钒进程中，用量较大、价值又较低的质料是硫酸，不同地域，硫酸报价相差悬殊，若在一个硫酸需求远程外购、报价显着高的地域建造一个湿法酸浸提钒的设备，该提钒设备在职业界将缺少竞争力。 三、石煤提钒工厂工艺规划浅谈 工厂工艺规划包含的内容许多，包含工艺流程规划、物料和能量衡算、设备工艺规划、车间安置规划、管道安置规划、非工艺规划、工程概预算等，本文不行能对这些方面做具体的介绍，仅依据石煤提钒工厂遍及存在的，具有代表性的规划性问题，以火法焙烧湿法浸出提钒工艺规划为例进行介绍。 （一）工艺和工艺流程挑选的准则技能上先进牢靠、经济上合理可行 除了前面介绍的首要石煤提钒技能之外，在业界，各式各样小巧满目的所谓新技能层出不穷，有些技能乃至标明为“清洁技能”、“环保技能”、“高效技能”、“无污染技能”，这是不谨慎的行为，笔者乃至遇到过声称“细菌提钒工业技能”的所谓专家。工业规划和建造，首要有必要遵从技能牢靠的准则，规划化的石煤提钒工厂出资现在均在数千万以上，笔者在国内也观赏过几家出资数千万却两三年出产不出产品的厂商，这些厂商出资丢失巨大、苦不堪言！挑选了一个牢靠的工艺，即便在试出产期达不到满足的技能经济指标，但不会呈现工艺方面准则性的过错。此外也要考虑工艺的先进性和经济性，在确保技能牢靠性的基础上，统筹技能的先进性。 （二）工艺规划的阶段性 工厂规划是分阶段的，虽可以依据项目的特色简化规划的阶段，但任何工厂项目的规划都不行希求一次性进入施工图规划阶段。以两阶段规划为例，即便再简化规划流程，在施工图规划之前也有必要进行一个计划规划，在计划规划阶段，依据项目特色，做好首要环节的物料衡算，在衡算进程中往往会发现此前预订的流程会呈现一些不当的当地，不断的调整，取得一个科学合理的规划流程。笔者接触到一些技能，在缺少相应的处理手法和数据的状况下声称废水全循环，在未进行物料衡算和缺少工业化数据的状况下声称总收回率可以到达85%以上，这是不谨慎的技能情绪。 出资厂商需注意的是，绝不行一味的寻求工期而采纳“边规划边施工”的战略，那将给设备建造带了不行估计的危险，至少会无法较精确的把握出资额。 （三）关键设备的选型或规划 火法焙烧湿法浸出提钒工艺的关键设备一般包含石煤的预脱碳设备、破碎损坏设备、焙烧设备、固液别离设备等，此外烟气处理设备也归于整个设备的关键设备。现在石煤提钒职业相对滞后的是关键设备的配套问题，在规划中，应该做好关键设备的调查和规划作业。 近年出问题最大的是焙烧设备的挑选失误，比方回转窑(转炉)，笔者目击了三家厂商回转窑用于钒矿焙烧进程的严重失利！并不是说回转窑必定不能用于钒矿的焙烧进程，而是应该特别稳重的做好调研作业以及设备选型和规划。 （四）工艺流程规划 跟着物料衡算进程的进行，以及设备规划、车间安置规划的进行，工艺流程规划是个不断修正、不断调整的进程。笔者观赏调查过不少的石煤提钒厂商，可以拿得出完好工艺流程图的厂商很少。遇到技能问题，头痛医头、脚痛医脚，缺少工艺流程的观念，不能深入认识到工艺流程中牵一发而动全身的技能特性，全体影响厂商技能经济水平的进步。 笔者个人以为，现在石煤提钒厂商遍及忽视工厂规划，一些厂商是边规划边施工建起来的，建造进程中再三追加出资，还有些厂商根本就未进行规划，成果设备运转起来今后，设备不配套，达不了产也达不了标，设备一试运转，就不断的面对技改，严峻影响厂商的经济效益。

稀土硝酸盐掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料及制备方法，属功能陶瓷材料制造技术领域。其特征在于氧化锌压敏电阻材料按摩尔百分比包括下述组分：ZnO 94-98％为主体材料，MnO2、Co2O3、Bi2O3、Cr2O3、Sb2O3各为0.1-1.0％，稀土硝酸盐为0.01-2.0％，其中稀土硝酸盐为稀土钇、镨、锶的硝酸盐的一种。稀土硝酸盐掺杂的氧化锌压敏陶瓷发明通过稀土硝酸盐掺杂并通过调整稀土硝酸盐的合理掺杂浓度，使氧化锌压敏陶瓷的显微组织均匀，电性能得以提高，压敏陶瓷的电位梯度提高到1000- 1300V/mm，非线性系数为30-50，漏电流为2-20μA。稀土硝酸盐掺杂的氧化锌发明的压敏陶瓷可用于制造超高压电力系统的优质避雷器产品。更多有关稀土硝酸盐的内容请查阅上海 有色 网

从岩浆型钒钛磁铁矿中提钒，钒钛精矿中钒的提取用冶炼方法有火法与湿法两种。火法是通过钒钛精矿或钒渣间接提钒，湿法则是用钒钛精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。火法提钒工艺。将选矿产品钒钛精矿，直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部进入铁水，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。 从钒钛磁铁矿中提钒的生铁-钒渣滓工艺流程见图4。  图4钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺流程 近20年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已用此法大规模生产钒渣。其工艺特点是，将铁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(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，钒渣经熔烧、浸出、过滤则得五氧化二钒产品。见图5。  图5 攀枝花钢铁公司雾化吹钒渣工艺

氧化铜（CuO）是一种铜的黑色略显两性的氧化物，稍有吸湿性。相对分子质量为79.545，密度为6.3-6.9 g/cm，熔点1326℃。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解。硝酸（nitric acid）分子式HNO3，是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸，酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小（PKa=-1.3），易溶于水，在水中完全电离，常温下其稀溶液无色透明，浓溶液显棕色。硝酸不稳定，易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。硝酸同硫酸、盐酸一样，反应所得的生成物会随该物质的浓稀度而发生变化。稀硝酸和氧化铜反应，属于“碱性氧化物与酸的复分解反应”，产物都是“盐和水”CuO+2HNO3==Cu(NO3)2+H2OCuO是黑色固体，溶于稀HNO3后生成蓝色溶液。

陕西某钒矿提钒新工艺研讨   李洁  海  马晶   西北有色地质研讨院       摘  要 传统的钠化焙烧提钒工艺本钱较低，可制得纯度达98%以上的五氧化二钒；新工艺则具有无污染的长处，在实验目标附近的情况下，出产本钱不高，有杰出的经济效益，环境效益和社会效益。     关键词 超细磨矿 焙烧 钒       陕西某钒矿系吸附涣散状况存在的钒矿，不宜用机械选矿办法富集。在该区域的同类矿石中，提钒办法大致有两类，一是传统的钠化焙烧提钒工艺，该工艺技能老练、操作简略，建厂出资和出产本钱相对较低，但由于选用工业食盐作钠化剂，焙烧时发作很多的、氯化氢等有毒气体，对周围环境形成了严重破坏；二是酸浸-萃取提钒工艺，该工艺可削减环境污染，但出产本钱和建厂出资过大，致使出产厂商不堪重负。本研讨标明，选用超细磨矿-无增加剂焙烧-助浸提钒工艺，可获得较好的实验目标，且不形成环境污染，在现在超细磨矿技能日趋完善、本钱不断下降的情况下，新工艺为该类矿石的开发利用展示了新的远景。   1  矿石性质       矿石类型为泥岩与炭硅质岩的混合矿石，原矿含V2O51.60%，矿石中首要金属矿藏为褐铁矿、黄铁矿、铁钒锐钛矿、钒铁矿等。首要非金属矿藏为石英、泥质和炭质，一起还有少数碳酸盐矿藏和磷灰石。钒的赋存状况较杂乱，除在钒铁矿、钒铁锐钛矿中散布以外，经电子探针分析标明，矿石中占很大份额的石英和褐铁矿中普遍存在涣散状况的钒。原矿多元素分析成果见表1。   表1  原矿多元素分析成果        成份V2O5TiO2P2O5Na2OK2OFe2O3SiO2Al2O3含量（%）1.600.270.640.121.666.8673.863.22成份MgOCaOCoNiAsSTCMo含量（%）2.421.940.0020.0160.0060.520.440.016   2  提钒工艺   2.1 实验想象       矿石中的贱价钒经焙烧可氧化成V2O5，如其能与矿石自身所含K、Na元素生成可溶性盐，在浸出作业可再参加有利该盐类溶解的助浸剂，则可使矿石中的钒有用转化，后经二段沉钒作业即可得到含V2O598%以上的精钒。   2.2首要因素对焙烧转浸率的影响   2.2.1磨矿细度对焙烧转浸率的影响：       磨矿细度对焙烧转浸率的影响见表2。[next]   表2  磨矿细度对焙烧转浸率的影响实验成果       磨矿细度（%）V2O5转浸率（%）-76μm含量-40μm含量-30μm含量-10μm含量91.8///63.75/87//65.00//88/69.38//93.06075.00     实验成果标明，磨矿细度越细，焙烧转浸率越高。   2.2.2焙烧温度对转浸率的影响      焙烧温度对转浸率的影响成果见表3  表3  焙烧温度对转浸率的影响    焙烧温度（℃）转浸率（%）75013.7580076.8885078.13       实验成果标明，当750℃时，转浸率很低。而温度升至800℃时转浸率急升至76.88%，800℃今后趋于稳定。   2.2.3  焙烧时刻对转浸率的影响       焙烧时刻对转浸率的影响成果见表4   表4  焙烧时刻对转浸率的影响    焙烧时刻（小时）转浸率（%）165.63276.88377.50479.38     实验成果标明，跟着焙烧时刻的增加，转浸率呈上升的趋势，但2小时以上时趋于稳定。   2.3  新工艺与钠化焙烧法转浸率的比较       焙烧、浸出作业新工艺与钠化焙烧法异同点见表5。   表5  钠化法与新工艺异同点    相同点相异点V2O5转浸率(%)焙烧温度800℃ 焙烧时刻 2小时钠化法增加10%NaCl磨细度-76µm90%水浸浸出78.71新工艺磨矿细度-10µm60% 助浸浸出76.88[next]   2.4  其他作业       原矿磨矿焙烧后，加温拌和助浸浸出，浸出液经二段沉钒，归纳闭路实验可获得72.26%的提钒总回收率，精钒档次到达98%以上。   3 成果评论       新工艺与钠化焙烧法比较，实验目标挨近，在焙烧浸出段的首要区别是钠化焙烧加钠化剂氯化钠，新工艺选用超细磨矿，另外在浸出段进行助浸浸出，它的首要长处是无污染。 材料标明焙烧机理为：     焙烧钠化法的机理：     2NaCl+O2+H2O(g)+V2O3=2NaVO3+HCl↑     4NaCl+3O2+2V2O3=4NaVO3+2Cl2↑     其中有氯化氢和放出污染环境。     而新工艺在焙烧时发作的仅是贱价钒的氧化反响。     V2O3 + O2= V2O5     2V2O4 + O2= 2V2O5     故不形成空气污染。     从出产本钱上讲，钠化焙烧所需氯化钠的本钱，能够部分乃至悉数抵销新工艺中超细磨矿的本钱，跟着超细磨矿技能的进一步开展，磨矿本钱还有或许进一步下降。   4 定论      （1）本实验选用超细磨矿—无增加剂焙烧—助浸提钒新工艺可获得钒焙烧转浸率75%以上，归纳闭路实验可获得72.26%的提钒总回收率，精钒档次到达98%以上的实验目标。    （2）新工艺为无污染工艺,出产本钱挨近钠化焙烧,且跟着超细磨技能的不断开展,还有或许进一步下降。   参考文献   1  戴文灿等  《石煤提钒归纳利用新工艺的研讨》 2  邹晓勇等   《含钒石煤无盐焙烧出产五氧化二钒工艺的研讨》

