本研究為教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金“從高鈣含釩鋼渣中清潔提釩的試驗與機(jī)理研究”項目（批準(zhǔn)號：200806740008）資助課題,旨在解決含釩鋼渣目前仍難以高效提釩的技術(shù)難題,同時對提釩過程機(jī)理進(jìn)行分析,為含釩鋼渣的綜合利用提供有力的理論依據(jù)。含釩鋼渣產(chǎn)生于釩鈦磁鐵礦的煉鋼過程,是重要的、很有利用價值的冶金二次資源,可作為提取V205的重要原料,但由于其鈣、鐵含量高,釩含量低,釩賦存狀態(tài)復(fù)雜、彌散分布于多種礦物相中,使得其中的釩難以高效提取利用�，F(xiàn)有提釩工藝雖多,但很難適應(yīng)含釩鋼渣的資源特性,且存在成本高、污染重、回收率低等諸多問題；而一些新興技術(shù)如選擇性析出、微生物浸出、礦漿電解等,雖然對含釩鋼渣提釩效果較好,但工藝尚不成熟,實際生產(chǎn)中仍需采用傳統(tǒng)鈉化焙燒工藝。為此,針對含釩鋼渣的特點(diǎn),本論文開發(fā)了一種含釩鋼渣選冶聯(lián)合提釩的新工藝。該工藝主要包括選礦預(yù)處理過程、選擇性分段浸出過程、酸浸液的凈化與富集過程,并對每一過程進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。論文首先進(jìn)行了含釩鋼渣的工藝礦物學(xué)研究,查明了鋼渣中釩、鐵、鈣等主要成分的賦存狀態(tài)、嵌布粒度、相關(guān)性、分布特點(diǎn),同時探討了工藝礦物學(xué)特征對釩... 

【文章頁數(shù)】：184 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 釩工業(yè)現(xiàn)狀
        1.1.1 釩的礦物與資源現(xiàn)狀
        1.1.2 釩的提取概況
        1.1.3 釩的生產(chǎn)與應(yīng)用
        1.1.4 釩的消費(fèi)現(xiàn)狀與需求展望
        1.1.5 我國釩工業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
    1.2 含釩鋼渣資源特性及其提釩的進(jìn)展
        1.2.1 含釩鋼渣資源特性分析
        1.2.2 含釩鋼渣提釩的研究進(jìn)展
        1.2.3 小結(jié)
    1.3 課題的立項依據(jù)及主要研究內(nèi)容
        1.3.1 論文研究工作的背景、意義
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 試驗材料與方法
    2.1 試樣
    2.2 試劑
    2.3 儀器設(shè)備
    2.4 研究方法
        2.4.1 技術(shù)思想與原則流程的確定
        2.4.2 研究手段
        2.4.3 試驗方法
        2.4.4 分析方法
第三章 含釩鋼渣工藝礦物學(xué)研究
    3.1 化學(xué)成分分析
    3.2 釩的價態(tài)分析
    3.3 物相分析
    3.4 物理參數(shù)的測定
    3.5 礦物單體解離度的測定
    3.6 工藝礦物學(xué)特征對提釩的影響規(guī)律
    3.7 本章小結(jié)
第四章 選礦預(yù)處理研究
    4.1 選礦預(yù)處理的必要性分析
    4.2 預(yù)處理方式的選擇
        4.2.1 弱磁選
        4.2.2 強(qiáng)磁選
        4.2.3 磁化焙燒-弱磁選
        4.2.4 重選
        4.2.5 預(yù)處理方式的確定
    4.3 選礦預(yù)處理及其效果
        4.3.1 磁場強(qiáng)度對預(yù)處理的影響
        4.3.2 磨礦細(xì)度對預(yù)處理的影響
        4.3.3 重選尾礦成分檢測
        4.3.4 綜合條件試驗
    4.4 選礦預(yù)處理對后續(xù)工藝的影響
        4.4.1 提高浸出指標(biāo)和浸出效率
        4.4.2 降低酸浸液鐵釩比
        4.4.3 降低浸出酸耗，提高經(jīng)濟(jì)效益
    4.5 本章小結(jié)
第五章 浸出試驗與機(jī)理研究
    5.1 釩的溶解性
        5.1.1 常見釩氧化物的溶解性
        5.1.2 常見釩酸鹽溶解性能
    5.2 浸出體系熱力學(xué)研究
        5.2.1 理論計算方法
        5.2.2 計算結(jié)果與分析討論
        5.2.3 Eh-pH圖
    5.3 影響酸浸提釩的因素
        5.3.1 硫酸用量對浸出的影響
        5.3.2 攪拌強(qiáng)度對浸出率的影響
        5.3.3 細(xì)度對浸出率的影響
        5.3.4 時間對浸出率的影響
        5.3.5 溫度對浸出率的影響
        5.3.6 液固比(濃度)對浸出率的影響
        5.3.7 因素對浸出效果的影響程度分析
        5.3.8 工藝條件的確定及綜合條件試驗
    5.4 酸浸過程機(jī)理研究
        5.4.1 酸浸提釩動力學(xué)分析
        5.4.2 鋼渣形貌特征與浸出的關(guān)系
        5.4.3 酸浸過程中礦相變化機(jī)理
    5.5 酸浸新方法及其機(jī)理研究
        5.5.1 V、Fe浸出行為的獨(dú)立性和相關(guān)性
        5.5.2 酸浸新方法的提出
        5.5.3 各參數(shù)的確定
        5.5.4 對比分析
        5.5.5 浸出新方法的相關(guān)機(jī)理分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 含釩酸浸液的凈化與富集
    6.1 含釩溶液的化學(xué)性質(zhì)
        6.1.1 釩在水溶液中的聚集狀態(tài)
        6.1.2 Eh-pH圖
    6.2 萃取體系的分析與優(yōu)選
        6.2.1 主萃取劑
        6.2.2 協(xié)萃劑與改性劑
        6.2.3 稀釋劑
        6.2.4 萃取體系的確定
    6.3 萃取母液的預(yù)處理
        6.3.1 氧化
        6.3.2 中和
    6.4 萃取結(jié)果與討論
        6.4.1 萃取體系濃度的確定
        6.4.2 溶液pH值對萃取效果的影響
        6.4.3 萃取平衡時間的確定
        6.4.4 溫度對萃取過程的影響
        6.4.5 相比對萃取的影響
        6.4.6 萃取等溫線的測定
        6.4.7 萃合物的析出現(xiàn)象
        6.4.8 逆流萃取試驗
    6.5 洗滌結(jié)果與討論
        6.5.1 洗滌劑的優(yōu)選
        6.5.2 振蕩時間對洗滌效果的影響
        6.5.3 洗滌劑濃度對洗滌效果的影響
        6.5.4 相比對洗滌效果的影響
        6.5.5 綜合條件試驗
    6.6 反萃結(jié)果與討論
        6.6.1 反萃劑濃度對釩反萃取的影響
        6.6.2 接觸時間、相比以及反萃段數(shù)對反萃的影響
        6.6.3 有機(jī)相循環(huán)使用次數(shù)與貧有機(jī)相的再生
        6.6.4 綜合條件試驗
    6.7 酸性銨鹽沉釩
        6.7.1 釩酸銨鹽的溶液化學(xué)性質(zhì)
        6.7.2 各因素對沉釩的影響規(guī)律
    6.8 精釩制取與回收率計算
        6.8.1 精釩制取與產(chǎn)品檢驗
        6.8.2 總回收率計算
    6.9 含釩溶液凈化與富集機(jī)理
    6.10 本章小結(jié)
第七章 廢水處理的建議與初步試驗探討
    7.1 沉釩廢液的處置
    7.2 黃鐵礬法處理萃余液與洗滌液
        7.2.1 黃鐵礬法除雜的原理分析
        7.2.2 各因素對黃鐵礬法除雜效果的影響
    7.3 處理后的廢液返回浸出
第八章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間主要學(xué)術(shù)成果
附錄B 攻讀博士學(xué)位期間參與或負(fù)責(zé)的科研項目
附錄C 科技查新報告


