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。
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。
五氧化二钒焙烧工艺综述
2019-02-25 09:35:32
跟着近几年来,五氧化二钒市场报价的坚硬,职业效益的进步,各种提钒技能不断涌现,现首要分为两大派系:一是湿法提钒法,二为火法提钒法。
湿法提钒技能首要由核工业部下的一个研究院开发出来也叫酸化提钒技能,此技能对矿石的选择性强,出产中耗酸量大,100吨矿石需求15~25吨硫酸,相应在液体处理时需把液体调成中性,然后耗碱量也较高,吨本钱中间原材料过高,别的废渣的堆放给环境形成必定的污染。此技能规划化实践使用是陕西山阳区域部分钒厂,2006年因为污染严峻被政府强制性封闭;火法技能是将矿石经过焙烧,然后浸出提取钒。此技能的关键是焙烧办法与添加剂的不同。现对国内近几年来涌现出的焙烧办法做一总述,供贵公司参阅,在选定工艺道路时,少走弯路,缺乏之处请纠正。
一、平窑焙烧法
平窑焙烧法是一种经典的焙烧办法。经过长期的实践查验,它是比较有用的一种焙烧办法,一起在实践中也发现了它的缺乏。最大的缺陷是转浸率不安稳,一年四季转化率误差大,就是在一天也有误差。这首要是因为气流上升速度不同所形成的。因为此种焙烧办法是预先将矿料发热量配好,假如气流上升速度发生变化,只要经过调理烟囱风门来操控。此种调整办法很难找到最佳点,所以焙烧转化率一般只能安稳在40~50%之间。
二、多膛炉焙烧法
我国最早运用多膛炉焙烧法用于提钒职业是四川攀枝花钢铁公司,在出产中用于焙烧钒渣,钒渣高温带的焙烧温度为720~800℃。2006年辰溪庞大钒业有限公司在出产中也选用了此种焙烧办法,但效果均不抱负,形成这种成果的首要原因是矿石在高温段逗留时刻不行。含钒石煤矿高温段最佳焙烧温度带比较窄,只要10~20℃的误差起伏,又因为钒在焙烧进程中是一个不断氧化和转化的进程,需在最佳温度点逗留5~6个小时,才干到达最高转化率。而此种焙烧办法是预先配好发热量,经过鼓入的空气量来调理温度的。而料从上至下是一个不断耗费热量的进程,想要在某一个温度点逗留5~6个小时是不可行的。故此种炉型要用于含钒石煤矿的焙烧,还需求许多的工业实践来调整。
三、欢腾炉焙烧法
现在欢腾炉用于含钒石煤矿提钒职业,成功的只是在矿石脱碳这一步,其转化率只要10%以下。到现在为止还没有看到转化率在40%以上的事例。尽管现在有许多关于欢腾炉焙烧含钒石煤矿效果极佳的专利技能,但也仅仅只是文字的东西,在出产实践中使用很少,危险极大。欢腾炉焙烧含钒石煤矿,其难点在于矿石在炉内逗留时刻过短,要延伸逗留时刻,只要无限扩展欢腾炉的容积,此计划出资大危险大。欢腾炉焙烧另一个缺陷就是矿料和添加剂的触摸不充沛,达不到抱负的转化率,此种焙烧办法还需许多的实践和技能完善才干断定其经济性。
四、回转窑焙烧法
回转窑焙烧法用于五氧化二钒提钒职业,我国最早的是四川攀枝花钢铁公司用于钒渣的焙烧,其焙烧高温段为720~800℃,钒渣中添加必定量的碳酸钠,选用长火焰焚烧器,高温段长度为20米左右,钒的转化率在90%以上。此焙烧原理是将钒渣在碳酸钠的效果下,烧成熔体,使钒转变成钒酸钠,钒渣在炉内不需求较长期;另一点是钒渣含钒量一般在20%左右,添加剂相对于钒量的比值小。而含钒石煤矿的含钒量一般在1%左右,若依照矿石含量的12~15%添加,本钱过高;其二是有的矿石不必定适用添加碳酸钠。2000年我在吉首建材化工总厂使用自治州的钒矿和本来烧硫化的回转窑试烧了两个月,成果没有成功,经过实践得出以下定论:要矿石到达最佳转化率,矿石在高温段930℃左右的逗留时刻保持在5~6个小时,而回转窑要正常焚烧其高温点最低不能低于1100℃,而矿石的熔点不超越1000℃,所以矿石转化率所需求的最佳焙烧温度限制了回转窑的正常焚烧。
要战胜此弊端,有必要采纳多个喷火点。依据产值的巨细需添加5~10个喷火点,一个喷火点需求一个支点,本来回转窑的承要点为三组托轮,若喷火点添加的情况下,要使8~13个支点在加热受重的状态下都在一条直线上工作,从机械规划和制作视点动身,不经过许多的试验和实践运用,在厂商实践出产中是不能够选用的,故此种焙烧办法现阶段用于实践出产建设出资过大,危险极大,只要待实践老练后方可选用。
五、步进式焙烧法
自己经过各种炉型的焙烧原理结合含钒石煤矿取得最佳转化率的机理,规划了一种新式炉型——步进式焙烧炉。
此炉型在河南省平顶山一供应商现已规划化出产,矿石的均匀转化率安稳在70%以上,不论任何一种炉型都有其长处和缺陷,现把此种炉型一年多的出产所表现出的优缺陷做一总结:长处 1、粉尘低,工作环境好。 2 、焙烧合格率高,一般在98%以上。 3、没有烧好的料能够回来重烧。4、矿石和添加剂钙盐触摸充沛,转化率一般安稳在70%以上。 5、机械化程度高,避免了气候、人为因素等等对转化率的影响, 出产人员比平窑出产所需人员节约近40%。6、简单操控,出产安稳 缺陷 1、需求外热,能量使用率低,100吨矿石需5吨煤 2、出资较平窑大,平等规划需添加10%资金
结束语
从现在在无氧化二钒焙烧工序,成功的炉型只要平窑和咱们开发的步进式焙烧炉,其它的炉型要使用于实践还需求一段时日。
五氧化二钒回收工艺
2019-02-25 14:01:58
五氧化二钒是氧化物,酸性大于碱性,溶于强碱生成钒酸盐,溶于强酸构成钒氧离子VO或VO3+。橙黄或砖赤色固体。无臭、无味、有毒性。微溶于水,生成淡黄色酸性溶液。热分化或三氯氧钒与水效果都可制得五氧化二钒。
2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl
五氧化二钒是钒氧化物中使用最广泛的产品,在钒资源勘探、出产和国际贸易中,一般都以五氧化二钒作为核算单位。
五氧化二钒是出产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品,也是制作钒催化剂的质料,还可用于、邻二等有机组成的催化剂,还用于制作彩色玻璃和陶瓷。
五氧化二钒的收回工艺:
(1)从钒渣中收回:钒渣是含钒较高的提钒质料,收回技能比较老练。现在通用的流程是钠化焙烧工艺,选用的设备不同,大型厂商一般都选用回转窑,而有些厂商则选用焙烧炉。工艺进程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合,在必定的温度下焙烧,使钒转为可溶性的钠盐,焙砂再通过浸出,使钒酸盐进入溶液,溶液通过滤,滤出废渣,再通过沉积、精美等进程得到五氧化二钒。国外有的厂商直接使用含钒高的钒钛磁铁矿出产五氧化二钒,首先将矿石制成精矿,然后与熔剂混合,进入回转窑中焙烧,焙砂用水浸出,含钒溶液用铵盐处理,最终沉积。
(2)从石煤中收回:从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺,钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒遍及选用的工艺,特点是工艺简略,而且充分使用了石煤的热能。缺陷是收回率较低,一般在60%以下。美国选用以上工艺,但选用稀硫酸浸出、溶剂萃取技能,收回率可达70%。
(3)从石油废催化剂中收回:美国、日本等国从上个世纪70年代就开端从石油含钒废催化剂中收回钒,技能现已老练,加工工艺许多,有许多工艺现已申报专利。国际上通用的技能是钠化焙烧法:配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅烧→五氧化二钒产品↓ 溶液→萃取收回钼→钼酸铵产品 ↓ 渣→进一步收回镍→金属镍。
各国收回工艺中的经济技能参数虽然不同,但根本上参照以上工艺,我国从石油工业废催化剂中收回钒的厂商选用的工艺也根本与其相同。
(4)从硫酸工业废催化剂中收回:从硫酸工业的废催化剂中收回五氧化二钒早已引起世界各国的注重,前苏联在此起步较早,技能比较老练,日本、美国也有许多专利报导。我国硫酸工业废钒催化剂中收回钒的作业展开较早,在上个世纪80年代,南化公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等都作过很多试验,其间平顶山987化工厂现已投入出产。现在选用的技能有火法—湿法联合工艺和全湿法工艺,后者使用比较广泛。工艺如下:废催化剂→破坏→浸出→过滤→加水解→沉钒→精粹→煅烧→产品。湿法流程工艺简略,出资少,总收回率在90%以上。缺陷是发生的废液量较大,不能作到平衡。现在我国从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒的厂商都选用以上工艺,火法湿法联合工艺没有选用。
定论:从含钒物料中提炼钒的工艺有火法、湿法和火法、湿法联合流程,最老练的技能是:钠化焙烧、浸出、沉钒工艺,也是提钒技能的经典。从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒一般都选用酸性直接浸出工艺。
五氧化二钒技术现状简介
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。
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。
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。
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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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。
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。
湘西自治州五氧化二钒冶炼技术取得重大突破
2019-03-14 11:25:47