我国湘、鄂、浙、皖、赣、桂、川、陕、黔各省富产石煤。石煤中V2O5档次在0.3%～1%之间。档次尽管不高，但储量却占全国钒储量的87%，达1.18亿t V2O5。 石煤中钒首要赋存于钒云母、含钒黏土中。在钒云母中钒以三价态存在，而在黏土中则以五价态存在。因此在石煤提钒时需求氧化焙烧，以使贱价钒氧化成五价钒。从我国典型的石煤矿来看，大约有70%～80%是以三价钒状况存在。我国石煤提钒的现状如下： 一、加食盐焙烧 至20世纪70年代末，我国传统的提钒工艺为加食盐化焙烧。每100kg矿石配加食盐量约为10～20kg（单个也加Na2SO4）。温度750～850℃，时刻1～4h，转化率60%～78%。焙烧用平窑。焙烧料水浸率88%～93%。水解沉钒，钒收率92%～96%，产品V2O5纯度大于98.5%，总回收率低于50%。 该工艺简单易行，出资少，见效快。首要缺陷为钒回收率低，一起焙烧发生的HCl、Cl2、SO2气体以及酸性水解沉钒废液都严峻污染环境。 二、流态化焙烧、酸浸、离子交换工艺 由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发，并已在湖北出产，使钒回收率有明显进步。钒的总回收率约为65%，精V2O5档次大于99%。 三、石煤无盐焙烧、酸浸、溶剂萃取法 由湖南省煤炭科研所与湘西双溪煤矿共同开发并已投入出产。其工艺流程见图1。浸取剂用硫酸，萃取剂用15% N263、3%仲痛苦、82%磺化火油。pH＝7，比较O/A＝2/1，一级萃取30min。反萃液用2% NH4Cl＋1% NH4OH，比较O/A＝2/1，级数1级。焙烧转浸率大于55%，酸浸取率为98%，萃取率为99.8%，钒总收率约50%。本钱下降20%～25%，气体污染减轻，废水削减。图1  石煤无盐焙烧萃取法流程

一、石煤流态化焙烧－酸浸－离子交换工艺 由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发的流态化焙烧－酸浸-离子交换流程已被湖北某石煤冶炼厂选用（图1）。图1  流态化焙烧－酸浸-离子交换法提钒流程 这一新工艺半工业实验取得的首要技能经济指标为：焙烧酸浸转化率67.03%，酸浸回收率大于98%，离子交换吸附率99%以上，淋洗解吸率99%以上，沉积回收率99%以上，从原料到产品钒回收率约65%，离子交换树脂的作业吸附容量高达420mg／g（湿树脂），淋洗液V2O5均匀浓度约100g／L，产品质量契合GB3283－87中冶金99级要求。 二、石煤无盐焙烧－酸浸－溶剂萃取法 石煤无盐焙烧－酸浸-溶剂萃取法提钒新工艺 湖南省煤炭科研所与湘西双溪煤矿钒厂共同开发出的无盐熔烧－酸浸－溶剂萃取流程见图2。这一工艺已用于双溪煤矿钒厂的工业生产。图2  无盐焙烧－萃取法提钒工艺流程 萃取的技能条件为：有机相N 263 15%＋仲辛醇3%＋磺化火油82%，萃取原液pH约为7，比较O／A＝1／2，混合时刻3min，级数为1。 反萃的技能条件为：反萃水相NH3·H2O＋NH4Cl，比较O／A＝2，混合时刻3min，级数为1。 这一工艺取得的首要技能指标为（%）：焙烧转浸率大于55，酸浸回收率约98，灼烧回收率约98，总回收率约50。 因为在焙烧时不加任何添加剂，该工艺的生产成本较传统工艺下降20%～25%。一起，避免了加盐焙烧时烟气的污染，含钒废水量也大大削减。 三、酸浸－中间盐法 石煤流态化燃烧灰酸浸-中间盐法提钒新工艺 浙江化工研究院提出的石煤流态化燃烧灰（或石煤）酸浸－中间盐法提钒新工艺见图3。图3  酸浸－中间盐法提钒工艺流程 半工业实验取得的首要技能经济指标为：V2O5浸出率93.69%，中间盐回收率99.07%，萃取率98.10%，反萃率98.16%，沉积率99.0%，V2O5总回收率大于80%。产品质量契合冶金98级要求，每吨产品耗硫酸30.46t，P204 7.5kg，TBP60kg，火油60kg，9.09t，蒸汽20t，电8000kW·h，副产铵明矾48。

石煤提钒新工艺-钙化焙烧工艺 ① 钙化焙烧工艺首先在矿业冶金厂设计应用，经车间调试，现已投入生产。通过生产实践该工艺在技术上可行，工艺参数容易操作控制，指标稳定，钒的浸出率高，总回收率达65％以上，生产成本低，为我国发展石煤型钒矿提钒工业提供了一条经济可行的道路[11]。② 钙化焙烧工艺适用于含耗酸物(如碳酸盐、有机质等)较少、含铁少的石煤型钒矿，不适宜于钒渣提钒。耗酸物含量高，将消耗大量的酸，增加成本，铁含量高，铁将被酸浸出进溶液，增加萃取剂再生工作量和再生成本。 ③ 本工艺是酸法作业，设备要求防腐，因此比钠法总投资额要大20%～30% 。

一、酸法提取五氧化二钒工艺     （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，通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%，出产成本操控在5.5～6.8万元/t。出产废水中的Fe2+，Fe3+、A13+等金属离子通过氧化、沉积、过滤、弄清去除，态氮通过调pH、加热、吹脱可除掉90%，废水可循环运用；出产进程中不发生有害气体，对大气无污染。     二、无盐焙烧提取五氧化二钒工艺     （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。焙烧进程中，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%，出产成本可操控在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，是一项清洁的出产工艺。     三、钙化焙烧提取五氧化二钒工艺     （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。

硝酸镍的价格一般情况下要和出货方洽谈而定，因为硝酸镍在市场的产量较少。但有了上海有色网，货源的烦恼不再困扰您。硝酸镍，6水，Nickel nitrate,Ni(NO3)分子量290.81，绿色结晶体，有潮解性，在干燥的空气中微微风化，相对密度2.05，熔点56.7度，在95度时转化为无水盐，温度高于110度时分解，形成碱式盐，继续加热生成棕黑色的三氧化镍和绿色的氧化亚镍混合物，易溶于水，液氨．氨水，已醇，微溶于丙酮，水溶液呈酸性，与有机物接触时，能引起燃烧及爆炸．主要用于电镀镍．陶瓷彩由及其它镍盐和含镍催化剂的制造等。使用原材料、制造工艺及其他相关指标：主要用途分析纯 含量99（％） 产品规格国标 CAS一级硝酸镍碧绿色单斜晶系板状晶体，密度2.05g/cm3，熔点56.7℃，沸点136.7℃（饱和溶液）。易溶于水，液氨，乙醇，微溶于丙酮，水溶液呈酸性，有吸湿性，潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化。受热时会失去四个分子水，温度高于110℃时开始分解并形成碱式盐，继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和氧化亚镍混合物。易溶于水，水溶液呈酸性，溶于氨水，液氨，氧化剂，与有机物还原及易燃物硫，磷等混合有引起燃烧和爆炸危险。上海有色网给您提供一个硝酸镍价格的参考数值：55.00元/公斤。

