“鈣化焙燒-酸浸-沉淀-煅燒”是一種新型清潔的提釩工藝。但是,在酸浸過程中,磷元素隨著釩一起進入酸性浸出液,其含量對沉釩效果影響極大,工業(yè)要求酸性浸出液中磷含量需低于20 mg/L或TV/P大于772。傳統(tǒng)除磷技術主要是用于生活污水、工業(yè)廢水中磷的去除,且存在著除磷效率低、適用范圍窄等問題。因此,針對含釩酸性浸出液,需要開發(fā)一種高效、穩(wěn)定的除磷工藝,以生產高純度、高質量的釩終產品,進而推進釩產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。論文以四川攀鋼鈣化焙燒轉爐釩渣的酸性浸出液為研究對象,研究了酸性浸出液中磷的賦存形態(tài);采用Fe-Al復合除磷劑對酸性浸出液中的磷進行去除;分析了Fe-Al復合除磷劑除磷過程的除磷行為;采用H_2O_2對Fe-Al復合除磷劑的除磷過程進行強化。得到以下結論:(1)酸性浸出液中正磷酸鹽占總磷的82.4%,三聚磷酸鹽占總磷的3.8%,多聚磷酸鹽及其它含磷化合物占總磷13.8%,其它含磷化合物可能為釩磷化合物。(2)利用Fe-Al復合除磷劑除磷時,在反應時間為1 h,Fe/Al/P摩爾比為1.25:0.4:1,反應溫度為50℃,酸性浸出液初始pH值為5.00的條件下,除磷率為88.80%,磷的殘余濃度為58 mg/L;大部分的磷以PO_4~(3-)的形式與Fe~(3+)、Al~(3+)形成沉淀,同時被Fe~(3+)、Al~(3+)水解產生的多核羥基絡合物吸附。(3)在不同初始pH值條件下,Fe-Al復合除磷劑除磷過程的行為特征更適合用擬二級動力學模型來進行描述;當初始pH值為3.24時,磷的吸附過程同時滿足Langmuir及Freundlich模型,初始pH值為5.00和5.50時,不滿足上述兩種吸附等溫模型。(4)H_2O_2對Fe-Al復合除磷劑除磷過程具有強化作用。在酸性浸出液初始pH值5.50,雙氧水的用量n(H_2O_2/P)20:1,氧化時間60 min,氧化溫度70℃的條件下,除磷率為99.29%,磷的殘余濃度為3.7 mg/L,滿足工業(yè)要求;H_2O_2與Fe~(3+)發(fā)生類芬頓反應,同時促進酸性浸出液中各種形態(tài)的磷更多地向PO_4~(3-)形式轉化。綜上所述,采用H_2O_2強化Fe-Al復合除磷劑除磷的工藝技術,能夠高效、穩(wěn)定地去除酸性浸出液中的磷,為酸性釩浸出液中磷的凈化提供了新思路。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

概況的生產生產釩渣的國家包括：中國、南非、俄羅斯及新西蘭[3]。我括河北承鋼及四川攀鋼有限公司。釩渣是在對釩鈦磁鐵礦釩過程中，需要把釩鈦磁鐵礦通過電爐或高爐冶煉制得含鐵水進行吹煉，讓含釩鐵水中的釩進入爐渣中，就得到了鐵水進行處理的方式[31, 32]包括以下幾種：水包提釩法。主要是新西蘭的鋼鐵公司在使用這種方法，其-電爐冶煉-鐵水包提釩；2）搖包提釩法。南非的海威爾德種方法，其主要流程為回轉窯-電爐煉鐵-搖包提釩-轉爐煉羅斯和我國的提釩企業(yè)在使用，主要流程為釩鈦磁鐵礦-鐵提釩。我國的四川攀鋼集團采用的即是氧氣頂吹轉爐提釩限公司采用的是富氧側吹轉爐法。釩鈦磁鐵礦提釩工藝流

圖 1.2 磷酸鹽種類Fig. 1.2 Species of phosphate正磷酸鹽酸鹽包含正鹽與酸式鹽，其結構是由磷和氧結合形成的 PO4四示。圖 1.3 正磷酸根的結構Fig. 1.3 Structure of orthophosphate

7圖 1.3 正磷酸根的結構Fig. 1.3 Structure of orthophosphate 縮聚磷酸鹽聚磷酸鹽包括：焦磷酸鹽、聚磷酸鹽、偏磷酸鹽及超磷酸鹽等，環(huán)狀和枝狀三種。
【參考文獻】

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3 王春梅;劉錦燕;史志新;苑天宇;;釩渣物相結構及鈣化焙燒相變對釩轉化率的影響因素探討[J];冶金分析;2015年06期

4 杜光超;;釩在非鋼鐵領域應用的研究進展[J];鋼鐵釩鈦;2015年02期

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8 唐紅建;;從釩渣鈣化焙燒硫酸浸出液中除磷試驗研究[J];濕法冶金;2015年01期

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本文編號：2839946