湖南湘西自治州保靖县天瑞钒业有限公司是一家经州环保局、州科技局等相关部分同意建立的专门从事石煤提钒及钒产品深加工的科研型民营厂商,公司在依托北京天瑞利达科技发展有限公司研制的《浓酸二段热化石煤提钒》基础上,自主研制的《微波制备淡化钒》技能取得国家科技部支撑,公司选用湿磨制浆出产的无尘埃、无废气、无污水等有害污染,各项环保目标均到达或超越国家答应排放标准,归纳提钒率达85%,出产的纯度达98%。(Ivy)
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
贵州省瓮安县某地年产5000吨五氧化二钒建设项目可行性研究报告
2019-02-12 10:08:06
陈述称号: 贵州省瓮安县某地年产5000吨五氧化二钒建造项目可行性研讨陈述陈述格式: word完结时刻: 2007年6月 发布人: 郭常青
项目负责人:周孝庆
编写人员:
李天恩 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 总经理 高级工程师
黄忠宝 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 选矿高级工程师
谷忠祥 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 技能顾问
张世银 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 选矿高级工程师段 珠 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 选矿高级工程师陈述页数: 前语始共31页陈述简介:第一章 总 论
1.1项目概略
1.1.1项目称号:年产5000吨V2O5建造项目
1.1.2建造性质:新建
1.1.3项目建造单位: 周孝庆
① 法人代表:周孝庆
② 厂商性质:有限责任公司
1.1.4 建造地址及出产规划
① 地址:贵州省瓮安县XXX
② 规划:年加工矿石量90万吨
1.1.5项目建造内容
首要内容包含:矿山挖掘设备、火法车间、湿法车间出产设备、辅佐设备、公用设备及工作与日子福利设备。
①矿山挖掘工程设备:矿山规划、矿区路途、采矿设备;
②火法车间、湿法车间出产设备:建造3000吨/天 火法车间、湿法车间、料场、焙烧(回转窑)工程;
③辅佐设备:包含供电线路、变压器及配电室、化验室、取水引水工程、蓄水池及高位水池、尾矿库、运输东西、机修东西、环保工程等;
④公用设备及工作与日子福利设备:职工宿舍(含材料库、制品库)、工作室、职工食堂及澡堂、选矿厂根底处理、防洪坝及厂区路途、厂区美化等。
1.1.6项目出资规划
项目总出资9000万元(基建工程、设备出资、其它资金)
①根底建造工程出资(征地、补偿等) 3000万元
②设备出资 5000万元
③其它(流动资金) 1000万元
1.1.7首要技能经济指标(以每吨产品五氧化二钒计)
(1)钒矿石:实验钒的总回收率为67%,出产1吨产品(五氧化二钒)需求钒矿石(V2O5档次0.8%)180吨,钒矿进厂报价25元/吨。 计4500元。
(2)石灰:CaO≥65%,价60元/t,参加钒矿石量2.5%,4.5吨。计270元。
(3)烟煤粉 用量23吨, 价200元/t。 计4680元。
(4)纯碱 用量9.7t,价2000元/t。 计19400元。
(5)树脂 用量20kg,价20元/Kg。 计400元。
(6)( HCl—30%),用量3.36t,价500元/t。 计1680元。
(7)硫酸(H2SO4≥93%),用量0.165t价450元/t。 计74.25元。(8)( NH3-20%),用量1.0t,价500元t。 计500元。[next]
(9)氯化铵( NG4Cl≥96%),用量1.0t价1400元t。 计1400元。
(10)水(日子区用水)用循环水45%—50%,用155m3,价0.3元。 计46.5元。
(11)电 (日子区) 用量23000度,价0。42元/度。 计9660元。
(12)人员薪酬。 计2000元。
(13)办理费与产品供应费。 计1000元
(14)折旧费,按8年折旧。 计1430元
(15)维修费。 计500元(16)出资(借款)利息。 计630元
(17)化验及产品包装费。 计700元
(18)低值易耗品。 计300元
(19)税 收。 计4500元
(20)不行预见费。 计 1000元
1.2编写陈述首要依据
①
> ( 国土资源部)。
②贵州省(环保局)(发改委)(经贸委)(国土资源厅)黔环发{2005}8号。
③贵州省翁安县XXX钼(钒)矿详查规划(贵州省地矿局115地质队)。④翁安县XXX钒矿
>(西安天宙矿业科技开发有限责任公司)。
1.3 归纳点评
本地区石煤型钒矿,选用钙法焙烧—酸浸出提钒工艺契合国家工业方针和环保要求,且转化率、浸出率都在65~75%以上,经济效益非常可观。主张:赶快立项开工建造,促进当地社会经济的迅速开展。
第二章 项目建造的布景及目的意义
2.1项目建造布景
钒具有许多可贵的理化特性和机械特征,跟着科学技能的深入开展,钒的用处越来越广泛。
2.1.1钒的运用
①在钢铁中运用:据统计80~90%的钒用于黑色冶金工业中作为添加剂以制备特种钢。最近几年,我国钒钢用量现已到达120万吨/年以上,每年钒钢的用量都以10%增加。
②在电池中运用:钒在电池中是以钒的氧化物方式作正极,如把V2O5和V6O13用作锂电池正极。这种电池的长处是可在常温下安全运用,电解液和电池运用寿命均长,制构本钱低。日本电池用V2O5的消费量约为5000t/年以上,占世界V2O5总消费量的10%。
③在化学中的运用:在化学工业中运用的钒制品首要有深加工产品V2O5(98%-99.99%)、NH4VO3()、NaVO3及KVO3等。别离运用于催化剂、陶瓷着色剂、显影剂、干燥剂及出产高纯氧化钒或钒铁质料,美国年消费V2O5催化剂约450-680t。
④在金属合金中运用:钒在金属合金中的运用首要体现在钛基合金上,钛基合金用于制造飞机和火箭的优秀高温结构材料,美国每年用于钛基钒合金的金属钒达400-500吨,美国的开发方案要在21世使加钒的航空航天的中间合金产品到达2000吨/年。
⑤在玻璃等工业中的运用:钒的氧化物可用于制造吸收紫外线和热射线的玻璃,这种玻璃制造的望远镜等仪器镜片或防护层,可维护眼睛,防止太阳紫外线的损伤。[next]
⑥在医药范畴的运用:长春医药集团新药研讨开发有限公司研制出一种名为联麦氧钒胶囊新药,是一种氧化合物,可治疗糖尿病,能够康复机体对胰岛素的敏感性、纠正胰岛素低抗,即能够降低血糖又能够防备胰岛素血症所构成的心脑血管合并症。
2.1.2钒的商场前景分析
世界上钒的散布极不平衡,、俄罗斯、南非和我国钒的储量占总储量的90%以上,这种资源散布和格式决议了这四国是世界上首要钒直销国。
钒是商场改变较大的金属种类之一,特别是近几年世界经济开展不均衡,钒的商场改变尤为不平衡。上世纪末,钒的需求量呈旺盛态势,西方发达国家经济的复苏,特别是美国经济的发动,无论是需求量和报价均坚持缓慢增加趋势。
同世界商场比较,我国V2O5商场有改变,但改变崎岖远没有世界商场大。近年来,跟着国民经济的微弱增加,科技的前进,金属钒和钒化合物被广泛运用于钢铁工业、超导、特殊合金和工艺,制药等范畴,钒的商场每年都有很大的增加。估计往后,我国钒的需求和价位,在国民经济强有力的推进下,会呈现一个稳步增加时期,现在报价为12万元以上。
2.2目的意义
此项目契合国家西部大开发关于加大根底设备建造、动力和矿产资源开发运用相关方针。有利于山区资源优势的发挥、运用。使资源优势转化为经济优势,经济效益非常显着。本项目施行,可带动当地相关工业的开展,能够为当地300多位乡民供给工作机会,使他们经过劳务效劳,在矿山工作等相关职业脱贫致富,使他们每人年收入可达6000-7000元,社会效益显着。第三章 项目建造条件
3.1项目区域概略
3.1.1地理位置
小河山钒矿坐落瓮安县城北东约30km,从属草塘镇,小河山乡,老坟嘴乡统辖。地理坐标:东经107°36′00″~107°39′00″;北纬27°07′30″~27°09′30″。其规模北起孙家湾—窰湾一线,南至关塘湾;东起大田坝—下木孔—烧炭坪一线,西至黄柏林—狮子口一线。南北长3.7km,东西宽1.3-4.2 km,面积9.55km2。
小河山-瓮安公路由矿区中部穿过,交通较为便利。
3.1.2自然资源条件
矿区地貌为高原—剥蚀地貌,地势切开较大,西高东低,地势崎岖较大,植被发育,掩盖严峻,仅山顶及沟谷部分基岩暴露。区内海拔标高860-1287m,相对高差427m。受岩石性质和风化剥蚀影响,构成陡缓并存的斜坡,斜度一般在20O-40O之间。
矿区内属亚热带温湿季风气侯。据瓮安县气象站历年材料,该区年均匀降雨量为1135.1mm,雨量会集在4至6月,占年降雨量的39-54%。最大年降雨量为1375.4mm,最小降雨量为714.8mm,历年最大降雨量为146mm,接连日暴雨量可达7天,雨量达200mm。
矿区内水系属乌江流域乌江水系,无特大的地表水体:间歇性溪水发育,其流量随降雨量的改变而改变,地表水及地下水均汇入河流,最终流入乌江。[next]
3.1.3矿区经济状况
矿区内寨子稀疏,零散散布。农作物首要为玉米、水稻、小麦等,经济作物以栽培烤烟、油菜为主,工业经济根底薄弱,地方经济文明较落后,劳动力资源丰富,区内农网实行已完结,电力资源较足够,通讯便利,能满意当地出产日子需求。
3.1.4地质资源条件
矿区由贵州省地质局115地质大队详查储量,钒金属量为11.89万吨,钒均匀档次≥0.9%,资源储量保证。
3.2项目施行的有利条件
3.2.1契合国家西部大开发关于加大根底设备建造、动力和矿产资源开发运用的相关方针,得到当地政府领导的注重,从诸多方面得到了大力支撑。
3.2.2资源优势,依据贵州省地质局115地质大队详查材料钒金属量为11.89万吨,均匀档次V2O5>0.9%。
3.2.3商场前景看好,近几年来,世界、国内商场需求量大崎岖增涨,报价稳中有升,商场优势非常显着。3.2.4科技研制技能上依托西安天宙矿业科技开发有限公司,选冶技能选用钙法焙烧—酸浸—离子交换工艺提钒技能,(无污染“清洁法提钒工艺”),转化率和浸出率达65%--75%以上。......