除用硝酸/氯化钠浸出金外，硝酸氧化法一般都用于预处理。用于金、银精矿的Nitrox进程和Areno进程是一种用硝酸进行氧化预处理的进程，可将硫化物转化为氧化物，从而使金、银适合于用某种办法（如硫脉法或化法）加以提取。 Nitrox法用常压的空气，而Ar-seno法用加压的氧气。Nitrox法是硝酸循环，而Arseno法以亚硝酸操控反响，氧化速度比硝酸快，但氧化进程中砷生成了亚盐而不是盐并有单质硫生成，单质硫对下一步化浸出金晦气。为了战胜单质硫生成带来的有关问题，最近报导了一种在高温下进行的办法（Redox法），其特点是在反响器中增加石灰石除掉各种硫酸盐，促进铁沉积，防止发作单质硫的费事。    用硝酸提取铜、铀、铂、镍、钴和银业已完结。一切这些作业都触及所研讨元素的溶解及其随后与溶解的其他元素的别离。因为金不被硝酸所溶解，而且与其他的酸不溶物稠浊在一起，所以含金矿石和精矿的硝酸处理与上述情况是不同的。    难浸矿石和精矿中的金常常与黄铁矿、砷黄铁矿和磁黄铁矿共生。Nitrox进程包含将这些硫化物矿藏氧化为硫酸盐和盐。然后，一般用石灰石调理溶液的pH，以沉积法从溶液中除掉这些硫酸盐和盐。各种矿藏在硝酸中的行为互相各异，生成的单质硫的数量不同。曾经有些作业妄图最大极限地生成单质硫，因为这样做意味着下降中和所用的试剂费，减轻硝酸收回体系的负荷，而且便于处置。Bjorling和Kolta（1964）研讨了各种硫化物，发现含硫低的硫化物（如磁黄铁矿和闪锌矿）的单质硫产率高，而含硫高的硫化物（如黄铁矿）的单质硫产率低。砷黄铁矿的功能也相似于含硫低的硫化物，单质硫产率为70%左右。中等浓度的硝酸与砷黄铁矿和黄铁矿的反响敏捷。电位750mV的溶液相当于12%（质量）硝酸。可见砷黄铁矿氧化得十分敏捷，其粒度较细是氧化敏捷的一个原因，可是在选定的80℃、750mV和10%固体的条件下，即使是粒度粗的黄铁矿也能在1h内彻底发作反响。    在Nitrox进程中，一般条件下，砷是留在溶液中的。这就为收回金的各种计划发明了条件，也为从溶液中不构成沉积物而除掉砷、铁和硫供给了比较大的可能性。假定构成了砷、铁和硫的沉积物，贵金属就会与这些沉积物稠浊在一起。    1)金和银的收回    在硫化物已被氧化，首要元素如铁、砷和硫（以及次元素如铜、锌、钴、镍和镁）处于溶液中的情况下，一般有两种流程计划。    ①第一种计划在氧浸出液中，硫以硫酸根方式存在，在酸性介质中加人钙化合物可将其除掉：                           H2SO4+CaC03+H2O —→ CaSO4·2H20+CO2↑                         H2S04+Ca（N03）2+2H20 —→ CaSO4·2H20+2HN03                        H2S04+Ca（N03）2+H20 —→ CaSO4·2H20+NO↑+NO2↑    从Nitrox溶液中沉积的石膏易于过滤，且石膏沉积物不含砷。    一般都在80℃、pH为3-4的条件下沉积铁和砷，要从溶液中有效地除掉砷，铁对砷的份额是很重要的。在Fe/As比为4或大于4时，可构成极尴尬溶的碱性铁。铁和石膏的沉积也会使铜、锌和镍等元素以不同的百分率下降。从pH为4的氧化矿浆的沉积物中收回金有很高的收回率。该计划包含在金的存在下沉积各种已溶解的物质，沉积物很简略过滤，滤饼悉数进行氛化收回金和银。    ②第二种计划在处理含铜等元素很高的质料时，最好阻挠这些元素进入循环。第二种计划与第一种计划有两个不同，一是在氧化工序之后有一个过滤工序，二是金收回循环的规划比较小，是因为进入化循环的固体量比较少。    精矿用回来的Ca（N03）2溶液制浆后，进入石膏沉积工序。在此工序中生成石膏的数量跟着从沉积铁工序回来的钙的数量而改变。矿浆从石膏沉积工序出来后就进入氧化器，这时，Fe、As、S和Cu被溶解，而脉石和金则留在残渣中。氧化后，将矿浆过滤，部分滤液回来石膏沉积工序，使硝酸再生。将其他的滤液送入沉积工序，在其中参加适宜的试剂，使之生成最理想的沉积物。假定以为收回溶解的金属（如铜、钛和镍）是合算的话，把收回金属的工序包含在该流程中是很简略的。    滤渣由金、脉石、石膏和一些单质硫所组成。跟着氧化渣数量的削减，金含量相应地提高了。这说明第二种流程生成低砷渣，该渣能够在化循环中处理，也能够送去熔炼。渣经熔炼可制得大于98%的金。    这个计划的长处是削减了氧化渣数量，还除掉了砷，因而易被熔炼供应商所承受。[next]    2）硝酸的收回    砷黄铁矿和黄铁矿的氧化需求氧气,而在Nitrox进程中氧气是由硝酸供给的.一些硫化物矿藏对氧气的需求见表1。 表1     氧化硫化物对氧气的需求矿藏硫氧化率/%T（O2）/[t·(t矿藏)-1]T（HNO3）/[t·(t矿藏)-1]T（空气）/[t·(t矿藏)-1]FeS2 FeAs FeS FeS100 100 100 501.00 0.69 0.82 0.552.63 1.81 2.16 1.454.35 3.00 3.57 2.39     表1给出了发作氧气所需硝酸的数量,因为硝酸是用空气再生的,所以也给出了空气的需求量。硝酸复原生成氧气的反响为：                                     4HN03 —→ 2H20+4N0+302    复原产品是NO，氮的化合价由+S变为+2;每生成1 mol NO，就失掉3个电子。不管氧气或空气是否存在，像黄铁矿在硝酸中的氧化反响总是能顺畅地进行的：                          2FeS2+lOHN03 —→ Fe2（S04）3+H2SO4+1ONO+4H20    因而，反响动力学并不触及氧气穿过气液界面，经过液体向矿藏表面分散的作用。从环保和经济视点看，硫化物分化所构成的NO有必要收回，氧化今后留在溶液中的硝酸盐也应该加以收回。    ①气相。硝酸的再生包含NO氧化为NO2和NO2的吸收。NO2的吸收会使33%的NO2构成NO，而不构成HNO3。生成的NO有必要氧化和吸收。收回100% NO的总方程如下：                                       6N0+302 —→ 6N02                                    6N02+2H20 —→ 4HN03+2N0                                     4N0+302+2H20 —→ 4HN03    在吸收NO2时会构成N0,这意味着NH03的收回需求好多级。许多硝酸工厂为了收回这些硝酸都需求20级以上。因为NO氧化为NO2的动力学比较慢（这是因为NO和02的浓度都变稀的原因），收回后边部分的硝酸所需的级数比收回前面部分的硝酸要多得多，吸收柱最初的7级收回硝酸的90%，其他的13级收回剩余的8%，要想收回终究的2%，所需的级数更是巨大。工厂实践并不收回悉数的N0,剩余部分的NO或许放空或许催化复原为N2和02以契合环保规则。    选用洗刷法吸收终究的NO，在碱性介质中吸收的化学反响不同于硝酸生产中吸收的化学反响。只要NO的50%有必要氧化为NO2，而N203则以亚硝酸盐被吸收，用NaOH、 Ca(OH)2、CaC03洗刷NOx，NaOH作用最佳，但CaC03廉价，所以一般是先用CaC03洗刷，而后用NaOH或许Ca（OH）2洗刷，保证NO终究浓度削减到1000×10-4％。    以单质硫作氧化产品的长处是该体系的规划能够大幅度减小。假定磁黄铁矿中硫的50%变为单质硫，则硝酸的需求量以及NO的生成和随后的收回都能够削减33%。    ②液相。溶液中硝酸盐的收回率随氧化矿浆中硝酸盐的浓度而改变，洗刷功率又取决于待洗产品和能进入循环的洗水的数量。在85℃保持750mV电位的浸出液中，浓度可从无硫酸时的2mol/L（HN03）变为1moVL（H2S04），加Fe2（S04）3时的0.7 mol/L（HN03）。参加过量的FeS精矿，可使硝酸盐浓度进一步减小为0.15mol/L。参加这种精矿也耗费游离酸，使pH提高到发作沉积时的1以上。选用这个流程后所发作的改变是硝酸盐的丢失量将低至氧化（50%黄铁矿精矿）所需HN03的0.3%。[next]    在80℃、pH =4的条件下，用CaC03所得沉积物的过滤试验标明，该物料易于洗刷，溶质的收回率高（99.7%）。所收回的硝酸盐被回来循环，与氧化进程中构成的游离硫酸触摸而生成石膏和硝酸。    3）Nitrox工艺的循环    在湿法冶金体系内，氧在气相中储集，并在液相内被耗费。氧从气相到液相的传递进程是砷黄铁矿氧化进程中的一个重要进程。Nitrox工艺的最基本的长处之一，是能够用较低的本钱将空气中的氧引进矿浆中，这是经过一个中间产品（即气态NO2）来完成的。它易溶于液相，可使处理硫化物矿的氧化进程更易于取得氧。这是因为在矿浆中，NO2与水反响生成硝酸（3NO2+H20 —→ 2HN03+NO)，硝酸则简略与硫化物和砷化物反响（以硫为例：S+2HN03 —→ H2S04 + 2N0或S+3NO2+H20 —→ H2S04+3N0）。简略地说，3个NO2分子进入液相把一个硫化物中的硫氧化成硫酸，并发作3个NO分子。气态NO在水中溶解度小（相似氧），因而，立即从溶液中逸出而从头进入气相。    可是NO并不是惰性气体，它简略与空气中的氧反响生成NO2。这种新生成的NO2立即被溶液吸收构成硝酸。后者又转而与难浸硫化物反响，放出NO。这样就树立了Nitrox循环，使得氧十分有效地传递到难浸硫化物的矿浆中。NO的氧化反响式可写为：                                            3                                       3NO+——O2 —→ 3NO2                                            2    或总反响式为：                                         3                                      S+——O2+H2O —→ H2SO4                                         2    能够发现，不管HN03、NO或NO2，都不出现在总反响式中。但是，溶液中硝酸盐的含量使得硝酸与NO应视为Nitrox进程中的反响产品或中间产品，而不该视为催化剂。    4) Nitrox法的研讨与使用实例    ①处理含金砷黄铁矿的Nitrox工艺。加拿大安大略省布兰普顿的Hydrochem开发公司在Serpent河畔树立一座日处理能力为100t Dickenson精矿的Nitrox演示厂。工艺流程图如下图所示。 [next]     砷黄铁矿与含有滤液的在一起调浆，然后与从反响器出来的部分硫酸铁、和硝酸溶液触摸，沉积石膏，并生成硝酸而使矿浆酸化：                             3Ca（N03）2+3H2S04 —→ 3CaS04+6HN03    Nitrox法是选用产出的硫酸与滤液中的反响从头产出硝酸。    因为铁、砷和硫悉数溶解，脱离反响器体系，然后过滤，所以氧化的精矿质量明显削减。已发现沉积的石膏大大有助于基本上是由脉石、元素硫和金组成的残渣的过滤。溶液送去沉积铁，剩余的硫酸盐和硝酸盐再分别转变成石膏和。溶液在回来反响器料槽前可用于洗刷尾气。    气流体系是很简略的。氧化仅需求部分空气进入反响器体系。这可使气流中的氧和NO耗尽。蒸腾的硝酸和微量NO2经热洗刷后，从气流中冷凝出的低浓度硝酸盐水被用来作为体系的洗刷水。然后通入剩余的空气以收回额定的硝酸，收回的硝酸再回来反响器。终究用石灰水洗刷尾气，使NO（即NO与NO2）浓度下降到烟囱排放答应的范围内。    流程中Dickenson精矿的化学成分如下：Fe 27%，As 10.8%，S 23.2%，Au 3.7g/t,H20 10%。一切的砷设为以FeAsS 方式存在，一切磁铁矿以FeS方式存在，物猜中的一切铁与硫化物共生，则能够把一系列矿藏核算为：FeAsS 23.4%，FeS2 29.3 %，FeS 8.4%。考虑到热和物料平衡，假定氧化反响如下：                       3 FeAsS+lOHN03 —→ 3Fe3++3As043-+H2SO4+2S+4H20+lONO↑                         6FeS2+30HN03 —→ 3Fe2（S04）3+3H2S04+12H20+30N0↑                            2FeS+4HN03+H2SO4 —→ Fe2（S04）3+3H20+4N0↑    至于溶解的铁、砷（V）和硫的沉积反响，假定的化学反响式为：                   Fe2（S04）3+3CaCO3+5H20  —→  2Fe（OH）3+3CaS04·2H20+3C02↑                              Fe3++As043-+2H20 —→ FeAs04·2H20                             H2SO4+CaCO3+H20 —→ CaSO4·2H20+CO2↑    从上面6个反响式能够看出，除了砷黄铁矿构成少数单质硫以外，物猜中一切的硫需求用碳酸钙中和，这使CaC03或石灰石构成了Nitrox法中的首要耗费品之一，其费用是构成生产本钱的重要因素。因而，需求考虑这个问题。    在安大略省北部没有含许多方解石的矿床，但美国密执安北部Peninsla有两个石灰石生产厂，在Huron湖或苏必利尔湖的某一港口邻近建厂，经过水运，可在安大略省北部使Ni-trox法的生产本钱下降，终究选定Serpent河邻近建厂。    在物料平衡核算中，对设备、出资和生产本钱进行预算，每吨矿石的加工费为106加元，比加压氧化和微生物氧化费用还低许多。    ②处理含金硫化物矿和精矿。湿法冶金处理含金硫化物精矿的工艺，已在伊尔库茨克稀有金属所经过半工业试验。    试验在比较平缓的条件下进行，温度40~80℃，HNO3浓度20~100 g/L,时刻3 h,通入氧气使硫化物矿氧化，且在氧化进程中不排出有害气体。在进行酸性氧化浸出时，保证反响器中的负压为50~100 kPa，所需氧气的耗量挨近使硫化物矿氧化的理论值。硫化物精矿酸性氧化浸出成果见表2。[next] 表2     硫化物精矿酸性氧化浸出成果精矿类型精矿成分/%浸出率/%浸渣产率/%FeSAsCuFeAsCu黄铁矿 黄铁矿-砷黄铁矿 黄铁矿-黄铜矿33.0 28.1 10.240.4 26.5 9.10.3 3.5 0.00.4 0.0 1.360.2 80.1 85.980.3 96.3 —85.0 — 89.365.4 61.0 76.0     由表2能够看出，在湿法冶金氧化进程中，大部分铁、砷和有色金属转入溶液中，而Au,Ag则富集在固体残渣（浸渣）中。    为了收回金和银,对酸性氧化浸渣进行化,成果见表3。这时金和银的浸出率分别为93.6%~94.8%和86.4%~90.4%，对难浸的硫化物精矿进行碱处理（用石灰或石灰苏打溶液）后，可弥补收回2%~6%的Au和10%~20%的Ag到化溶液中。 表3    酸性氧化浸渣化浸出成果精矿类型原始精矿档次/（g·t-1）化浸出率/%从原始精矿中从酸性氧化浸渣中AuAgAuAgAuAg黄铁矿 黄铁矿-砷黄铁矿 黄铁矿-黄铜矿31.0 53.3 76.318.0 43.0 42.073.6 84.1 88.348.7 37.7 50.594.8 93.6 94.586.4 89.3 90.4     难浸的黄铁矿精矿是在温度70~80℃、液固比为2：1、时刻3h的条件下，间歇地用石灰、苏打溶液进行处理。Na2C03和CaO的用量分别为60kg/t和30kg/t精矿。石灰、苏打中和处理滤渣，在浓度为2g/L NaCN的条件下进行两段化（每段24 h）。NaCN的耗量为4.6 kg/t精矿。化溶液中金和银的浸出率分别为92.0%和73.6%。预处理的矿浆呈酸性溶液和有Fe3+，这是硫脉浸出金的两个首要技能要求。

