石煤氧化浸出法提釩工藝,屬于全濕法工藝,在浸出過程中加入氧化劑作為助浸劑,能大幅改善釩的浸出效果,實(shí)現(xiàn)高效清潔生產(chǎn)的目的。浸出操作是石煤提釩工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到產(chǎn)品的的回收率和對環(huán)境污染的控制。對石煤釩礦氧化浸出動力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的研究,可為選擇清潔、高效、廉價、來源廣泛的氧化劑以及合理的高效浸出措施奠定理論基礎(chǔ),對改進(jìn)實(shí)際操作、提高生產(chǎn)率具有重要的意義。針對以上問題,本文以湘西地區(qū)的石煤釩礦為原料,研究了石煤釩礦氧化浸出過程的動力學(xué)機(jī)理,主要包括三部分內(nèi)容:1、單一價態(tài)含釩石煤礦樣的制備:通過分析石煤原礦中釩的價態(tài)分布及焙燒過程中釩的價態(tài)變化情況,選取古丈石煤原礦制備+3價態(tài)含釩石煤礦樣,保靖石煤原礦制備+4、+5價態(tài)含釩石煤礦樣。根據(jù)石煤中釩的存在形式及溶解性,采用硫酸溶液直接浸出法制備+3價態(tài)含釩石煤礦樣,焙燒-堿浸法制備+4價態(tài)含釩石煤礦樣,兩段焙燒法制備+5價態(tài)含釩石煤礦樣,通過單因素實(shí)驗(yàn)研究和分析,控制合適的浸出條件和焙燒條件,可制備得到各單一價態(tài)釩含量大于98%的含釩石煤礦樣。2、氧化浸出實(shí)驗(yàn)研究:針對單一價態(tài)含釩石煤礦樣和石煤原礦,篩選出合適的助浸氧化劑,考察了氧化... 

【文章來源】：吉首大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

古丈(a)、保靖(b)石煤原礦SEM圖

由于釩主要賦存于云母礦物中，釩的浸出必須要破壞云。浸出過程中，硝酸鈉能將 V(Ⅲ)氧化為 V(Ⅳ)，并協(xié)同 H+破壞云母酸鈉對+3 價態(tài)含釩石煤礦樣的釩浸出效果有明顯的改善作用。6 礦樣浸出前后的形貌變化3 價態(tài)石釩煤礦礦樣浸出前后的掃描電鏡分析如圖 5.8 所示。從圖中樣浸出前后，大部分顆粒呈球形或類球形，說明本實(shí)驗(yàn)選擇核收縮學(xué)是恰當(dāng)?shù)�。浸出過程中，隨著部分釩及雜質(zhì)元素的浸出，顆粒尺寸積增大，使得浸出渣結(jié)構(gòu)更致密，同時，不斷生成的硬石膏晶須填，使溶液與顆粒內(nèi)部的傳質(zhì)阻力增大，這與釩的浸出過程受固膜擴(kuò)一致。

10 20 30 40 50 60 7001500300045006000(f)MMPAQ QHPHAAHMAAQQQQ QQQQQQ2θ / (o)QM(e)0246圖 5.15 礦樣浸出前(e)后(f) XRD 圖6 礦樣浸出前后的形貌變化4 價態(tài)含釩石煤礦樣浸出前后的掃描電鏡分析如圖 5.16 所示。從圖中出前后大部分礦物顆粒呈球形或類球形，說明本實(shí)驗(yàn)選取核收縮模是合適的。礦樣在制備時經(jīng)歷焙燒-堿浸過程，礦物顆粒表面出現(xiàn)少量硫酸與含釩物相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此浸出反應(yīng)初期，化學(xué)反應(yīng)控制應(yīng)的控制步驟；隨著部分釩及雜質(zhì)元素的浸出，礦物顆粒尺寸減小大，同時不斷生成的硬石膏晶須填充于顆粒之間，使溶液與顆粒內(nèi)增大，釩的浸出反應(yīng)由化學(xué)反應(yīng)控制轉(zhuǎn)化為固膜擴(kuò)散控制。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3031807