第九章 可行性研讨及主张
9.1可行性研讨定论
① 本项目从商场需求和社会效益看,出资建造年产5000吨五氧化二钒是非常必要的,经济效益非常显着的,盈余才能、归还才能和抗危险才能较强。
② 从当地条件、钒矿资源、水电交通、自然环境、都有利于厂商建造和开展。
③ 本项目选用技能先进、出产本钱低、无污染“清洁法提钒工艺”具有很强的商场竟争才能。契合国家绿色环保要求。
④ 对本项目可行性研讨的定论是:契合国家工业方针和当地经济开展方向,项目是可行的。
9.2 问题与主张
① 主张政府主管本门对本项目给于方针支撑.赶快立项上报,同意施行,厂商应抓住执行建社资金.加强办理,尽早建成,使出资各方提前获益。
② 项目建造应立足于经济开展的常远方针,合理、有序、节省挖掘钒矿资源。
③ 强化办理,严把产品质量关,增强项目的商场竟争力。④ 加强各环节的财务办理与核算,最大极限地节省本钱,进步资金的运用作用.保证项目方针的完成。
五矿稀土
2017-06-06 17:50:13
五矿稀土股份有限公司成立于2008年10月,注册资本金8.37亿元,是由中国五矿集团公司旗下的五矿
有色金属
股份有限公司为主发起人,联合赣县红金稀土有限公司和定南大华新材料资源有限公司原股东共同发起设立的股份制稀土企业集团。公司目前共有7家子公司,员工约2000人,已初步建成一条集稀土分离、发光材料生产、稀土节能灯批量制造的较为完整的
产业
链。其中拥有国内规模最大、技术最先进、产品质量最稳定的离子型稀土分离企业-赣县红金和定南大华,整体分离能力达8600吨/年,拥有赣州地区首家节能灯制造企业-五矿东林公司,生产规模将达2亿只节能灯管和1亿只节能整灯,拥有国内产能最大、技术领先的稀土荧光粉生产企业-五矿发光材料公司,生产规模将达4000吨/年,占全国荧光粉生产总量的一半以上。1.产品介绍公司凭借先进的分离及应用技术和稳定的产品质量,为客户提供各种规格质优价美的稀土氧化物、三基色荧光粉以及节能灯产品。公司稀土氧化物产品包括氧化镧到氧化镥的15种全分离氧化物,单一产品纯度达到99.99%以上,部分纯度可达99.9999%;荧光粉产品具有亮度高,光衰小,涂覆性能好,粒度分布合理的优势,部分指标达到国际先进水平;公司节能灯产品凭借稳定的质量及“萤火虫”品牌优势,已成为全球知名连锁超市的热销产品。2.企业文化随着公司的持续发展,五矿集团的央企文化与当地企业的民企文化得到了较好的融合和发展。公司正形成具有五矿稀土特色的的企业文化,“珍惜有限,创造无限”的企业理念以及“专业、信誉、创新、合作”的文化内涵已深入每个员工,进而支持五矿稀土全球稀土战略的实施,为公司的持续发展提供动力。3.战略愿景公司将通过
市场
运作,进一步巩固稀土全球贸易优势,整合中重稀土分离冶炼能力、稀土资源,并与资本
市场
相结合,打造一条集矿山开采、分离冶炼、功能材料、研发于一体的稀土
产业
链,最终成为国际最大的稀土产品供应商和稀土功能材料制造商。4.科技研发五矿稀土是家富有创新性的稀土高科技企业,秉承自主创新与追求卓越的传统,公司将依托五矿稀土研究院,联合复旦大学、浙江大学、南昌大学等科研院所,加大在稀土分离及功能性材料等应用领域研发资金的投入,确保公司在稀土分离及深加工应用方面的科技水平始终处于国际领先地位。想要了解更多关于五矿稀土股份有限公司的信息,请继续浏览上海
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网。
锌锭图片
2017-06-06 17:49:55
以下是小编为您提供的锌锭图片锌锭是指纯锌,当然也会有杂质,但作为锌锭,至少有90%以上的纯度。 锌锭的用途:主要用于压铸合金 电池业 印染业 医药业 橡胶业 化学工业等,锌与其它金属的合金在电镀 喷涂等行业得到广泛的应用.锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。近年来西方国家开始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材料,其使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。更多有关锌锭图片的咨询,欢迎登陆上海有色网!
钒矿提钒工艺技术
2019-02-25 09:35:32
概 况
钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%,散布较广,但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种,其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%,钒钛磁铁矿含钒档次低,一般含v2o5为0.2-1.4%,但它的储量最多,国际储量在400亿吨以上,是提取钒的首要质料。
全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚,已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上,且会集在少数几个国家,有前苏联、美国、我国和南非,首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。
据美国矿藏局统计资料标明,按现在挖掘规划,已探明的钒资源可继续挖掘150年,且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域,(南非占47.0%,前苏联占24.6%,美国占13.1%,我国占9.8%,其他国家总和占小于6%)。
钒具有杰出的可塑性和可锻性,常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质,特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变,可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高,硬度大,电阻率高,呈弱顺磁性,线胀系数小,钒的弹性模量密度和钢附近,可用作结构材料。
钒是重要的战略物资之一,首要用于冶金工业,作为合金元素增加剂,改进钢材的结构、功能,进步强度和耐性,次之与钛制成具有高温高强度合金,再次之是化学工业,以钒的氧化物形状,用作出产催化剂、触媒等等。
国外钒的提取基本上是从副产品中收回的,如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回,美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回,加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回,少数国家还从石煤中提取钒。总归,国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的,现在从钒钛磁铁矿收回的钒,每年约为7万吨左右,约占总产量的%。
钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏,精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂,作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5,也可所以一种可用的工业产品,即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物,其间钒铁是最为重要钒材料,它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。
我国钒工业起步于20世纪50年代,1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间,以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料,1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产,70年代攀枝花钢铁公司建成投产,从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期,至80年代中已成为国际首要产钒国家之一,能出产各种钒制品,钒的推广运用也取得较快的开展。
从含钒质料提取纯钒化合物的技能,视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等,现分述收回技能。
一、 钒钛磁铁矿提钒技能:
钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料,能够经过火法富集,然后处理收回,也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处,但要求处理的质料含钒档次相对较高,也称之为直接法。
1.火法工艺流程
将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁,矿石中的钒大部分进入铁水中,将含钒铁水送入转炉吹炼成钢,钒高度富集在表面渣中,即钒渣,钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。
2、湿法工艺流程
选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸,使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为V2O5沉积,过滤后直接得到V2O5,水浸后的球团用于炼铁质料。
南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。
生铁—钒渣流程
含钒铁精矿
料仓配料
回转窑预复原
含钛炉渣 炼铁
暂存堆积未处理 含钒铁水
板坯 氧气 吹炼 出售
钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣
钢坯 出产V2O5
焙烧浸出流程
含钒铁精矿
H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl
配料制团
钠化氧化焙烧1000℃
水浸
过滤 铵盐
球团 溶液
炼铁 过滤 H2SO4
废液废液 V2O5
含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为
(1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
(2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2
(3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2
(4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O
(5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O
3、生铁—钒渣流程主体设备
① 首要视炼铁的主体设备,曾经苏联炼铁主体设备是高炉,挪威、南非等国则是电炉。
② 吹炼:不同国家选用的设备也不相共同
a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5,然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。
b.顶吹转炉双联提钒:前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣,钒的收回率为80%—88%。
c.高炉铁水雾化法提钒,该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸,然后进雾化器,经雾化反响之后,使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸,半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的,并且是我国钒渣出产的首要办法,钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%,半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是:炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。
d.曹式炉提钒:我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒,槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标,钒的氧化率达88.5~95.2%,钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%,出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低,缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用,需求进一步完善,仍不失可供挑选的好办法之一。
4、焙烧浸出流程设备
湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐,选用何种焙烧设备,完成其意图。
a. 南特殊特腊厂,所运用钒钛磁铁矿成分: Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。
b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。
c. 芬生奥坦馬基,运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。
二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能
1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主,钾钒铀矿的化学式为:K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿,我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%,其流程如下:
钾钒铀矿
6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层)
1~2%Na2CO3
急冷
浸出
H2SO4 浸出液中和煮沸
PH:3
NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液
滤饼 沉积
Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物
H2O 浸出 钒溶液
含铀沉积物收回铀
酸法和碱法浸出含钒溶液,可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨,V2O51360吨。
2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同,钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉,先将矿粉与盐混合,送揉捏机揉捏成条、堵截,焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。
3、 钒磷铁矿的处理
钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料,美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%,磷24.7%~26.6%,铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。
先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm,配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧,钒便转变成水溶性的钠盐,焙砂在沸水中浸出,钒、铬、磷均溶入浸出液,过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体,粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积,然后水解收回钒,随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。
三、含钒褐铁矿收回钒技能
含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%,Fe20~40%,SiO230~65%.
矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主,其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在,而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是:破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。
研讨标明褐铁矿V2O5含量不同,钒的转化率受矿石组分的影响,其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加,影响钒的转化,焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石,最高转化率的温度是有差异的。
四、含钒石油渣提钒技能
一般讲,原油和石油砂都含有钒,虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源,但这些原油确是钒的潜在资源,全球的石油中钒的含量改动很大,委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm,是全球石油含钒量较高的少数几个国家。
美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣,石油灰中提钒,提钒的终究产品首要是V2O5,但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多,首要依据质料成分或性质上的差异,挑选不同的工艺。
1、 从石油会集收回钒技能
委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸,经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价,滤液由兰色变黄色后,加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出,然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图:
石油焦尘埃 酸
浸出
滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷
滤块 残渣 洗液
抛弃
烘干
锻烧 V2O5
首要化学反响:酸浸工序: V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O
NaClO4氧化: VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2
沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2、 从炼油渣中收回钒技能
美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺:炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出,在高温和加压下氧化,硫转化硫化物,碳氢化合物大部分分化,钒、钼溶入溶液,经过滤别离,从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后,在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼,取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣,石油灰为质料出产钒的,现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。
五、石煤提炼钒技能
在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒,进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种,就当时的技能水平而言,具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚,估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%,才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。
石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧,在焚烧进程中钒富集在烟灰中,富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧,使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用热水浸出钠化焙烧产品,钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离,含钒浸出液经提纯和别离,产出钒的纯化合物。
美国内华达对含钒页岩提钒流程:
页岩
↓
破碎、枯燥
↓
焙烧
↓ H2O
残渣←弱酸浸出 H2SO4
NH3 ↓
浸出液除硅 PH值由2.5调至5
↙ ↘
硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3
↓
萃取(三级)
萃取有机相 萃取废液
↓
再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液
有机相 ↓
含钒溶液
↓
NH4Cl →钒酸铵沉积
↓
过炉、洗刷、枯燥→废液
↓
制品
阐明:除硅需将溶液调至PH值5,但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3,用的萃取剂是混合十三胺(DITDA),偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。
在我国,已建有从含钒石煤中提取钒的工厂,各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程,他们的准则流程是:
石煤提钒的准则流程
石煤破碎、磨矿
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
平窑焙烧
↓
水浸
↙ ↘ ↙H2SO4或HCL
浸出渣 浸出液
↙ ↘
粗钒 废水
↓
NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙ ↘
废水↓
热分化
↓
五氧化二钒
石煤提钒的新工艺有:1.石煤加食盐,欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒
新工艺的所谓新,会集在二个环节上,首要是焙烧所选用的炉型,由平窑焙烧转而运用欢腾炉,回转窑,竖炉等,成果是竖炉的操作条件不简略操控,转化率不稳定,劳动条件差,未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧,但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%),在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率,故不宜作为石煤焙烧设备,作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。
其次的环境是溶液的处理,除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能,因为新技能的引证,能够带来技能目标的进步,削减废水的处理,视操作的差异,或许影响加工本钱。
六、废催化剂和触媒的提钒技能:
钒的化合物具有杰出的催化功能,即它自身不参与化学反响,但在它的参与下,可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率,而自身又不参与反响的化学试剂,称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸,使SO2转化为SO3。在石油工业中,钒首要用做裂解催化剂(VS),以及脱硫剂。在橡胶工业中,用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐,蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大,是很好的钒二次资源,不只能够从中收回许多的钒,并且一起收回镍、钼等价金属。
1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能
废硫化钒催化剂经焙烧得到产品,能够选用高温浸法,钒废质料在参与压煮器中,473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时,钒酸铵便溶于中,经过炉别离后,将钒酸铵滤液的温度降至323。K,便分出钒酸铵结晶,结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后,在473--873。K温度下煅烧,便得到V2O3,结晶的母液回来浸出循环运用。
除以上办法外,也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒,用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时,然后过滤别离,在浸液中通入和二氧化碳,坚持298--308。K温度,按1MOL钒参与1.5—5MOL量,并将溶液PH调至6—9。经处理,坚持308。K,便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器,用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2,然后回来浸出,钒硫铵处理同前。
2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能:
废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧,先制得含钒10.88%,钼5.49%,钴2.03%,镍1.94%,铝35.48%的焙烧料,然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液,在333。K温度下拌和浸出3小时,浸出料液在323。K温度下过滤,浸出液由323。K降至278。K,便分出含钒结晶体,母液回来运用,结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。
除此之外,焙烧料也可用酸浸流程,催化剂除钒外,其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液,除杂后钒用萃取别离法收回。
美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司,其处理的废催化剂的量占全美的50%,年处理废催化剂16000吨,能够归纳收回1500吨V2O3,1000多吨Mo,400—600吨Ni,110—180吨Co,还有部分Al2O3.