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含釩鋼渣資源特性及其提釩的研究進(jìn)展[J]. 葉國華,童雄,路璐.  稀有金屬. 2010(05)
[2]提高酸性銨鹽沉釩效果的研究[J]. 馬蕾,張一敏,劉濤,黃晶.  稀有金屬. 2009(06)
[3]鈦白廢酸浸出鋼渣提釩試驗研究[J]. 付自碧,彭毅,張林,張濤.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2009(05)
[4]Solvent extraction of vanadium from sulfuric acid solution[J]. WANG Mingyu, ZHANG Guiqing, WANG Xuewen, and ZHANG Jialiang School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China.  Rare Metals. 2009(03)
[5]含釩鋼渣提釩工藝及其主要技術(shù)[J]. 田茂明,唐大均,張奇,邱會東,楊治立,朱光俊.  重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(02)
[6]石煤釩礦提釩工藝技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 陳慶根.  礦產(chǎn)綜合利用. 2009(02)
[7]石煤氧壓酸浸液萃釩除鐵工藝研究[J]. 鄧志敢,魏昶,李旻廷,李存兄,樊剛,葛懷文.  稀有金屬. 2009(02)
[8]Leaching of vanadium from stone coal with sulfuric acid[J]. WANG Mingyu, XIAO Liansheng, LI Qinggang, WANG Xuewen, and XIANG Xiaoyan School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China.  Rare Metals. 2009(01)
[9]石煤提釩水浸渣酸浸液的除雜試驗研究[J]. 呂紀(jì)霞,張一敏,劉濤,黃晶.  金屬礦山. 2008(04)
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博士論文
[1]石煤型釩礦焙燒—浸出過程的理論研究[D]. 何東升.中南大學(xué) 2009

碩士論文
[1]轉(zhuǎn)爐鋼渣資源化利用研究[D]. 鄔斌.中南大學(xué) 2009
[2]從含釩鋼渣中富集釩的研究[D]. 張鵬科.武漢科技大學(xué) 2006



本文編號：3664232