Redox法（复原氧化法）是Arseno法在高温操作下的一个别号，1988年改的名，Redox法也是用硝酸氧化法的另一变种工艺。Minproc工程公司对加拿大ManitobaSnowLake邻近堆存的、品位在12g/t左右的含砷尾矿收回工艺做了研讨。这种尾矿含砷黄铁矿（45%）、磁黄铁矿（12%）和脉石。多数以砷黄铁矿晶粒中的包裹体或固溶体形状存在，其化学组成平均为：金10.7g/t，铁24.6%，砷19.7%，总硫15.0%（其间硫化物硫12.5%，单质硫0.85%），钙1.93%，酸不溶物29.7%。为能选用惯例的化法收回金，要求预处理这种矿石。要进一步考虑的是能生成一种安稳的砷产品以避免形成环境污染问题。并提出运用Redox预处理办法。Redox工艺也是一种运用HN03来氧化难浸硫化物矿石的工艺。    1) Redox工艺的化学原理    Redox工艺是在化前运用硝酸作氧化剂预处理难浸硫化物矿石。SnowLake尾矿含有FeAsS和FeS，它们依据下列总反响式在高温下被氧化：                     3FeAsS+14HN03+3H+ ==== 3Fe3++3S042-+3H3AsO4+14N0+4H20                              FeS+3HN03+H+ ==== Fe3++SO42-+2H20+3N0    由HNO3复原反响产出的NO与供应工艺进程的氧反响生成NO2 o当反响器中存在有较高的NO和O2分压时，NO2的生成极为敏捷。生成的NO2进入溶液并被溶液吸收，再生成用于氧化的HN03（4N0+302+2H20 ==== 4HN03），硝酸在此是起着催化剂的效果。在氧化进程中，铁主要以铁（FeAsO4）形状从溶液中沉积分出。在高温下，铁也能以针铁矿、黄钾铁钒和赤铁矿的形状沉积：                                   Fe3++H3As04 ==== FeAsO4+3H+        钙以溶液方式与硝酸一同参加或以石灰石方式参加，以除掉硫酸盐：                                2H++SO42-+CaC03 ==== CaSO4+H20+CO2    已标明砷黄铁矿和磁黄铁矿能被氧化成硫酸盐。然而在某些条件下，氧化也能产出单质硫。为了最大极限地削减单质硫的生成（它能包裹金粒并添加的耗费），对工艺条件应加以挑选。    2)中间实验    在进行中间实验时，为了保证硫化物彻底氧化和避免单质硫的发生，选定190~210℃高温操作。在沉积作业时，发现反响器壁上结垢，通过改造后的反响器，加进表面活性剂木质素磺酸钠（参加量2kg/t)可有效地避免结垢。固液别离收回硝酸时，需求一台稠密机，后接一台寄存槽，寄存槽保持在80~90℃，逗留9h，这样有助于石膏的水合效果和促进结晶的成长，一起留意砷铁比大于4：1，以使铁盐沉积。    通过中间实验，选定的Redox工艺参数见表1.固液别离收回HN03的参数见表2。这些数据都是来自处理才能25 kg/h中间工厂的最佳条件。[next]                                       表1    Redox工艺参数氧化：温度 压力 pH Eh 逗留时间 再循环溶液的酸度   进口的固体物浓度 化学计量算出的氧参加量 木质素磺酸盐参加量 排出的气体中NO2 构筑材料190~210℃ 1600~2275kPa650~700mV 8min(最大时) 70~110g/LNO3- 70~110g/LH2SO4 10%~20% 125% 2kg/t矿石304L不锈钢过滤：温度 pH 逗留时间 化学核算的石灰石参加量 构筑材料190~210℃1min 125% 聚面料、304L不锈钢 表2      固液别离作业参数稠密类型高效所需面积 絮凝剂 絮凝剂耗费 老化温度 逗留时间 过滤速度 滤饼中的水分 洗刷置换 硝酸收回0.07m2·(t·d)-1 Percol 351 275g/t矿石 89~90℃ 9h 420kg·(m2·h)-1 25% 2.0 97%~99%     研讨标明Redox残渣有必要通过15min的细磨让被石膏和硬石膏包裹的金露出出来，24h的化浸出，金的浸出率在91%以上。应该指出的是，在反响器中不加钙的情况下，金的浸出率可高于96%。每吨矿石耗费1.25 kg,耗费石灰9.7kg。    中间实验已成功地证明Redox工艺能够用来预处理砷黄铁矿，以解离用化法收回的金。用Redox工艺处理时，砷以一种安稳的残渣从含Fe、As 1~1.7mol的给矿中沉积分出。在Redox工艺中，逗留时间小于8min，气相和液相中的硝酸总丢失少于2%。    依据实验研讨，已完结处理量为12.5万吨/a的工厂可行性研讨。1994年7月在哈萨克斯坦Auezv建成一座日处理12t金精矿提金厂。

