釩作為一種重要的戰(zhàn)略資源,廣泛應(yīng)用于金屬冶煉及加工、化學(xué)化工、航天航空等方面。我國(guó)釩資源主要是石煤,通過(guò)石煤提釩的工藝主要有鈉化焙燒提取工藝、鈣化焙燒提取工藝、空白焙燒提取工藝、復(fù)合添加劑焙燒提取工藝、直接浸出提取工藝等。其中鈉化焙燒提釩工藝由于環(huán)境污染嚴(yán)重和回收率低已不符合發(fā)展的需要,其他提釩工藝在環(huán)保和回收率等方面雖有一定的改進(jìn),但仍存在適應(yīng)性不廣、釩浸出率低等問(wèn)題。本文結(jié)合各提釩工藝的長(zhǎng)處,對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn),提出了石煤硫酸化焙燒-超聲浸出提釩工藝。該工藝能有效的提高釩的浸出率,縮短工藝周期。本文以湖南某地石煤為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了物相、成分等分析。結(jié)果表明石煤原礦中主要是石英,還有黃鐵礦、方解石、黃鐵甲釩等,未發(fā)現(xiàn)釩的獨(dú)立礦物。其中V2O5的含量較低,為0.89%;Si、Al、Fe等雜質(zhì)含量以及C、S等還原性物質(zhì)含量都較高。針對(duì)石煤提釩的浸出這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了硫酸化焙燒實(shí)驗(yàn)和超聲浸出實(shí)驗(yàn)的研究,并對(duì)影響實(shí)驗(yàn)的主要參數(shù)如焙燒溫度、硫酸用量、超聲功率液固比等進(jìn)行分析探討。結(jié)果表明:石煤硫酸化焙燒的較佳實(shí)驗(yàn)條件是焙燒溫度為250℃、焙燒時(shí)間為1.5 h、硫酸用量為25%;石煤超聲浸出的較佳實(shí)驗(yàn)條件是超聲溫度為80℃、超聲時(shí)間為70 min、超聲功率為100 W、浸出液固比選擇2.0 ml/g、硫酸用量為20%,此時(shí)釩的浸出率可達(dá)88.1%。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明石煤硫酸化焙燒-超聲浸出提釩工藝所得釩浸出率較硫酸化焙燒-機(jī)械攪拌浸出實(shí)驗(yàn)以及鈣化焙燒-超聲浸出實(shí)驗(yàn)所得釩浸出率高,主要是超聲波會(huì)在焙砂和硫酸溶液的混合物中產(chǎn)生空化作用,不僅能夠改變釩的聚集狀態(tài),而且有利于釩的擴(kuò)散及溶解。此外,在石煤硫酸化焙燒-超聲浸出實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)釩的富集與制備進(jìn)行了初步探索,結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品中五氧化二釩的含量較低,其主要是由于在萃取過(guò)程對(duì)Al、Fe等雜質(zhì)離子萃取不完全所致。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF841.3

【參考文獻(xiàn)】

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