3、从《制酸废触媒(V2O5,NH4VO3)》收回钒技能
硫酸工业上用矾触媒进程中,因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物,在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%,除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下:
成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2
新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20%
废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80%
因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理,工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺:
直接酸浸工艺:为了下降溶液杂质和游离酸,削减酸碱耗费。用两段逆流浸出,一段为弱酸浸,二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%,浸出渣含V2O5能够降到0.59%,当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T,渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取,碱反萃取,用NH4Cl沉,煅烧得到V2O5。
考虑到直接酸浸液除钒外,还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒,一起使其转型,削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分,因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧,钒的转化率都不抱负,后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时,钒的转化率可达92%,是比较抱负的。
焙砂进行两段浸出,即先水浸后酸浸或碱浸,它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少,易处理,可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解,以进步钒的收回率。
溶液中的钒用N235萃取别离,碱返萃,NH4CL沉积,煅烧得V2O5。
总归,流程的挑选,要视供应商的现状,以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好,浸出液中钒呈高价,杂质少,下步钒别离、净化进程简略,也能够直接用NH4CL沉积,省去萃取进程,下降产品加工本钱。
七.钒铁出产技能:
钒和铁组成铁合金,首要在炼钢中用作合金增加剂,高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种,国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺,先分述如下:
1. 铝热法:
电炉铝热法冶炼钒铁的质料,可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂,在碱性炉衬条件下进行。
首要反响:V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3
V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3
铝热法冶炼钒铁反响为放热反响,反响速度快,因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻,为削减丢失,进步钒的收回率,特意将V2O5加工成片状,一起将铝粒改为铝豆,恰当减缓反响,下降放热量。
以贱价氧化钒为质料时,则冶炼进程反响速度缓慢,反响热量合适,削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率,一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤,钒铁含钒60—80%,钒的收回率达90—95%。
2. 硅热法:
该法的本质是:片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂,在碱性电弧炉中,经复原,精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时,即可作为废渣处理(或作建筑材料用),作为冶炼作业讲,即能够转入精粹期,此刻再参与部分V2O5和CaO,用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金,精粹期渣含V2O5达8—12%,此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%,钒收率可达98%。
除此之外,还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品,在此不再赘述。
八、几点观点:
1.依据所用的含钒质料有:含钒铁水,钒铁精矿,钒渣、钒铀铁矿,钒磷铁矿,含钒石煤,含钒褐铁矿,含钒石油渣,以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。
2.提取钒的流程遍及都存有:焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成,前两过程最为重要:
①焙烧:含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉,在800—1000。C下进行氧化和转化,使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。
单个情况下,含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2),在上述提取各种炉内进行焙烧,它的意图与钠化焙烧正好相反,使钠转化为不溶于水,但溶于碳酸盐溶液,构成钒酸钙,到达与其他杂质别离的意图。
②浸出:焙烧熟料浸出有:水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法,水浸时,钒酸钠进入溶液,酸浸则不同,能够有三种办法:A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸,酸浸还能够适用于处理其他物料,为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等,碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气,、、次、等。
溶液净化:含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉,可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS,对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。
③溶液中钒提取:有沉积法、溶剂萃取和离子交换法
沉积:A、铵盐沉积:生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积,生成NH4VO3沉积。
B、水解沉积:加H2SO4,分出赤色钒酸钙沉积,Na2H2-X.V12O31。
C、钙盐或铁盐沉积: 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙,或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。
溶剂萃取:钒和铀别离法:用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235
离子交换:合适处理碱性溶液
④尾液处理:五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的,有必要处理好才干扫除,工业上有三种处理办法:
A、 复原中和扫除法
B、 气体中二氧化硫复原法
C、 离子交换法
3、已探明的钒储量,按现在挖掘规划够150年运用,年产钒量已处在供需平衡状况,钒的供需改动随合金钢产量改动而改动
废铝图片
2017-06-06 17:50:03
废铝图片是各个收购者和供应者对于双方的
交易
之间的比较直观的看到货物废铝的方法之一。废铝对于现在的
金属市场
来说有一定的前景,
市场
内人士分析,对于
有色金属
来说,即便是废铝,在
市场
内未来的几年中仍然应该被看好。以下是一些关于废铝图片: 近几十年来,铝废杂料的回收量飞速增长,铝二次资源在整个铝工业原料中的比重也越来越大。从1950年开始直到今天,再生铝
产量
逐年递增,发达国家原铝与再生铝的占有比已接近或超出1:1。一些发达国家如美国再生铝的年均增长率为6.2%,远远高于同期原铝的0.1%的增长。2000年度,全世界生产再生铝及合金816万吨,占原生铝
产量
的33%。其中美国93%,法国59%,德国89%,日本的再生铝
产量
更是原生铝的186倍。工业发达国家,由于发展较快,寿命的铝材越来越多,回收工作引起重视较少势在必然。各种用途的铝材也就成了废料的不同来源。前面介绍的铝及铝合金的用途中包含了废铝的来源。废铝最大来源大致是汽车交通、废铝饮料罐、废建筑铝材和电器铝材(废铝电线、导电排等)。一些小废铝制品为家用电器、体育用品等级杂品随着再生技术的发展利用率也不断提高。我国目前还没有废铝方面的标准, 但随着我国工业化速度的加快,废杂
有色金属
的回收、贸易以及再生利用
产业
所面临的社会经济环境已发生了重大变化,不仅废杂
有色金属
的品种构成变化较大,而且大量的国外废杂
有色金属
以及各类可利用的废料涌入国门,给我国
有色金属
的生产提供了丰富的原料来源,同时也对再生
有色金属
的生产加工提出了新的要求。更多废铝图片可以登上海
有色
网查询。
铝锭图片
2017-06-06 17:49:58