Arseno工艺是阿辛诺矿冶公司研制成功的一种低温文低压氧化浸金工艺，只需在100℃和700 kPa氧压下进行，浸出硫化物不到15min就可使其悉数分化。故易于在工业出产中推广应用。Arseno工艺是硝酸氧化法的另一变种，浸出进程起首要作用的是亚硝酸而不是硝酸，相应的平衡为：                                   2N02+H20 ==== HNO2+HN03                                    3HN02 ==== HN03+2N0+H20    因为氧化速度快，浸出时刻短，因而不会有许多的沉积生成。一切的铁、砷和硫酸盐均在溶液里，这样使金得到富集，对随后的化浸出是很有利的。    矿浆从反响器卸人气体别离器中，以收回在反响进程中所发生的气体。这种气体可回来反响器中作为催化剂的质料。经测定99%以上的硝酸盐试剂仍可回来工艺进程中循环运用。溶液中的硝酸盐浓度在0.2~3 mol/L之间改变。    从气体别离器中排出的矿浆，是一些含金的固体残渣和含可溶性铁、硫和砷的溶液。在处理矿石时，这种溶液可通过添加石灰石和石灰中和。用石灰、岩大约可到达80%的中和率，然后再用石灰使其到达彻底中和。经中和处理后的矿浆可用惯例的办法，如炭浆法收回金。    用这种办法处理精矿时，从气体别离器中排出的矿浆先进行固液别离。从精矿浸出工序中所得到的固体残渣的质量，一般只占给矿质量的10%~20%，所以工厂金收回工序的规划是很小的。    用Arseno工艺对矿石和精矿所作的比照实验成果见下表。 不同工艺的浸出金作用质料称号Au档次/（g·t-1）硫档次/%金浸出率/%直接法Arseno法矿石 精矿 精矿 精矿4.7 17.9 32.2 212.02.5 14.7 16.0 5.819.7 81.4 10.0 86.693.6 98.5 93.8 99.3     金的浸出速度一般很高，所以停留时刻以低于12h比较适宜。由固液别离工序所得的溶液，用石灰进行处理，以操控杂质的含量。这时生成的沉积物中含有硫酸钙、赤铁矿和铁。对这些沉积物的稳定性已进行过实验，所得成果表明它们能适于堆存在尾矿池中。    Arseno矿冶公司对国际许多矿床中的金矿石（包含那些金被包裹在黄铁矿、白铁矿或砷黄铁矿中的含金矿石）进行实验，而且都取得了杰出的作用，证明这是处理难选金矿的一种经济有用的新工艺。Arseno法的特点是选用低压氧化，而且所需的处理时刻短。与其他几种工艺比较具有如下的长处：    ①这种工艺对物猜中的含硫量不太灵敏。用这种办法对含硫量在1%~50%的各种物料进行实验时，都已取得杰出的成果。因为硫化物矿被溶解了，因而含在硫化物矿中的金就可鄙人一步化处理时得到收回。对实验过的许多种物料来说，金的提取率可到达95%以上。    ②与传统的焙烧工艺比较，Arseno工艺除能进步金的收回率以外，还可省去处理SO2气体和As203产品的工序。矿石或精矿中的硫被氧化成硫酸盐，而且鄙人一步可沉积为硫酸钙，存在于物猜中的砷被氧化成盐，而且可用铁沉积为铁。    ③高压氧化浸出法需在压力为1000~1200 kPa、温度为200℃的条件下进行（浸出时刻约90 min)。而选用本工艺时，只需在100℃和700 kPa左右的条件下进行，而且浸出速度很快（不到15min就可使硫化物彻底分化），易于在工业出产上完结。    ④Arseno法不需添加辅佐工序就可使银到达很高的收回率。又因在浸出进程中没有构成黄钾铁矾沉积，因而一切溶解了的银都很简单从溶液中进行收回。    加拿大温哥华的培根·唐纳德森联合者公司（Bacon，Donaldson＆Associate）和美国科罗拉多州的哈曾(Hazen)研讨所都对这种Arseno工艺进行过许多的研讨，证明了该工艺的许多长处，Arseno法已有工厂出产实例。近年来，我国许多区域发现含砷的金矿石，急待开发和运用。因而，探究和拟定脱砷提金新工艺，也已成为我国黄金出产和科研作业的燃眉之急。国内外在处理这类矿石，广泛选用精矿焙烧脱砷，随后再对烧渣进行化，对环境污染非常严峻。    1987年秋，一座接连操作的半工业实验工厂已投产。这个中间实验厂在处理低档次硫化物矿时，其处理才能为1 t/d。已完结实验成果证明，这种工艺是可以接连操作的，而且很易将它们扩大到工业规划运用。中间实验对两个矿床的样品进行实验，就硫化物矿的氧化和下一步金的收回状况看，所得成果仍是比较好的。    据报道，选用Arseno工艺的出资和出产费用，日处理25t精矿的工厂的悉数配备费用为350万加元，日处理的100t精矿为800万加元，规划和转让费为25万加元。这种Arseno工艺的经济效益，精矿直接处理费用1.54加元/t精矿，其间药剂费用占31.5%、水电等占22%、修理办理占15.4%、薪酬占26.1%。    另据报道，加拿大City资源公司已决议出资1.1亿美元，开发它在昆士兰夏洛特岛的圣纳勒（Cinola )金矿（不列颠哥伦比亚省最大的一座金矿）。建造作业在1988年铺开，1989年10月正式投产。每天挖掘矿石6 600 t，当选矿石档次2.5g/t。因矿石中含有黄铁矿和白铁矿，属难选矿石。用惯例的化法难以收回金，故决议选用这种低温低压条件下进行的Arseno工艺。估计头两年金的出产成本为7.3美元/g（207美元/oz）。    实践证明，Arseno法对预处理难浸出的金矿石和精矿是一个比较好的办法。

硝酸镍的用途主要是电镀镀镍铬合金制件，使制件镀层细致，也用于制造蓄电池和彩釉着色，以及用于制造其他镍盐和镍催化剂。硝酸镍是一种绿色单斜结晶，有吸潮性，在潮湿空气中迅速潮解，在干燥空气中稍微风化。易溶于水、氨水、液氨、乙醇，微溶于丙酮，水溶液呈酸性。受热时失去4个结晶水，温度高于110°C时分解为碱式盐，继续加热则分解为棕黑色三氧化二镍和绿色氧化亚镍的混合物。有毒，有致癌性。与有机物接触可引起燃烧和爆炸。制备的方式有：1、由镍板与浓硝酸发生反应，再经稀释、调节酸度、静置、过滤、滤液酸化、减压蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离得到成品。2、由含镍工业废料酸溶、精制、沉淀出氢氧化镍，再用稀硝酸溶解得到。皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 　　眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 　　吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 　　食入：饮足量温水，催吐。就医。 　　灭火方法：消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风处灭火。切勿将水流直接射至熔融物，以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。灭火剂：雾状水、砂土。硝酸镍的用途或是有关硝酸镍的其他信息，请登入上海有色网“镍”专区，我们还有更多资讯等您来查询。 

硝酸和氧化铜，一个是强酸，一个是略显两性的氧化物，当这两种化学物质碰到一起，会发生化学反应。硝酸同硫酸、盐酸一样，反应所得的生成物会随该物质的浓稀度而发生变化。稀硝酸和氧化铜反应，属于“碱性氧化物与酸的复分解反应”，产物都是“盐和水”CuO+2HNO3==Cu(NO3)2+H2OCuO是黑色固体，溶于稀HNO3后生成蓝色溶液。硝酸和氧化铜反应会产生少量的氮氧化物，这是因为硝酸的氧化性很强，而且，反应产生大量的热，促使硝酸分解，分解成了O2和氮氧化物。 

硝酸镍的价格和有关注意事项上海有色网为您提供信息如下：让您买的安心，用的放心 ！硝酸镍碧绿色单斜晶系板状晶体，密度2.05g/cm3，熔点56.7℃，沸点136.7℃（饱和溶液）。易溶于水，液氨，乙醇，微溶于丙酮，水溶液呈酸性，有吸湿性，潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化。受热时会失去四个分子水，温度高于110℃时开始分解并形成碱式盐，继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和氧化亚镍混合物。易溶于水，水溶液呈酸性，溶于氨水，液氨，氧化剂，与有机物还原及易燃物硫，磷等混合有引起燃烧和爆炸危险。健康危害：吸入本品粉尘对呼吸道有刺激性。个别敏感者可引起哮喘、支气管炎等。大量口服刺激胃肠道，引起呕吐、腹泻。粉尘对眼有刺激性，水溶液可引起灼伤。皮肤接触可引起皮炎。 　　慢性影响：有皮炎、哮喘、慢性支气管炎、慢性鼻炎等。硝酸镍的价格上海有色网给出的参考价格为55元/公斤。

