采用化學(xué)沉淀法對(duì)堿性V-Mo-Al溶液進(jìn)行分離以逐步回收其中的有價(jià)金屬V、Mo、Al。通過(guò)熱力學(xué)理論分析與條件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法分別考察了沉淀劑物質(zhì)的量、溫度、pH、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)堿性液中V、Mo沉淀分離的影響。結(jié)果表明,以CaCl₂沉淀V,當(dāng)反應(yīng)溫度為80℃,CaCl₂物質(zhì)的量為理論物質(zhì)的量的1.1倍,反應(yīng)時(shí)間為1 h,pH為12.9時(shí),V的沉淀回收率約為95.3%;以Ba（OH）₂沉淀Mo,當(dāng)溫度為80℃,Ba（OH）₂物質(zhì)的量為理論物質(zhì)的量的2.5倍,反應(yīng)時(shí)間為60 min時(shí),Mo的沉淀回收率達(dá)到99.6%。 

【文章來(lái)源】：石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2020,33(06)

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【部分圖文】：

反應(yīng)時(shí)間對(duì)CaCl2沉淀V的影響規(guī)律Fig.5Influenceofreactiontimeonvanadiumprecipitate

12、V5O5-15、V10O6-28、HV10O5-28、H2V10O4-28、VO+2等多種離子存在，而溶液中V(Ⅴ)的具體存在形態(tài)及所占比例取決于V的總濃度和溶液pH，因此當(dāng)沉淀劑在水溶液中與V(Ⅴ)、Mo(Ⅵ)反應(yīng)時(shí)會(huì)受V、Mo濃度和pH的影響，從而得到的產(chǎn)物會(huì)不盡相同[2627]。本研究結(jié)合濃度對(duì)數(shù)-pH圖和實(shí)驗(yàn)條件對(duì)相應(yīng)溶液體系進(jìn)行熱力學(xué)分析研究，為V、Mo的分離條件提供理論指導(dǎo)。2.1.1CaV(Ⅴ)H2O體系V離子分布的理論分析圖1為根據(jù)25℃下Ca2+與V(Ⅴ)離子在水溶液中的熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果繪制的濃度對(duì)數(shù)-pH圖。由圖1可以看出，隨著溶液pH的增大，在堿性范圍內(nèi)依次出現(xiàn)了Ca(VO3)2、Ca3(VO4)2兩個(gè)沉淀穩(wěn)定區(qū)，當(dāng)沉淀V反應(yīng)后游離總Ca濃度為0.01mol/L時(shí)，pH在5.1~9.8，V以Ca(VO3)2形式沉淀，V的最低濃度可降至2×10-3mol/L；pH在9.8~14.0，V以Ca3(VO4)2的形式沉淀，V的最低濃度可降至2×10-4mol/L，相對(duì)而言，理論最佳沉淀VpH維持在11.0~13.0。另外，沉V后溶液中游離Ca的濃度對(duì)沉淀V效果有較大影響，游離Ca離子的濃度越高，溶液中V的離子濃度越低，因此為了提高沉淀率需（注：1[Ca]T=0.1mol/L；2[Ca]T=0.01mol/L；3[Ca]T=0.001mol/L）圖1不同游離總Ca濃度下VCaH2O體系的lg[V]T-pH圖Fig.1lg[V]T-pHequilibriumdiagramforVCaH2Osystematdifferenttotalfreecalciumconcentrations14

提高至0.01mol/L，溶液中MoO2-4的濃度減少，而B(niǎo)aMoO4的沉淀量增加，因此沉淀Mo時(shí)Ba鹽需要適當(dāng)過(guò)量，以提高沉淀率。2.2反應(yīng)條件對(duì)CaCl2沉V的影響以CaCl2沉淀分離VMoAl體系中的V，通過(guò)改變反應(yīng)溫度、CaCl2物質(zhì)的量、反應(yīng)時(shí)間、溶液pH以考察沉淀劑沉淀V的效果。2.2.1反應(yīng)溫度對(duì)沉淀率的影響當(dāng)n（CaCl2）實(shí)際/n（CaCl2）理論=0.9，反應(yīng)時(shí)間1h，溶液pH為12.8時(shí)，考察反應(yīng)溫度對(duì)各金屬沉淀率的影響，結(jié)果如圖3所示。由圖3可見(jiàn)，隨著溫度的升高，V的沉淀先稍有降低，后逐漸升高，在80℃時(shí)達(dá)到最大值86.59%，且在此溫度下，Mo和Al的沉淀率達(dá)到最低，分別為1.14%和11.64%。在此條件下，由于CaCl2的物質(zhì)的量較低導(dǎo)致V的沉淀率偏低。2.2.2n（CaCl2）實(shí)際/n（CaCl2）理論對(duì)沉淀率的影響固定反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間1h，溶液pH為12.8時(shí)，調(diào)節(jié)CaCl2的物質(zhì)的量以考察其對(duì)各金屬沉淀率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可以看出，隨著沉淀劑物質(zhì)的量的增加，V的沉淀率逐漸增加。n（CaCl2）實(shí)際/n（CaCl2）理論為1.1、1.2時(shí)，沉淀率分別為94.08%和95.80%。Mo和Al的沉淀率先稍有降低后緩慢升高，當(dāng)n（CaCl2）實(shí)際/n（CaCl2）理論超過(guò)1.1時(shí)，沉淀率達(dá)到最低值，分別為8.52%和21.07%。2.2.3反應(yīng)時(shí)間對(duì)沉淀率的影響當(dāng)n（CaCl2）實(shí)際/n（CaCl2）理論=1.1，反應(yīng)時(shí)間1h，溶液pH為12.8時(shí)，考察反應(yīng)時(shí)


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