铝锭图片可以更直观的帮助你知道铝锭。铝是一种银白色金属,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度铝锭小,仅为铁的34.61%、铜的30.33%,因此又被称作轻金属。铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。铝的密度只有2.7103㎏/m3,约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻,因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。铝在军工中也有广泛应用。 铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭; 重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al); 铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg); 板锭--500~1000kg(制板用); 圆 锭--30~60kg(拉丝用)。在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。铝及铝产品分类1、电解铝的生产过程:铝土矿→氧化铝→电解铝。2、按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。3、按照铝锭的市场产品型态可以分成三类:一类是加工材,如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等;一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等;一类是日常生活中的各类铝制品等。铝工业的真正工业化生产始于1886 年,1956 年全球铝产量开始超过铜跃居有色金属的首位,成为仅次于(钢)铁的第二大金属。近几年全球铝加工业技术和装备水平的提高,特别是中国铝工业的迅速发展,带动了全球铝产量迅猛增长。截止到2004 年末,全球原铝总产量达到了2985 万吨。铝锭生产主要集中在中国、美国、俄罗斯、加拿大、澳洲、巴西、挪威等国家,产量约占全球的60%以上。铝的供应来源除了原铝(铝土矿-氧化铝-电解铝)外,回收铝也占有很高比例。回收铝又分为旧料回收(主要来源是饮料罐和汽车废件)、新料回收(加工过程中的废屑)两种。 通过了解铝锭图片,我们对其有了更深入的了解,之后的操作也会更加的得心应手。
紫铜浮雕图片
2017-06-06 17:50:11
紫铜浮雕产品,是以紫铜为材料制成的工艺品,一般用离子法进行制作。紫铜浮雕图片种类繁多,类型多样。紫铜又称纯铜、红铜。红铜的延展性、导电性和耐腐蚀性很好,其中延展性是铜饰的重要特性。红铜的熔点很高,不易铸造,而良好的延展性弥补了这一缺点,因此能够很容易地加工成各种造型图案。暗红的
金属
光泽使其在表达现代感的同时还具有沉稳、高贵的品质,是铜饰中最常使用的材料。 传统意义上紫铜浮雕也称纯铜浮雕,是用红铜薄板作为基材经过手工錾制而成,故又称锻铜浮雕。锻铜浮雕自二十世纪八十年代以来得到了空前发展,全国各地经济改革、招商引资的浪潮汹涌澎湃,文化搭台、经济唱戏成为各地政府争相仿效的成功手段。铜饰产品因其特有的典雅华贵及几千年深厚铜文化的积淀而大行其道,锻铜浮雕则更是风行全国,小到几个平方米的主体浮雕,大到数百平方米叙事式的铜雕文化长廊,到处洋溢着铜艺文化的气息,彰显着铜艺文化的辉煌。给人已强烈的精神震撼。无疑锻铜浮雕在成功展现地方历史文化、现代文明及经济发展方面功不可没。在宣传地方文化提升地方城市品味的同时,也让相关企业得到了丰厚的回报。 离子导入法紫铜浮雕铸铜工艺是一门新型的电化学工艺。二十世纪八十年代我国自欧洲引进,作为辅助工艺生产一些特种型号及不规则界面工业产品,九十年代被引入工艺品
行业
一炮打红,用离子导入工艺生产的铜工艺品纯度较红铜高,精度更好,无盲孔,沉积速度、光亮程度容易把握。生产过程中基本上不产生污染,这在电化学工艺上是很少见的。另外一个方面离子导入法生产工艺品基本建设投资小,劳动强度低,用工省,对专业水平要求不高,这对资金薄弱的投资者尤为重要。下面是一张紫铜浮雕图片: 想要了解更多关于紫铜浮雕图片的信息,请继续浏览上海
有色
网。
纯铜图片
2017-06-06 17:50:05
纯铜呈现紫红色,目前网络上纯铜图片很多,但大多数是黄铜,还有一些是白铜。 纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的
金属
,又被称为紫铜。铜的颜色很像金,但发红,铜离子的颜色为蓝色。有剧毒,不过,用特定加工法加工的铜没有毒。 铜在干燥空气中安定,可保持
金属
光泽。但在潮湿空气中,表面会生成一层铜绿(碱式碳酸铜,分子式:Cu2(OH)2CO3),保护内层的铜不再被氧化。 含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2,赤铜矿Cu2O,辉铜矿Cu2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到
金属
铜。黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。 铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。 白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用于制造硬币、电器、仪表和装饰品。以下是纯铜图片:
钒钛烧结矿的特点
2019-02-14 10:39:49
(一)钒钛烧结矿的化学成分 钒钛烧结矿除含TiO2和V2O5外,其他化学成分与普通烧结矿比较也有较大差异,依据TiO2含量凹凸,钒钛烧结矿可分为高钛型(攀钢)、中钛型(承钢)和低钛型(马钢)。 与普通烧结矿的化学成分比较,钒钛烧结矿具有“三低”、“三高”的特色。即烧结矿含铁低、FeO和SiO2含量低,TiO2、MgO、Al2O3含量高。 (二)钒钛烧结矿的矿藏组成 钒钛烧结矿的物相组成首要有:钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钛榴石、钙钛矿、钛辉石、玻璃质等。 1.钒钛烧结矿的矿藏特色 钛赤铁矿是烧结矿中的首要含铁物相,一般可占烧结矿总量的40%~50%,是赤铁矿-钛铁矿固熔体,属六方晶系,反射光下呈灰白色,强非均质性,不透明,反射率25%,以Fe2O3为晶格,除Ti外,还固溶Mg、Al、Mn等元素。钒钛烧结矿中的钛赤铁矿以粒状、斑状结构为主,少量呈他型和自型柱状。一般出现在孔洞周围或钛磁铁矿晶粒周围构成包边或花边结构。钛赤铁矿的很多存在及其连晶效果,使烧结矿具有杰出的复原性和机械强度。 钛磁铁矿不同于普通烧结矿的磁性矿藏,是磁铁矿-钛铁晶石固溶体,是烧结矿中的首要含铁矿藏,其含量在25%~35%之间,是以Fe3O4为晶格的固熔体,其固溶有Ti、Mg、Mn、V、Al的氧化物。在反光下呈灰白色带褐彩、均质性、反射率为18%~22%,内反射不透明、强磁性、表面可被腐蚀、呈暗褐色。首要呈自形粒状和不规则他形柱状方法。也有从硅酸盐相中分出的自形、半自形八面体(多边形断面)及细微树枝状骸晶,部分钛磁铁矿常被赤铁矿色边。 铁酸钙首要存在于熔剂性钒钛烧结矿中,并随烧结碱度添加而添加,一般占烧结矿总量的3%~20%,在反光下为灰色带蓝彩,非均质性,反射率为16%。首要呈板粒状和针状,多与钛磁铁矿构成熔蚀结构和柱状交错结构。在剩余石灰颗粒边际构成很多的铁酸钙晶体。它具有好的复原性和高的抗压强度。 钛榴石在钒钛烧结矿中属硅酸盐相,一般占烧结矿总量的3%~15%,在熔剂性钒钛烧结矿中常可见到。首要呈粒状、浑圆状和树枝状集合体,单个区域钛榴石连成片。反射光下呈灰色,无内反色,反射率低(12%~13%).透射光下呈黄色、黄褐色,无解理,无双晶纹,属晚结晶的硅酸盐物相,对烧结矿起必定的粘结效果。从化学成分看,钒钛烧结矿中的钛榴石与天然钛榴石挨近。 钙钛矿是熔剂性钒钛烧结矿首要含钛矿藏,一般占烧结矿总量的2%~10%,属甲等轴晶系,反光下为灰白色,反射率为15%~16%,略低于钛磁铁矿固溶体,均质到非均质,内反射色为黄褐色,在透射光下,呈褐、黄、紫、红棕等多种色彩。干与色一级,有时出现反常干与色。钙钛矿在烧结矿中首要呈粒状、纺锤状、骨架状、树枝集合体,涣散于渣相或钛赤铁矿褐钛磁铁矿之间。其熔点很高(1970℃),结晶才能强,是晶出最早的物相。硬度高于钛磁铁矿。 钛辉石属斜方晶系,多呈短柱状,有时块状集合体存在,充填于钙钛矿、钛磁铁矿、钛赤铁矿之间,是钒钛烧结矿硅酸盐粘结相之一。在反射光下为深灰色,反射率稍高于玻璃相,透光下呈黄绿~浅红紫色,有用多色性。[next] 2.影响钒钛烧结矿矿藏组成的要素 烧结矿的矿藏组成,跟着烧结质料、烧结工艺条件等的改变有所区别。 (1)碱度的影响。不同碱度对钒钛烧结矿矿藏组成的影响见图.天然碱度钒钛烧结矿首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、铁橄榄石和玻璃隐晶质,钛赤铁矿和钛磁铁矿多为自形或半自形粗晶、晶体紧密结合为连晶,是天然碱度钒钛烧结矿的首要连接方法。其次是橄榄石和玻璃质,将连晶粘结,构成细孔均匀的海绵状结构,气孔一般为1~2mm.烧结矿结构细密、强度好、转鼓指数高、制品率高。但因很多磁铁矿被氧化,需求较长时刻,故笔直烧结速度低。 碱度1.0~2.0的熔剂性钒钛烧结矿,其首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、钙铁橄榄石、钛榴石、钙钛矿、铁酸钙、钛辉石和玻璃质。 碱度大于3.0的烧结矿,钛赤铁矿固熔体削减而钛磁铁矿固溶体添加,烧结矿外观发黑、光泽暗、铁酸钙显着添加。 (2)燃料用量对矿藏组成影响。钒钛烧结矿的矿藏组成随燃料用量的增减而改变,当燃料用量偏低时,烧结矿中钛赤铁矿含量高而玻璃质少,粘结相缺乏,烧结矿强度差。跟着燃料添加,复原气氛增强,烧结温度升高,烧结矿中钛磁铁矿和浮氏体显着添加,硅酸盐粘结相和铁酸钙添加,但钛赤铁矿很多削减,削弱钛赤铁矿连晶效果。当燃料超越必定量时,烧结矿中钛赤铁矿进一步下降,铁酸钙含量也低,而钙钛矿含量显着添加,此刻硅酸相无甚改变。因而,进步含碳量对进步钒钛烧结矿强度并晦气。 (3)TiO2含量对矿藏组成的影响。跟着烧结矿中TiO2含量的添加,钙钛矿量添加,铁酸钙量削减,一起钛辉石添加,玻璃质削减。[next] (三)钒钛烧结矿的冶金功能 1.钒钛烧结矿的转鼓强度 钒钛烧结矿的转鼓强度一般较普通烧结矿低。其原因首要是:(1)烧结矿中SiO2含量低,构成的硅酸盐粘结相少;(2)因为TiO2含量较高,烧结过程中与CaO易构成性脆的钙钛矿;(3)烧结液相量少,粘结才能差。别的,因为矿藏特性所决议,此种烧结矿还具有耐磨不耐摔的特色。 添加配碳量虽可改进钒钛矿的转鼓强度,但当配碳量超越必定配比时,强度反而下降。配碳量的添加可促进烧结液相量增多,有利于转鼓强度的进步,但一起因为配碳量的添加导致复原气氛加强,铁酸盐削减,钙钛矿量添加,因而,应操控恰当的配碳。 2.烧结矿储存功能 钒钛烧结矿有较好的储存功能,其储存天然粉化率比普通烧结矿低得多。原因在于烧结矿冷却过程中,当温度下降到675℃时普通烧结矿中的正硅酸钙(2CaO•SiO2)发作相变(由β-2CaO•SiO2向γ-2CaO改变),体积发作急剧胀大(添加10%),引起烧结矿粉化;而钒钛烧结矿在烧结过程中无2CaO•SiO2生成,因烧结矿中SiO2含量低,即便烧结碱度达1.70,其CaO含量也仅为9.5%~9.1%,且部分CaO与TiO2构成钙钛矿(CaO•TiO2),故游离CaO很少。 3.钒钛烧结矿的复原功能 钒钛烧结矿因为氧化度高、FeO含量低,其复原功能较普通烧结矿好。影响钒钛烧结矿复原性的要素首要有碱度、FeO含量等。 (1)碱度的影响。碱度对钒钛烧结矿复原性的影响规则与普通烧结矿类似,随烧结矿碱度的进步,复原度显着上升。 (2)FeO含量的影响。钒钛烧结矿中FeO首要以钛磁铁矿和钙铁橄榄石方法存在,其复原性较差,但与普通烧结矿比较,其含量较低,比较之下复原性仍较好。跟着FeO含量的添加,钒钛烧结矿复原度呈直线下降,因而,钒钛磁铁精矿烧结时,应操控适合的FeO含量,在确保钒钛烧结矿强度的条件下,使之具有杰出的复原性。 (3)TiO2含量的影响。随钒钛矿中TiO2含量的添加,烧结矿的复原度下降。一般以为因为TiO2含量的添加,势必会导致烧结矿中含铁物相(如钛赤铁矿、铁酸钙盐等)削减,而脉石矿藏(如钙钛矿、钛辉石等)添加,而晦气于复原气体的分散。 4.钒钛烧结矿的低温复原粉化功能 一般以为,烧结矿低温(400~500℃)复原粉化的发生,首要是因为赤铁矿复原为磁铁矿的过程中,晶形的改变所造成的。钛赤铁矿有各种晶型,如粒状、斑状、树枝状、叶片状、骸晶状等。关于不同晶型,其复原粉化功能不同,其间以骸晶状菱形钛赤铁矿复原粉化最为严峻。 钒钛烧结矿的低温复原粉化率RDI-3.15比普通烧结矿高得多。攀钢烧结矿的RDI-3.15一般大于55%~60%,且当普通烧结矿中参加部分钒钛物料时,烧结矿的复原粉化率也会显着上升。 钒钛烧结矿低温复原粉化率高的原因是:(1)烧结矿中含有很多的钛赤铁矿(40%~50%),其间约50%以骸晶状菱形赤铁矿存在,别的还有部分钛赤铁矿以网格状占有于钛铁矿的方位上。复原时,因为晶型改变而引起胀大粉化。(2)烧结矿中SiO2含量低,起粘结效果的硅酸盐相少,加之不起粘结效果的钙钛矿的存在,它不只自身性脆,并且还阻碍钛赤铁矿和钛磁铁矿间的连晶效果,抗胀大粉化的才能下降.(3)钒钛烧结矿的物相组成较普通烧结矿的物相组成杂乱,其不同的热胀大性引起的内应力,在低温复原阶段会导致很多微裂纹的构成,然后也下降了烧结矿强度。 虽然钒钛烧结矿低温复原粉化现象较为严峻,但实践生产中,没有因烧结矿的低温复原粉化率高而引起高炉上部块状带透气恶化而成为约束冶炼强化的环节。对小高炉冶炼钒钛烧结矿的解剖查询,所测得的烧结矿粒度组成也未发现反常。 进步烧结矿中FeO含量,能够削减再生赤铁矿的数量,下下降温复原粉化率,但FeO过高会引起烧结矿复原性的恶化。为此,攀钢在制品烧结矿上喷洒卤化物水溶液,使烧结矿低温复原粉化现象得到大幅度改进。 5.钒钛烧结矿的软熔滴落功能 烧结矿的矿藏组成决议了其软熔滴落功能,因为钒钛烧结矿高熔点矿藏多,致使其软化温度高,一起又因高熔点矿藏熔点不同大,因而其熔滴温度区间宽,且滴落过程中渣铁分离差,渣中带铁多。影响钒钛烧结矿软熔滴落功能的首要要素有烧结矿的碱度、TiO2含量等。 碱度对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响研讨。随碱度进步,烧结矿软化开端温度(Ta)、软化终了温度(Ts)(熔化开端温度)、开端熔滴温度(Tm)上升,软化温度区间(ΔTs-a)和熔滴温度区间(Tc)变窄,压差陡升,温度(TΔp)上升,最高压差(ΔPmax)减小,熔滴带厚度(H)变薄。 TiO2含量对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响的的研讨。随烧结矿中TiO2含量添加,开端滴落温度下降,压差陡升温度下降,最高压差减小,软熔温度区间变宽,滴落时刻延伸。
二氧化钛后处理及设备(五)
2019-02-15 14:21:16
旋转闪蒸枯燥设备作业原理滤饼加到加料罐中,旋转破碎后压人螺旋加料机,参加闪蒸枯燥机下部;与从加热炉来的热空气充沛触摸换热,经过旋转破坏成细粒,使枯燥的细料吹起,进入布袋收尘器,搜集下来为制品;没有干透、大颗粒的钛又落下来,持续与热空气换热,直到枯燥吹出停止。被加热的热空气从枯燥器底部进人,使枯燥器内呈流化运送状况。经布袋收尘器别离出的干料由底部排出。废气经风机抽出,排走。 2.枯燥流程及设备的比较 上述三种枯燥流程及主体设备在国内钛职业都有运用,各有利益。枯燥流程及设备运用状况见表8。 德国APV远东有限公司出产的旋转闪蒸枯燥机设备在美礼联、克尔麦吉、凯米拉等厂运用;我国上海设办事处经销;我国沈阳远大科技实业有限公司可制作成套设备,曾为国内某硫酸法钛白厂制作年产万吨的设备。 (五)破坏工艺及设备 枯燥后的物料进行超细破坏的一起可进一步脱去水分使含水量≤0.5%;在破坏的一起参加有机分散剂,使物料从头具有杰出分散性,进步消色力。 破坏设备国内、外各厂根本都选用气流破坏机。国内几个大厂的气流破坏机都是从国外进口(首要为Фl000mm上出料型)的。目前国内已把握制作气流破坏机的技能。能够出产Ф280mm,Ф450mm,Ф600mm下出料的气流破坏机。气流破坏机最首要的部件要求耐磨,喷嘴环内层材料为硬质合金,可用硬质合金焊条涂焊的加工工艺处理。破坏室的上、下腔体用耐磨陶瓷材料镶砌而成,喷嘴为碳化钨材料制成。 气流破坏机工艺流程有两种,分为干法和湿法处理,首要差异在于气固别离后废气的处理办法不同(见图11、图12)。[next]
上述两种流程国内都有运用。湿法收尘耗费能量高,旋风收尘器能收下来大部分物料,其他进湿法收尘器,被淋洗下来。湿法体系易阻塞,毛病多,致使气流破坏机的产能低。干法流程工艺简略,尽管需求耐高温滤袋,一次出资较大,但进口覆膜滤袋过滤效率高,简直100%的细粉料悉数搜集下来,使气流破坏机的产能进步。冷凝水又能得到收回使用,节能、高效,很值得引荐。 (六)钛冷却、包装工艺及设备 气流破坏后的物料温度很高(150℃以上),有必要冷却后才干包装。冷却办法有多种,即冷却筒冷却、螺旋运送冷却、气力运送冷却等。选用前两种设备冷却工艺简略,操作便利,但在换热器表面常会有钛附着构成料层影响传热,冷却作用不太抱负。 气力运送冷却物料的流程尽管杂乱一点,动力耗费较大,但冷却作用好,出产能力大,大型钛厂多选用此种冷却办法。国内钛厂在技能改造中正在试用这种冷却办法。 钛制品包装很重要,除要求计量精确、差错小外,还要求清洁漂亮和包装进程效率高。国外公司包装全进程都完成主动化。从机械手套袋、主动计量称重、电子秤复核质量与包装机构成连锁信号反应调理;到主动码袋、整形,塑料包覆防潮等工序流水作业主动化。并且现场清洁,计量精确,出产能力大。 国内尽管引进了一些包装机,但全体水平距国外相差甚远。应注重包装袋的规划、材料的挑选。特别是吹气进料包装机用的包装袋有必要有很好的透气孔,不然计量禁绝,包装袋易崩破。
稀土矿选矿(二)
2019-02-13 10:12:33
四、稀土矿的选矿办法 依据稀土矿藏与伴生脉石及其他矿藏物理、化学性质的不同,稀土矿的选矿一般选用以下办法:
1.辐射选矿法
首要使用矿石中稀土矿藏与脉石矿藏中钍含量的不同,选用γ- 射线辐射选矿机,使稀土矿藏与脉石矿藏分隔。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。现在,这种办法在工业上未广泛选用。
2.重力选矿法
使用稀土矿藏与脉石矿藏密度的不同进行分选,常用的重选设备有圆锥选矿机、螺旋选矿机、摇床等。选用重选首要使稀土矿藏与密度低的石英、方解石等脉石矿藏别离,以到达预先富集或许取得稀土精矿的意图。重选广泛用于海边砂矿的出产;在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手法。
3.磁选别离法
有些稀土矿藏具有弱磁性。可使用它们与伴生脉石及其他矿藏比磁化系数的不同,选用不同磁场强度的磁选机使稀土矿藏与其他矿藏别离。在海边砂矿的选矿中,常选用弱磁选使钛铁矿与独居石别离;也能够选用强磁选使独居石与锆英石、石英等矿藏别离。在稀土脉矿的选矿中,为了简化浮选流程和节约浮选药剂,有时也选用强磁选使稀土矿藏预先富集。跟着强磁技能的不断开展,强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。
4.浮选法
使用稀土矿藏与伴生矿藏表面物理化学性质的不同,选用浮选法使之与伴生脉石及其他矿藏别离而取得精矿,是现在稀土脉矿出产中广泛选用的首要选矿办法。美国帕斯山(Mountain pass)稀土矿就是选用浮选法出产稀土精矿。在海边砂矿的出产中,在用重选取得重砂之后,也常常选用浮选法从重砂中取得稀土精矿。
5.电选法
稀土矿藏归于非良导体,可使用其导电性能与伴生矿藏有所不同,选用电选法使之与导电性好的矿藏进行别离。电选常用于海边砂矿重砂的精选作业。
6.化学选矿法
关于以离子形状吸附在高岭土或粘土上的稀土矿床,可充分使用稀土离子易溶于氯化钠或硫酸铵溶液中的特色,采纳先浸出然后沉积的化学选矿办法予以收回。关于易溶于酸或在高温下发生相变的氟碳酸盐稀土矿藏,可先选用浮选办法预先富集,随后选用化学选矿办法(酸浸或高温焙烧)捉纯。
五、稀土精矿质量标准
1.稀土矿中各种稀土元素的组成
“稀土”是各种稀土元素的总称。稀土矿跟着产地的不同,其稀土元素的组成也有差异。国内外首要稀土矿的各种稀土元素组成百分比列于表6。
表6 国内外首要稀土矿中的稀土组成百分数项目氟碳铈镧矿独居石,%磷钇矿离子型稀土矿,%美国我国西澳大利亚美国印度我国马来西亚我国我国
(重稀土)我国
(轻稀土)La2O332.00~27.0023.9017.4723.00~23.350.50~1.202.18~29.84CeO249.00~50.0046.0343.7346.00~45.695.00~3.0﹤1.09~7.18Pr6O114.40~5.005.054.985.50~4.160.70~0.61.08~7.41Nd2O313.50~15.0017.3817.4720.00~15.742.20~3.53.47~30.18Sm2O30.50~1.102.534.844.00~3.051.90~2.152.34~6.32Eu2O30.10~0.200.050.16 ~0.100.20﹤0.2﹤0.1~0.51Gd2O30.30~0.401.496.56 ~2.034.00~5.05.69~4.21Tb4O70.01 0.040.26 ~0.101.00~1.21.13~0.46Dy2O30.03 0.690.90 ~1.028.70`9.17.48~1.77HO2O30.01 0.050.11 ~0.102.102.61.60~0.27Er2O30.01~1.000.210.041.50~0.515.40~5.64.26~0.88Tm2O30.02 0.010.03 ~0.510.90~1.80.60~0.13Yb2O30.01 0.120.21 ~0.516.2~6.03.34~0.62Lu2O30.01 0.040.03 ~0.100.40~1.80.47~0.13Y2O30.10~0.302.413.18 ~3.0560.80~59.364.90~10.70[next] 从表6能够看出:我国的氟碳铈镧矿中的钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)含量,高于美国的氟碳铈镧矿;我国离子吸附型重稀土矿中的钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、钇(Y)含量,高于国外的磷钇矿;而我国离子吸附型轻稀土矿中的铕(Eu)含量,比各种稀土矿中的铕(Eu)含量都高。
2.稀土精矿成分
国内外首要稀土精矿典型成分列于表7。
表7 我国及国外首要稀土精矿典型成,%元素包头稀土精矿广东独居石广东磷钇矿江西龙南矿①山东氟碳铈镧矿美国氟碳铈镧矿REO
Fe
ThO2
P2O5
SiO2
F
Ca
Ba
ZrO2
TiO2
U3O8
Mn
灼减~60
~4.8
0.18 0.21
~5~6
~0.5~1.5
~7.2
~4~5
~0.94
—
—
—
~0.12
~13.0~55~65
~0.7~1.5
~4~6
~25~30
~1.2~4.8
—
—
—
~1~3
~1~3
~0.3~0.4
—
—~50~55
~3.03
~1.14
~30.6
~5.23
—
~0.97
﹤0.2
0.1~0.2
0.4
~1.12
—
—≥92
~0.05