钒是一种过渡金属元素，在天然界中散布极为涣散，故也称为稀散元素。钒的使用非常广泛，在钢铁、有色金属、化工、合金、超导材料、轿车等工业范畴都是不可或缺的重要元素。钢铁、有色金属以及合金中参加必定量的钒，能够改动其微观结构，大大提高钢的耐磨性、红硬性，减轻材料分量，延伸使用寿命;在化工工业中制作钒催化剂，报价便宜，功能安稳，抗中毒功能强;一起，钒化合物多彩的色彩能够用来制作颜料、油漆等;在超导材料中，钒与硅、镓化合物均有较高的超导改变临界温度的特性。因而，钒矿资源的归纳开发使用具有非常重要的战略意义和工业需求。 一、我国钒矿资源及其区域散布 (一)我国钒矿资源的储量及其区域散布 依据矿产储量统计表，到2006年末，我国有18个省和自治区有钒矿资源，产地123处，保有资源储量约3400万t(以V2O5计，下同)，累计查明资源储量约3600万t。首要散布在湖南、湖北、安徽、陕西、四川、贵州、河北等省，其间，四川、陕西、湖南、安徽和湖北等5省的保有资源储量别离为1855.9，454.4，384.8，234.2和143.3万t，别离占全国保有资源储量的54. 4%，13. 3%，11.3%，6.87%和4.20%;累计查明资源储量别离为1 941.4，455.1，385.4，277.8和143.3万t，别离占全国累计查明资源储量的53.9%，12. 6%，10.7%，7.71%和3. 98%。这5省钒矿保有资源储量占全国钒矿资源的90.1%，累计查明资源储量占全国的88. 9%。 我国大型钒矿(≥100万tV2O5)数量不多，首要散布在陕西、湖南、四川和甘肃等少量区域的9处矿区点，储量为1689.4万t，占总储量的49.6%;中型钒矿(10～100万tV2O5)广泛散布在四川、陕西、湖南、湖北等11个省，共41处矿区点，储量为1 535.6万t，占总储量的45.0%;小型钒矿(≤10万tV2O5)数量最多，有73处矿区点，但储量仅184.3万t。大、中型钒矿储量即占全国储量的94.6%，小型钒矿储量仅占全国储量的5.4%。 (二)我国钒矿资源的共、伴生特征及区域散布 天然界中独自的含钒富矿较少，大多为共生和伴生矿。据统计，独自钒矿产地仅30处，算计储量665.1万t，占全国总储量的19.5%;共生、伴生钒矿产地93处，储量2744.2万t，占总储量的80.5%。全国钒矿档次1.0%的算计储量2884.6万t，占总储量的94.6%，其间，档次在0.6%～1.0%的储量为890.3万t，占总储量的29.2%。依据材料，钒矿资源中V2O5均匀档次以湖北、陕西、湖南和浙江等4省档次的较高，别离为0.89%，0.82%，0.80%和0.78%，最高档次到达1%以上，陕西商洛市商南县矿区档次超越1.5%;这些钒矿资源已具有很高的工业使用价值，为金属钒的提取供给了丰厚的资源储藏。 钒矿石首要有钒铁矿石、石煤、钒铀矿、钒酸盐矿、磷灰岩、绿硫钒矿、沥青石、原油和铝土矿。我国钒矿资源首要由钒铁矿石和石煤矿组成，具挖掘价值的钒矿以石煤为主。钒铁矿石首要是钒钛磁铁矿。依据矿产一般工业要求，钒铁矿中V2O5质量分数为0.15%～0.2%时即可进行归纳收回。我国铁矿石中V2O5质量分数达0.15%以上的保有资源储量为2215.6万t，占总储量的72.7%，首要散布在四川攀枝花、河北承德、陕西汉中、湖北郧阳和襄阳、广东兴宁以及山西代县等地，其间，攀枝花是首要散布地，已探明矿石储量为100亿t，V2O5储量为1578万t。钒钛磁铁矿现在首要用于炼钛，钒金属首要在冶炼进程中从钢渣中提取。其他方式的含钒资源在国内散布并不广泛，相关报道不多。 据统计，我国石煤中V2O5的储量约1128万t，占总钒矿资源储量的37.0%，首要散布在贵州、陕西、湖南、江西、河南、湖北、安徽和浙江等地，其间，散布较会集的区域首要是湖南、湖北、浙江和贵州，这4省石煤钒矿资源占全国石煤钒矿保有资源储量(以V2O5计)的53.5%。 二、石煤提钒的惯例工艺 现在，作为钒提取质料的首要是钒钛磁铁矿和石煤。钒钛磁铁矿首要用于冶炼钛，副产钒。含钒石煤是我国的一种共同的钒矿资源，因为档次相对较低，对其挖掘和归纳使用还远远不够，但含钒石煤是我国钒矿资源使用的一个重要开展方向。 (一)石煤中钒的矿藏学特征及存在形状 石煤是存在于陈旧地层中，在浅海环境下由藻类、菌类等低一级生物作用而构成的一种煤炭资源。与一般煤炭比较，石煤具有高灰、高硫、低碳、低热值等特色，既是一种动力，又是一种潜在的多金属矿产资源，首要以V金属为主。有些石煤中伴生有Ag、Cu、Mo、Na、Ni、U、Zn等工业价值较高的金属元素;在某些层位中，一种或几种伴生元素到达工业独自挖掘档次或鸿沟档次，可作某种矿藏资源独自挖掘。 石煤中钒的存在方式多样，一般分为3种，即钒云母类，含钒针铁矿、赤铁矿和碳酸盐类，含钒电气石和高岭土类。大都石煤中钒存在于钒云母中，与Si、Al、K共(伴)生;含钒针铁矿、赤铁矿中与钒共(伴)生元素多为Fe;碳酸盐类矿藏中多含Al、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、P、Pb、Si及Zn等元素，钒在这些矿藏中的价态多样。在钒云母中，钒通常以V(Ⅲ)和V(Ⅳ)存在，V(Ⅲ)占大都。三价钒能以类质同相方式替代三价铝等进入硅酸盐矿藏晶格中，一起，四价钒也能够类质同相方式存在于硅氧四面体结构中。在含钒赤铁矿和钒高岭土中，钒首要以吸附形状存在，首要是V(Ⅳ)和V(Ⅴ)。 钒矿冶炼办法的挑选关键是由钒在该类矿石中的赋存状况决议的。假如石煤中的钒首要以吸附状况存在，则可用酸或碱溶液直接浸出，使钒以各种钒酸根离子方式溶解在溶液中，也可参加氧化性或还原性物质辅佐浸出;假如石煤中的钒首要以类质同相方式存在于硅酸盐矿藏晶格中，那么此类矿石难于浸出，要将三价或四价钒浸出来，首要有必要损坏晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒开释出来。因而，查清矿石中钒的赋存状况(包含钒的各种化合物和矿藏存在方式、价态及其散布状况)是钒冶炼至关重要的前提条件。因为我国石煤多属难浸钒矿，因而许多研讨者便致力于研讨如何用经济而简洁的办法开释硅酸盐晶体中的钒。现在，提取钒工艺首要有火法-湿法联用工艺和湿法工艺。 (二)火法-湿法联用工艺 火法-湿法联用工艺是现在工业上从石煤中提取钒使用较多的技能，首要有钠化焙烧-水浸工艺、钙化低钠焙烧-碱浸工艺、空白焙烧-碱浸工艺(直接焙烧)和加酸焙烧冰浸工艺等。 钠化焙烧-水浸工艺是工业上使用最多的工艺。该工艺技能老练，基本原理是以NaCl或Na2CO3为增加剂，经过焙烧将多价态的钒转化为水溶性的钠盐，如Na2O·yV2O5，NaVO3，再对钠化焙烧产品直接水浸，得到含钒浸出液，再参加氯化铵进行中性沉钒，沉淀物经焙烧得粗V2O5。焙烧进程反响如下：选用钠化焙烧-水浸工艺，钒的收回率较低，仅40%～60%，且在钠化焙烧进程中发生Cl2、HCl、SO2等有害气体，对环境污染较大。 钙化低钠焙烧-碱浸工艺是在传统的钠化焙烧进程中参加增加剂CaO，使石煤中的钒氧化后与CaO结合生成钒酸钙，再用Na2CO3溶液浸出，钙生成溶解度更小的CaCO3，钒则以游离态进入溶液，终究钒浸出率可达67.6%。钙化低钠焙烧-碱浸工艺的反响机制如下：钙化焙烧后选用硫酸浸出，可得到85%以上的钒浸出率。钙化低钠焙烧-碱浸工艺的钒收回率依然不高，仅仅NaCl的参加量有所削减，依然对大气有污染。 空白焙烧-碱浸工艺(直接焙烧)是指使用空气中的氧气作氧化动力，直接损坏钒矿藏晶体结构，使钒氧化成V(Ⅴ)，转化成可溶性的钒酸盐和偏钒酸盐;焙烧后的产品用NaOH溶液浸出。空白焙烧-碱浸工艺避免了钠化焙烧发生的酸性气体污染，节省了增加剂，但浸出时刻有必要确保在3h以上才能使钒的浸出率到达75%以上。 钠化焙烧和空白焙烧工艺的钒浸出率均不高，所以有研讨者探讨了加酸焙烧-水浸工艺的可行性。该工艺是在焙烧时参加10%的硫酸，焙烧3h，天然冷却后再用水浸出2h，终究钒的浸出率达95%以上。针对硫酸焙烧工艺，有研讨者提出了低温硫酸焙烧-水浸工艺。在250℃下焙烧后，以液固体积质量比1.2mL/g用水在100℃下拌和浸出2h，钒浸出率达78. 2%。 火法-湿法联合工艺中，钠化焙烧-水浸、钙化低钠焙烧-碱浸和空白焙烧-碱浸等相对比较老练，但钒收回率较低，并且存在较严峻的环境污染问题，尤其是发生的Cl2、HCl、SO2等有害气体，很多排放的高浓度氮废水等是现在钒冶炼工业中比较扎手的问题。加酸焙烧-水浸工艺的钒浸出率比较高，是一种值得进一步研讨的工艺。 (三)全湿法工艺 全湿法提取石煤中钒的工艺现在研讨不多，且均环绕酸浸而打开。酸浸办法首要有直接酸浸、参加助浸剂酸浸和加压酸浸3类。 直接酸浸是H+进入硅酸盐矿藏晶格中置换Al3+，使离子半径发生变化，然后开释出V3+，V3+进一步氧化为V4+后用硫酸浸出。直接酸浸后，V2O5收回率在70%～85%。直接酸浸基本原理如下：直接酸浸只依托H+作用损坏晶体结构。因为钒在石煤中的存在形状安稳性较高，故直接进行酸浸有时作用并不抱负，浸出时刻长，浸出功率较低。增加必定试剂即参加助浸剂能够促进钒的浸出，取得较高的钒浸出率。如用浸出石煤时，参加必定量的亚铁盐，可使大都钒溶解进入溶液，钒收回率可达85%以上。 直接酸浸的另一种改进是加压酸浸。加压条件改进了钒浸出动力学，大大缩短反响时刻，钒浸出率可达90%以上。但此办法对设备腐蚀大，设备要求较高。 近年来，也有其它一些试剂用于从石煤中直接浸出钒。其间，亚熔盐浸出是针对焙烧进程中发生环境污染、能耗高、钒转化率低一级问题而开发的新办法。复合钠制剂亚熔盐包含钠制剂和氯盐，氯盐与矿藏中的氧化物，如V2O5、Fe2O3、SiO2等反响发生Cl2，Cl2具有更高的活性，能够损坏矿藏晶体结构，将其间的V(Ⅲ)和V(Ⅳ)氧化为V(Ⅴ)。亚熔盐法的钒浸出率可达90%以上。亚熔盐浸出法相对直接酸浸缩短了反响时刻，可取得较高的钒收回率，一起浸出液不含酸，相对来说较简略进行后处理，是值得进一步完善和开发的新工艺。 (四)生物浸出技能 生物浸出技能对环境友好、工艺简略，近年来开展比较敏捷，已测验用于从石煤中提取钒。 难浸石煤中的钒以硅酸盐方式存在。研讨标明，硅酸盐在生物浸出进程中的溶解会增大反响系统的pH，然后影响生物浸出作用;钒对细菌的毒害效应在某种程度上也首要受pH的影响而不是受金属元素自身毒害作用的影响，阐明在生物浸出时操控pH非常重要。培育耐钒菌种时，在参加有机物的培育基中，以V2O5、VOSO4、Na3VO4和NaVO3为驯化物，以磷酸缓冲液缓冲，操控pH在8.0～8.9范围内，温度维持在24～37℃之间，终究可得到比较好的驯化作用。Katarina等研讨了选用Acidithiobacillusferrooridans和Acidithiobacillusthiooxidans菌株将废催化剂和石油飞灰中的五价钒还原成四价钒进行废料解毒并收回钒，在30℃下，培育基中参加FeSO4·7H2O和单质S，两菌株对V2O5和NaVO3的耐受极限别离为0.003mol/L和0.01 mol/L，其对生成的四价钒最高钒耐受浓度可达4mol/L。Pradhan等人研讨了选用硫氧化细菌和铁氧化细菌选用两段浸出法浸出粹进程中的废催化剂。第1阶段，pH操控在2～3之间，催化剂质量浓度15g/L，V、Mo、Ni浸出率别离为32. 3%、58. 0%和88.3%;第2阶段，pH操控在0. 9～1.0之间，催化剂质量浓度50g/L，金属终究浸出率别离为94.8%V、46. 3%Mo和88.3%Ni。在生物浸出进程并不只限于选用传统细菌，使用真菌-黑曲霉也能够浸出废裂化催化剂中的重金属V、Ni、Fe、Al、Sb。嗜热培育基中参加蔗糖，在30℃水浴中，拌和速度120r/min，V、Ni、Fe、Al、Sb浸出率别离为36%、9%、23%、30%、64%。尽管浸出率并不高，但比较化学办法浸出作用要好的多。可见，将生物浸出法用于从石煤中浸出钒是可行的，但这一技能尚处于开始探究阶段，还需要深入研讨和开发。 三、展望 因为石煤存在发热量低、成分杂乱、有价金属档次低一级问题使得其开发使用存在必定难度。我国大都石煤中存在钒，钒首要以类质同相方式存在于硅酸盐矿藏中，难于浸出，所以加强石煤的矿藏学及相关的化学反响研讨，对开发适宜的提钒办法、合理开发使用石煤非常重要。 现在，从石煤中提取钒的工艺相对来说还比较落后，在我国依然处于实验室研制阶段。已具规划的钠化焙烧-水浸工艺存在比较严峻的大气和水污染，没有到达绿色工艺的要求;此外，石煤中还有Mo等其它使用价值很高的金属并没有得到合理的使用，如不加收回不只给环境带来沉重负担，并且也形成资源的糟蹋。因而，开发新的环保、高效提取工艺是石煤归纳使用迫切需要处理的关键问题。 因为石煤中有价金属档次低，选用成本低、工艺简略、环境友好的生物浸出技能不失为一个较好的挑选。但是，钒对菌种毒害性较大，较少的量即有较大的致死性，因而，选用生物浸出法的关键在于驯化菌种，如菌种驯化成功，生物浸出技能将是一个颇具开展前景的绿色工艺。

的传统出产办法是用铅锭和硝酸反响生成溶液，经盐析或蒸腾法制得产品。近年来铅锭报价上涨，致使本钱大增，为了下降本钱，对直接以精铅矿为铅来历的出产办法进行了研讨。实验成果标明，在恰当的工艺条件下，精铅矿中铅的浸出率达85%以上，收回率80%，产品质量达工业一级品标准，本钱下降20%左右。一起，本工艺对精铅矿中的银有富集效果。 一、实验质料及基本原理 （一）质料 实验所用质料为精铅矿、硝酸。 矿粉：精铅矿粉产自辽宁，经x—射线衍射分析标明，首要组成物为方铅矿，伴生矿为闪锌矿，还含有少数的黄铜矿、黄铁矿及微量的辉银矿。依产地不同，产品批次不同，其主含量变化较大。本实验要求矿粉中铅锌含量的原子比大于715。首要化学成分见表1，2#矿粉不合要求。 表1  精铅矿的化学组成硝酸：GB337—84　二级品 （二）基本原理 矿粉遇酸后反响，发作主反响如下： 3PbS＋8HNO3＝3Pb（NO3）2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O（1） 副反响： 3ZnS＋8HNO3＝3Zn（NO3）2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O（2） 3CuS＋8HNO3＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O（3） FeS＋4HNO3＝Fe（NO3）3＋NO↑＋S↓＋2H2O（4） 3Ag2S＋8HNO3＝6AgNO3＋2NO↑＋3S↓＋4H2O（5） 由上述反响可见，跟着矿石中铅的浸出，很多杂质也以硝酸盐的方式进入到溶液中。向酸解液中参与适量的沉积剂，可使Cu2＋、Fe3＋、Ag＋等离子沉积而别离。 二、工艺条件及进程 （一）工艺流程（见图1）图1  制备工艺流程 （二）工艺条件 1、酸解工艺条件的挑选 （1）液固比：精铅矿粉—硝酸—水系统的反响流动性较好，由实验标明液固比对浸出率无大的影响，液固比的挑选首要取决于的溶解度，挑选较小的液固比以削减后续工序的蒸腾量，取液固比2.1～2.3∶1。 （2）用酸量：矿粉中铅的浸出率随加酸量的增大而增大，但一起杂质离子的浸出率也显着增大，从除杂耗费、酸耗费等方面考虑，挑选加酸系数1.1较为适合。见表2。 表2  用酸量对酸解率的影响注：加酸系数=实践加酸量/理论加酸量（以Pb计） （3）反响温度：因为酸解反响放热，在无外加热的情况下，反响初始系统自发升温，至加酸结束，系统温度约为60℃，进步温度，可使反响愈加快速、彻底，但一起应考虑到硝酸的分化及设备腐蚀问题。挑选70℃～75℃较为适合。见表3。 表3  反响温度对酸解率的影响（4）反响时间：跟着反响时间的延伸，Pb的浸出率进步，但到达40min后，再延伸时间时浸出率已无显着改动。反响时间缺乏，浸出液显红棕色，阐明部分硝酸未参与反响并已在溶液中分化为。 表4  反响时间对酸解率的影响归纳各种因素，挑选如下条件为酸解的适合条件：加酸系数111，反响温度70℃～75℃，反响时间40min，液固比211～2.3∶1。 2、浸取液的净化 浸取液的组成（g/L）：Pb 230，Zn 2～27，Cu0.9，Fe 1.5，Ag微量。浸取液因含有Cu2＋、Fe3＋等离子而显蓝绿色。在恰当的条件下，参与适量的沉积剂可使Fe3＋、Cu2＋及微量的Ag＋沉积，过滤除掉，得浅草绿色溶液。 3、母液中锌含量的操控目标 在上述酸解条件下，铅矿中锌的浸出率在50%左右，跟着循环次数的添加，Zn2＋逐渐堆集于母液中。查得Pb（NO3）2、Zn（NO3）2的溶解度见表5。 表5  Pb（NO3）2、Zn（NO3）2的溶解度（g/100gH2O）由表5可见，Zn（NO3）2和Pb（NO3）2的溶解度都随温度的升高而升高，且Zn（NO3）2的溶解度远远大于Pb（NO3）2的溶解度。在室温下结晶Pb（NO3）2，循环12次母液中锌的含量达42g/L时，仍远远小于Zn（NO3）2的饱满浓度。实验已证明彻底可以得到契合标准的Pb（NO3）2产品。 结晶母液含Pb约140g/L～150g/L，当母液中锌含量达45g/L以上时，Pb、Zn的摩尔比约为1∶1，为确保产品质量，避免结晶夹藏Zn2＋影响产品纯度，操控母液中Zn2＋含量在45g/L以下。 （三）工艺进程 按上述工艺条件将母液（或清水）放到酸解罐中，开动拌和，分别加矿粉、硝酸，加料结束后，加热使之在70℃～75℃反响40min。参与适量的沉积剂除掉杂质离子，趁热过滤。 在此条件下，铅的浸出率可达85%以上。将滤液置于蒸腾器中，加浓硝酸，调pH值小于2，蒸腾至103.5℃时，中止加热，天然冷却至室温，离心别离。母液回来配料，循环若干次今后，处理，排放。 湿晶于120℃枯燥。铅的收率可达80%以上。 三、产品质量及技术经济比较 本办法于通过改造而成的年产1000t的工业设备上出产，产品的主含量可达99%以上，杂质含量目标均契合QJ/EHG02101－90标准。见表6。 表6  产品质量目标（企标）两种工艺首要原材料单耗（t/t），见表7。 表7  两种工艺首要原材料单耗（t/t）产品的质料费约占出产本钱的75%左右。两种工艺所得产品的本钱差异首要由质料铅矿粉或铅锭、硝酸的耗费量及报价决议。设铅矿粉法的质料费为Y1，铅锭法的质料费为Y2，则两种工艺首要质料费按下式核算： Y1=0.802×矿粉报价＋0.82×硝酸报价＋其它辅料费 Y2=0.65×铅锭报价＋0.51×硝酸报价 四、三废处理 出产中发生废气NOx、废渣（含Pb2＋）和少数车间冲刷废水，别的，需定时处理循环若干次后的母液。 废气的处理仍按原工艺办法处理，用碱液（或石灰乳）吸收后排放，并可一起收回副产亚。 此工艺的出渣率为40%，用Na2S和石灰乳处理关闭Pb2＋后，搁置。若原矿银档次较高，此渣的银档次又进步了一倍，可作为银矿提供给冶炼厂，由此进一步下降了主产品的本钱。 母液的循环次数及铅的散布：母液的循环次数取决于矿的档次凹凸及锌的含量，即取决于铅锌比的巨细。铅锌比越大，循环次数越多。 当母液中锌含量达45g/L以上时，母液不再回来配料，经石灰和Na2S处理后，滤出废渣搁置，废水排放。本实验中，铅的散布见表8。循环12次后，母液中锌含量为42g/L，不再回来配料，排放掉的铅占总投入铅量的2.2%，排放掉的HNO3占总投入量的1.65%。可见，母液排放及后处理对本钱核算影响较小。 表8  铅的散布（以Pb计/g）五、成果及评论 1、用精铅矿粉替代金属铅锭出产是可行的，产品质量安稳。在矿粉与铅锭报价相差较大的情况下，此工艺具有较高的经济效益。 2、选用此办法可在原工艺出产线上稍作改造即可进行出产，出资少。 3、本工艺对铅矿中的银起到富集效果。 4、酸解进程中，因为矿粉浮选剂的影响，反响生成的很多气体在料浆上层聚积，影响投料速度，设备利用率下降。 参考文献 1、天津化工研讨院等编.无机盐工业手册.化学工业出版社,1995. 2、北京师范大学等编.无机化学.公民教育出版社.982. 3、武汉大学主编.分析化学.高等教育出版社.990. 4、中南矿冶学院有色金属冶炼教研室编,有色重金属冶金学,冶金工业出版社.959.