<0.047
0.01
—
0.07
~3.11
0.018
—
—
—
0.01
—~59.71
~2.61
~0.32
~1.1
—
~6.13
~1.48
~2.48
—
—
—
—
~20.2~68~72
~0.35
≤0.1
~1.0
~0.4
~6.0
~0.29
~1.61
—
—
—
—
~20.0
①龙南矿即混合稀土氧化物
3.稀土精矿质量标准
国内外部分稀土精矿质量标准别离列于表8、表9、表10、表11。表12。
表8 独居石精矿质量标准称号等级REO+ThO2
%杂质含量(不大于),%补白TiO2ZrO2SiO2国内部颁标准一级
二级
三级
四级65
60
55
502
2.5
3
42
2.5
3
43
4
5
6 国外标准一级
二级
三级68
66
55—
—
——
—
——
—
—美国要求含量动摇规模;ThO28~12%;P2O525~30%;La2O320~30%;SiO21~4%
表9 铈铌钙钛精矿标准等级含量,%补白铈铌钙钛矿磷二氧化硅一级
二级
三级
四级90
90
90
650.016
0.1
0.3
0.52.5
2.5
6.0
8.0苏联标准[next]
表10 我国磷钇矿精矿部颁标准等级Y2O3(不小于)
%杂质含量(不大于),%TiO2ZrO2SiO2一级
二级
三级35
30
252
4
61.0
1.5
2.04
5
6
表11 我国褐钇铌矿精矿部颁标准等级(NbTa)2O5
(不小于),%杂质含量(不大于),%TiO2SiO2P一级
二级35
304
54
60.5
0.5
表12 我国氟碳铈矿-独居石混合精矿部颁标准等第稀土氧化物
(不小于),%杂质(不大于),%TFeFPCaO一级
二级
三级
四级
五级
六级
七级60
55
50
45
40
35
307
9
10
10
10
15
187
7
7
8
9
10
125
5
六、国际稀土资源、出产和消费
1.国际稀土资源
依据美国矿山局的计算(表13):全国际稀土资源总计为4500万吨稀土氧化物,其间我国占80%;美国占11%;印度占5%;苏联占1%;上述四个国家算计占国际稀土资源的97%。
表13 国际稀土资源(REO,t计)区域和国家储量,t区域和国家储量,t北美:美国
加拿大
计
南美:巴西
欧洲:苏联
芬半、挪威、瑞典
计
非洲、布隆迪
埃及
肯尼亚
马尔加什
马拉维4900000
182000
5100000
20000
450000
50000
500000
1100
100000
12500
50000
297000南非
计
亚洲、我国
印度
马来西亚
朝鲜
斯里兰卡
泰国
计
大洋洲:澳大利亚
总计357000
820000
2220000
30000
45000
13000
1000
38000000
184000
45000000①
①每个国家储量均按四舍五入总计
依据全国地质材料局材料记载,全国十三个省、自治区(台湾省未计算在内)均有稀土资源,首要散布在内蒙古、江西、广东、湖北、湖南等地。就稀土元素的种类而言:我国不只有以轻稀土为主的白云鄂博稀生矿,并且有中、重稀土含量较高的离子吸附型稀土矿。虽然我国磷钇矿资源不多,但我国氧化钇的储量仍超越国外钇资源的总和。[next]
2.稀土出产
跟着稀土在各个范畴里用处的不断开发,国际各国对稀土的需要量在持续添加。依据美国矿山局导报:1983年美国对稀土(按REO)的年需要量为19600吨;全国际对稀土(按REO计)的年需要量为36600吨(表14)。
表14 1983年美国和全国际对稀土的需求量国别美国其它国家全国际年需要量
(REO,t计)196001700036600
从全国际稀土精矿出产的实践产值(表15)能够看出:1984年稀土精矿的产值比1983年增涨22.43%;在1984年出产的44461吨(按REO计)稀土精矿中,美国和澳大利亚的产值别离占56.93%和17.99%;美国出产的稀土精矿,以氟碳铈矿为主,澳大利亚出产的稀土精矿简直全部是独居石,马来西亚则是出产磷钇矿精矿最多的国家。
表15 全国际稀土精矿产量(REO,t计)
国
别
年
份美国澳大利亚我国①印度苏联①巴西马来西亚其他国家算计1983170837975~6000220015001100187270363151984253118000~600022001500100020025044461
依据美国矿山局的计算:1984年全国际具有年出产稀土精矿51960吨(以REO计)的才能。从国际各国稀土精矿的出产才能(表16)能够看出:现在,国际上具有出产才能最大的国家有美国、我国、澳大利亚、印度等。
表16 全国际稀土出产才能(REO,t计)
国别1984年出产才能 北美
美国
氟碳铈镧矿
独居石
加拿大
硅铍钇
24500
450
0 南美
巴西 独居石
1200 欧洲
苏联① 独居石
其它
500.
1000 非洲
扎依尔 独居石
180 亚洲
我国①氟碳铈镧矿
独居石
磷钇矿
其他
印度 独居石
马来西亚 独居石
磷钇矿
斯里兰卡 独居石
泰国 独居石
磷钇矿
~3000
~2500
~50
~10006000
1100
100180
120
60 澳洲
澳大利亚
独居石
磷钇矿
10000
20算计51960[next] ①估量数字
我国稀土精矿的出产,开展十分迅速,精矿的产值也在成倍地增涨。以1983年出产的稀土精矿产量为100,到1986年我国稀土精矿出产的产值猛增至304(表17)。在我国出产的稀土精矿中,氟碳铈矿-独居石混合精矿占80~86%;独自的独居石精矿占11~16%;磷钇矿精矿只占1.5~2.5%(表18)。近年来,跟着对离子吸附型稀土矿的大力开发,其产值(按REO计)已占我国稀土精矿总产值的15~20%左右。
表17 我国稀土精矿产量的增涨状况
年份1983198419851986产值,%100154218304
表18 我国各种稀土精矿的出产状况
产品称号1983年1984年1985年1986年独居石精矿,%16.5211.7714.4811.96氟碳铈矿和独居石混合精矿,%80.9886.8183.3486.47磷钇矿精矿,%2.501.422.181.57总计,%100.00100.00100.00100.00
3.稀土的消费
从国际各国稀土的消费状况(表19)能够看出:稀土首要用于冶金工业、石油化工和玻璃陶瓷工业。进入20世纪80年代以来,稀土在冶金工业使用有下降的趋势,而在玻璃陶瓷和石油化工的使用有增涨的趋势。
表19 国际稀土消费状况
范畴所占1980年1981年1982年1983年1984年1985年冶金,%333222152225石油化工,%343044484333玻璃陶瓷,%303531333137电子、磁性材料,%333445
我国稀土首要消费在冶金工业。从我国的消费状况(表20)能够看出:与国际各国比较,我国稀土在石油化工和玻璃陶瓷范畴中的使用,还有待进一步开发;但我国拓荒了稀土在农业、轻工、纺织范畴中的使用,并且用量占有必定的份额。
表20 我国稀土消费状况
范畴所占1980年1981年1982年1983年1984年1985年1986年冶金,%70.9157.9368.0069.6370.3064.3071.60石油化工,%23.3127.1526.0022.8819.3020.0016.60玻璃陶瓷,%4.784.895.005.135.3010.004.70新材料,%1.000.311.001.181.101.100.90其他(家、轻、纺),%—9.72—1.184.004.606.20 注:“—”未计算。
三氧化二铝
2017-06-06 17:50:12
三氧化二铝又名活性氧化铝。 活性氧化铝(分子式Al2O(3-x)(OH)2x,0<x<0.8)是当前世界上大量使用的无机化工产品之一。由于活性氧化铝具有多孔结构,高比表面积且处于不稳定的过渡态,因而具有较大的活性。在石油化工、化肥工业中,广泛用作催化剂、催化剂载体。活性氧化铝又具有吸附特性,因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成(20%-90%)的煅烧氧化铝。 高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处:提高坯体密度、流动性、强度,提高二次莫来石生成量等,降低加水量和气孔率。此外,活性氧化铝还能做干燥剂,吸水量大、干燥速度快,能再生(400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴,主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体,根据不同的用途,其原料和制备方法不同。 在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”,它是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积,其微孔表面具备催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等,所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。 该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态,晶型是α型。粒径是20nm;比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;耐热性强,成型性好,晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外,α相氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。 了解更多有关三氧化二铝的信息,请关注上海
有色
网。
三氧化二铝
2017-06-06 17:50:09
三氧化二氯俗称氧化铝概要 三氧化二铝,刚玉型晶体接近于原子晶体,其它晶型的基本上是离子晶体,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/cm。 三氧化二铝的流动性好,难溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料。 有四种同素异构体β-氧化铝 δ- 氧化铝 γ-氧化铝 α-氧化铝 ,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。 名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum 化学式 Al?O?外观 白色晶状粉末或固体物理属性 式量 101.96 amu 熔点 2303 K 沸点 3250 K 真密度 3.97 g/cm3 松装密度:0.85g/mL(325目~0)0.9g/mL(120目~325目) 晶体结构 三方晶系 (hex) 导电性 常温状态下不导电 热化学属性 ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol•K S0solid 50.9 J/mol•K安全性 食入 低危险 吸入 可能造成刺激或肺部伤害 皮肤 低危险 眼睛 低危险 在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。 氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为Al?O?。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。编辑本段应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。用途 1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色,蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝
金属
。 3. 氧化铝是
金属
铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的
金属
铝极易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。 5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 6. 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。 资料刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O当能源
价格
不断攀升之时,世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费,确保铝业生产的
价格
竞争力,成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析,国家
产业
政策给铝
行业
定位在满足国内需求上,且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此,上下游铝企业对于
行业
所出现的政策性和结构性拐点,应着眼于内销
市场
,扩大铝在国内
市场
的应用;扩大铝应用领域,提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外,铝生产企业应该多关注相关
行业
和下游
行业
发展动向,特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等
行业
发展趋势,同时加大技术攻关和科技投入。
从某石煤钒矿中提取钒的试验
2019-02-19 10:03:20
石煤是我国特有的能够作为独自矿床挖掘的钒矿资源,其矿石类型首要是炭质、硅质岩,钒简直悉数赋存于含钒水云母(伊利石)、高岭石等黏土矿藏中,与铝、钾、铁以类质同象方式存在于矿藏晶格中,直接提取难度很大。西北某石煤钒矿属硅质岩夹炭质泥岩型,钒以类质同象方式存在于水云母中。实验选用氧化焙烧-硫酸浸出-复原-溶剂萃取-铵盐沉积工艺研讨了从该矿石中提取五氧化二钒,断定了最佳提取条件。
一、矿石与试剂
矿石首要化学成分为:1.07% V2O5,78.60% SiO2,2.60% Fe2O3,3.13% Al2O3,0.97% CaO,0.68% K2O,0.47% P2O5,0.95% S,1.40% C,烧失量3.94%。
试剂:硫酸,,,均为分析纯;铁屑,P2O4(二 (2-乙基己基)磷酸,TBP磷酸三丁脂),磺化火油,均为工业级。
二、实验办法
经过焙烧,先将V(Ⅲ)氧化为V(Ⅳ)或V(V)后用酸溶解,然后用对四价钒具有高挑选性的P2O4进行萃取,再用硫酸水溶液反萃取,反萃取液中的V(Ⅳ)氧化成V(V)后,再用铵盐沉积法沉积红钒,沉积的红钒经洗刷、烘干、热解,得到五氧化二钒产品。工艺流程如图1所示。 三、实验成果评论
(一)浸出探究实验、
矿石粒度0.089mm,温度95℃,直接酸浸实验成果(见表1)标明:在强化的浸出条件下,五氧化二钒浸出率较低。矿石造球后焙烧,然后用硫酸浸出(质料粒度0.124mm,造球Φ10mm;浸出温度90℃,浸出粒度-0.71mm,液固体积质量比1.2,浸出2h)实验成果(见表2)标明:以氧化焙烧-酸浸工艺处理该矿石,五氧化二钒浸出率比直接酸浸时有明显进步。
表1 直接酸浸探究实验成果序号浸出时刻/h液固体积质量比硫酸用量/%V2O5浸出率/%1
2
3
4
5
66
6
6
6
10
101.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.212
15
20
30
30
4024.75
31.81
40.20
65.13
67.15
71.05
表2 造球-焙烧-浸出探究实验成果序号焙烧温度/℃焙烧时刻/h硫酸用量/%V2O5浸出率/%1
2
3
4850
850
850
9002
2
2
210
15
20
2565.14
77.50
83.50
87.83
(二)焙烧实验
原矿磨细至-0.074 mm占90%,制球Φ10~20 mm,枯燥后焙烧。浸出温度90℃,浸出矿样粒度-0.71mm,硫酸用量25%,浸出时刻2h。
1、焙烧温度的影响
焙烧时刻2h,焙烧温度对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图2所示。能够看出:随焙烧温度升高,五氧化二钒浸出率升高,但温度升到900℃后,浸出率趋于稳定,这可能是因为烧结使钒被包裹或生成了捆绑钒的方钠石类与霞石类矿藏,使钒难于浸出的原因;但较低的焙烧温度缺乏以彻底氧化贱价钒,使得钒浸出率偏低。实验断定焙烧温度以900℃为宜。 2、焙烧时刻的影响
焙烧温度900℃,焙烧时刻对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图3所示。能够看出:焙烧1h,五氧化二钒浸出率仅为84.61%,钒浸出不彻底,这可能是焙烧时刻缺乏、矿藏结构未能彻底损坏而使得贱价钒氧化不充分;焙烧1.5h,钒浸出率达92.43%,再延伸焙烧时刻,浸出率改变不大。断定焙烧时刻为1.5h。 (三)浸出条件的断定
断定焙烧温度900℃,焙烧时刻1.5 h;焙砂破碎至-0.71mm,液固体积质量比1.2。
1、硫酸用量的影响
浸出温度90℃,时刻2h,硫酸用量对钒浸出率的影响实验成果如图4所示。能够看出:矿石焙烧后,仍需较高的酸度才干取得抱负的浸出率,这可能是矿石中耗酸物质较多的原因。浸出液pH升高,现已浸出的五价钒发作水解而沉积,使五氧化二钒的浸出率下降。实验选定酸参加量为20%。 2、浸出温度的影响
浸出时刻1h,硫酸用量20%,浸出温度对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图5所示。
由图5看出,温度对五氧化二钒浸出率的影响不明显。为下降能耗和削减温度对设备的更高要求,实验选定在常温下浸出。
3、浸出时刻的影响
常温下,硫酸用量20%,浸出时刻对五氧化二钒浸出率的影响实验成果如图6所示。 从图6看出:随浸出时刻的添加,五氧化二钒浸出率略有进步;浸出2h后,浸出率趋于稳定。实验断定浸出时刻以2h为宜。
(四)萃取-反萃取-铵盐沉钒
1、萃取-反萃取
浸出液经中和、铁屑复原后制得萃原液,V2O5的中和、复原回收率为97.52%。萃原液V2O5质量浓度为5~6g/L,pH值为2.2~2.45。混合时刻单级萃取实验成果见表3;质料pH值单级萃取实验成果如表4;萃取剂浓度单级萃取实验成果如表5。
表3 混合时刻单级萃取实验成果混合时刻/min萃取率/%3
5
7
1071.94
74.66
74.32
74.48
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;萃取剂V(P2O4),V (TBP ),V(火油)=15︰5︰80;弄清时刻7min;料液pH=2.2。
表4 质料pH值单级萃取成果质料pH值萃取率/%1.50
2.20
2.30
2.5025.85
74.66
76.50
81.29
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;萃取剂V(P2O4),V (TBP ),V(火油)=15︰5︰80;混合时刻5min;弄清时刻7 min。
表5 萃取剂浓度单级萃取成果V(P2O4)︰V (TBP )︰V(火油)萃取率/%10︰5︰85
15︰10︰75
20︰15︰6566.15
85.74
85.86
实验条件:萃原液ρV2O5=5.88g/L;比较(Va/Vo)=1;混合时刻5min;弄清时刻7min;料液pH值2.38。
由表3看出:萃取反响很快,两相触摸时刻在5min以内即达萃取平衡。实验断定萃取混合时刻为5min,弄清时刻挑选7min。
由表4看出,随料液pH升高,五氧化二钒萃取率升高,但当pH值到达2.5时,开端呈现少数絮状物,可能是水相中的杂质如铁、铝沉积所造成的。pH操控在2.3~2.5之间比较适合。
从表5看出,单级萃取时,萃取剂最佳组成为15%P2O4+10%TBP+75%火油。
在最佳条件下进行5级逆流萃取,成果见表6。
表6 5级逆流萃取实验成果萃取级数萃余液中ρ(V2O5)/(g·L-1)V2O5萃取率/%1
2
3
4
51.21
0.75
0.26
0.10
0.0776.69
85.55
94.99
98.07
98.48
萃取条件:萃原液V2O5质量浓度5.19g/L,萃取剂为75%磺化火油+15%P2O4+10%TBP,比较(Va/Vo)=1︰1,1,混合时刻5min,弄清时刻7min。
5级逆流萃取后,V2O5萃取率达98.48%,负载有机相V2O5质量浓度为5.28g/L,萃取剂经处理后可循环运用。萃取后的负载有机相用1.5moL/L硫酸溶液5级逆流反萃取,成果见表7。
表7 5级逆流反萃取实验成果反萃取级数贫有机相中ρ(V2O5)/(g·L-1)V2O5反萃取率/%1
2
3
4
51.00
0.16
0.01
0.003
0.00181.06
96.97
99.81
99.94
99.98
实验条件:Va/Vo=8︰1,混合时刻10min,弄清时刻10min。
5级逆流反萃取后,贫有机相中V2O5质量浓度为0.001g/L,V2O5反萃取率99.98%,反萃取液中V2O5质量浓度在45g/L以上。
2、产品五氧化二钒的制备
选用铵盐沉积法沉积红钒。实验条件为:反萃取液中V2O5质量浓度47.08g/L,参加质量浓度200g/L的溶液,60℃下拌和1h,操控氧化复原电位在-900MV以上;以调pH至2.1,在92℃左右拌和2h,沉积得红钒;红钒经洗刷、烘干、热解,得棕黄色粉状产品。沉钒过程中,V2O5沉积率为97.50%,V2O5煅烧回收率98.50%。终究产品成分分析成果为:98.78% V2O5,0.11% Si,0.30% Fe,0.0093% As,0.05% P,0.003%S,(0.026+0.041)%(Na2O+K2O),产品质量到达GB3283-1987冶金98标准。
四、定论
(一)对西北某石煤钒矿选用造球-氧化焙烧-浸出-中和-复原-萃取-氧化沉钒-煅烧工艺提取V2O5。原矿磨细至0.074mm占90%以上,造球后在900℃条件下氧化焙烧1.5 h,焙砂破碎至 0.84mm,常温下用硫酸溶液浸出1h,钒基本上彻底浸出。
(二)浸出液经中和、复原处理后,选用15% P2O4+10%TBP+75%磺化火油系统萃取、1.5moL/L硫酸溶液反萃取,反萃取液用按盐沉积红钒,红钒在550℃下锻烧,得到合格产品。
(三)工艺中五氧化二钒浸出率为88.66%,中和复原回收率97.52%,萃取率98.48%,反萃取率99.98%,沉积率97.50%,煅烧回收率98.5%,五氧化二钒总回收率81.76%。
(四)选用该工艺,五氧化二钒回收率较传统钠化焙烧工艺有大幅进步,且契合环保要求,有利于完成工业化。