传统的石煤提钒多选用钠化焙烧工艺，提钒过程中发生的“三废”对环境污染严峻，“三废”管理费用贵重，绝大多数中小型钒厂因环保问题而封闭。因而，研讨新的清洁型提钒工艺，从源头上处理“三废”对环境的污染，已成为石煤提钒工业中亟待处理的严重课题。     近年来国内外科研院所进行了很多新工艺的研讨。本研讨提出一种清洁型的提钒新工艺，在生产中处理“三废”的污染问题，其技能道路是：从源头和废物循环使用两方面处理污染问题。选用钙化焙烧，防止焙烧过程中有害废气的发生，处理废气污染问题；挑选先进的浸出工艺，将传统浸出—沉钒的开路（废水处理后排放）改为闭路循环（废水直接回用），处理废水的污染问题；废渣资源化处理废渣出路。     一、实验流程及办法     （一）实验质料     提钒石煤为广西某地氧化矿，原矿首要化学成分（%）：V2O51.38, C 0.52、SiO254.38、Al2O326.26、Fe2O36.38、S0.22、CaO 6.52、P2O50.19、其它4.15。     （二）实验试剂、设备及分析办法     试剂：碳酸氢铵、SM－1、氯化钠、氯化铵、氧化钙；首要设备：SMCQ180mm×200mm瓷衬球磨机、造球机（克己）、马弗炉、恒温水浴拌和器、SHB－B88型循环水式真空泵、φ3cm有机玻璃交流柱（克己），THZ－62恒流泵、HL－2恒流泵；分析办法：硫酸亚铁铵容量法。     （三）实验办法     焙烧与浸出：物料按不同配比配料、混匀加水造球，装在瓷舟中放入马弗炉中焙烧2.5 h。称取必定量破碎的焙砂于烧杯中，参加必定量浸出剂，用磁力拌和器拌和浸出物料，浸出终了固液别离，别离测定浸出液和渣中含V2O5量。     离子交流：选用克己交流柱，树脂填充量100g，填充高度为交流柱的1/3，树脂两头用裹纱布的带孔陶瓷片压实，钒溶液以必定的速度经过交流柱，隔必定时刻（时刻距离先长后短）分析吸附后钒的浓度，当吸附率小于98％时中止吸附，并核算吸附容量。     吸附容量(mg/g)＝Q(Co－C)/100     Q为钒溶液的体积(mL)，Co、C为吸附前后钒的浓度，100为树脂质量(g)。 沉钒：将经富集的钒溶液倒入烧杯中，在快速拌和的条件下，参加氯化铵，当开端有沉积，将拌和速度减慢，并持续拌和1～2 h，使晶体陈化颗粒长粗，然后静置12h，过滤，滤饼用少数2％的氯化铵溶液洗刷，即得到的晶体。     二、实验成果与分析     在钙化焙烧过程中生成的多钒酸钙盐，较难溶于水，所以不能用水直接浸出。在铵盐浸出过程中，首要使用焙烧生成的多钒酸钙盐，与碳酸氢铵盐反响，使钙离子转入碳酸钙中，参加微量NaHCO3操控溶液呈弱碱性，更有利如下反响的进行。     浸出过程中，只需温度不过高，NH4＋浓度不是很高就不会生成。弱碱性条件下浸出，磷、硅、铝等杂质的浸出率极低。浸出液经离子交流柱吸附富集、脱洗后，就可用于直接沉钒，经灼烧能够制成合格的五氧化二钒。     （一）浸出条件实验     1、碳酸氢铵浓度对浸出率的影响     实验条件：浸出温度65～75℃，时刻2h，拌和速度100 r/min，液固比L/S=2∶1，改动碳酸氢铵溶液的浓度，实验成果见图1。图1  NH4HCO3浓度与浸出率的联系     实验成果标明：低浓度下，跟着浸出剂碳酸氢铵浓度的添加，钒的浸出率添加，但当碳酸氢按浓度超越6％时，钒浸出率简直不再进步，因而，碳酸氢铵的浸出浓度以6％为最佳。     2、浸出时刻对浸出率的影响     实验条件：浸出温度65～75℃，拌和速度为100r/min,浸出液固比L/S = 2∶1， NH4HCO3浓度6％，改动浸出时刻，实验成果见图2。图2  浸出时刻与浸出率的联系     成果标明，跟着浸出时刻的延伸，钒的浸出率添加，但浸出时刻超越2h,浸出率添加不明显，因而，浸出时刻以2～2.5h为宜。     3、浸出温度对浸出率的影响     实验条件：NH4HCO3浓度6％，拌和速度100r/min,液固比L/S=2∶1，浸出时刻2.5h，改动浸出温度，实验成果见图3。图3 温度与浸出率的联系     由实验成果可知，浸出温度在68～73℃时，钒的浸出率最高。钙化焙烧的焙砂用碳酸氢铵溶液浸出，浸出温度对浸出作用的影响最大。     （二）碱性溶液的动态吸附实验     选用石煤钙化焙烧的焙砂，用NH4HCO3溶液浸出, V2O5浓度4.18g/L，浸出液别离用717、714树脂进行条件实验。     1、流速对吸附率的影响     动态条件下，吸附液温度35℃，吸附pH＝8.0，改动钒溶液流速，流速与吸附作用见表1。 表1  流速对吸附作用的影响吸附流速 /（mL·min－1·g－1）树脂类型穿透体积/mL穿透均匀浓度/（mg·L－1）V2O5均匀吸附率/%穿透吸附容量/（mg·g－1）作业吸附容量/（mg·g－1）0.0771722520.8199.1094.0155.471419819.8299.2382.8120.30.0971721222.5198.9788.6135.271416021.9898.0166.9108.30.1671712125.1098.1250.689.371410525.0298.3043.988.2     由表1标明：随流速的加速，穿透吸附容量和作业吸附容量均下降，当流速超越0.09mL/ (min·g)时，对吸附功能的影响明显，因而吸附流速以0.09mL/(min·g)为宜。717树脂对铵盐浸出液的吸附作用要优于714树脂。     2、 pH对吸附功能的影响     吸附液温度35℃，吸附速度坚持0.09mL/(min·g)，改动吸附液pH,当吸附率大于99％，测定pH对吸附容量的影响，实验成果见图4。图4  pH对钒吸附容量的影响     实验成果标明，对钒的铵盐浸出液，717、714树脂在pH为7.2～8.2范围内，吸附容量较高，别离可到达125mg/g和92mg/g。     3、温度对吸附作用的影响     吸附速度坚持0.09 mL／（ min·g)，溶液pH＝7.8，改动吸附液温度，成果见图5。图5  吸附温度对钒吸附容量的影响     从图5可知40～50℃时树脂的吸附作用最好，当交流温度高于60℃或低于20℃，树脂的吸附作用均较差。     （三）交流后废水循环回用实验     将交流后废水进行了接连循环回用实验，共进行5次循环实验，实验首要调查NH4HCO3用量、浸出率及产品质量，实验成果见表2。 表2  回用水对产品质量的影响项目NH4HCO3浸出率/%产品V2O5/%新鲜水6.071.698.89第1次回用2.572.199.10第2次回用2.072.399.02第3次回用2.071.898.97第4次回用2.072.399.32第5次回用2.072.099.16     从表2可见，交流后废水补加少数的NH4HCO3循环回用于浸出，浸出率没有明显变化，产品档次亦没有下降，较新鲜水浸出，削减NH4HCO3的用量60％以上。实验研讨标明回用交流废水是可行的，废水的回用既能够削减NH4HCO3的用量，又能够节省用水，减轻了石煤提钒对环境的压力。     沉钒废水中首要含有较高浓度的氯化铵、偏钒酸根等，可将其用作饱满树脂的淋洗液。沉钒废水用新鲜水稀释NH4Cl浓度，并补加必定量NaCl，可作为脱洗液，经接连回用实验，发现饱满树脂用（120g/LnaCI＋60g/L NH4C1)的淋洗剂淋洗，淋洗温度为40-～50℃，脱洗液中V2O5浓度最高达120g/L以上，均匀合格浓度达60g/L以上，脱洗液无结晶现象，淋洗率达99.2％以上。因为淋洗剂参加了NH4Cl，沉钒时只需加人10g/L左右的NH4Cl，就开端沉积，这样即可节省NH4C1的用量，又能够节省水资源并削减V2O5的丢失。     三、定论     石煤钙化焙烧，来用NH4HCO3和NaHCO3为浸出剂，浸出液经717树脂交流富集提纯，NH4C1沉钒，产品V2O5纯度可到达达国标99级以上，总回收率达65％以上。

钒钛磁铁矿石属于晚期岩浆分凝矿床的矿石。就其矿石粒度嵌布特征和矿物磁学性质而言，这种类型矿矿石是磁选较易处理的对象。目前在我国和国外已具有一定的生产规模，且有较广阔的发展远景。矿石中除含有磁铁矿外多伴生有钛铁矿和钒钴镍等有用元素。脉石矿物多为辉长岩。  我国攀枝花冶金矿山公司处理的就是钒钛磁铁矿。矿石的主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、另有少量磁赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、硫钴矿、硫镍钴矿、黄铜矿及墨铜矿等。脉石矿物主要以钛普通辉石、斜长石为主、其次为橄榄石、钛闪石，还有少量的绿泥石、蛇纹石等。  该公司采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程分选磁性矿，见下图，同时结合其他方法回收钛矿物和钒钴镍矿物。磁选指标为：原矿品位30.81%，精矿品位51.59%，尾矿品位14.17%，回收率74.5%。   攀枝花钒钛磁铁矿磁选流程