基本信息
- 项目名称：
- <<辰溪石煤矿中提取钒的研究>>
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 怀化市已发现钒矿产地19处，初步探明矿钒石储量约3400万吨，矿石中五氧化二钒的含量0.5%-1.8%.本文测定了怀化某钒矿石中钒的含量. 研究了采用氯化钠与碳酸钠混合物作复合添加剂焙烧氧化的温度和时间对氧化率的影响，浸取时间、液固比及矿样粒度对浸出率的影响，并与酸浸法进行了比较。结果表明，钒矿石于800℃、焙烧3h、粉碎到200目，水浸取8h，液固比为3:1,钒的浸出率达70.6%。
- 详细介绍：
- 由于平炉焙烧-酸浸法提取钒工艺较为简单，设备投资少，怀化市现有几家老钒厂，大都采用钠化焙烧—酸浸—酸沉钒的工艺流程.在本次研究中，以钠化焙烧—水浸出—离子交换—铵盐沉钒提取五氧化二钒的工艺为基础，研究了采用氯化钠与碳酸钠混合物作复合添加剂，研究焙烧氧化的温度和时间对氧化率的影响，浸取时间、液固比及矿样粒度对浸出率的影响，降低污染，提高钒的氧化率及回收率。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 钒在冶金、宇航、化学、建材和电子工业等领域具有广泛的用途，近年来国际国内市场对五氧化二钒的需求不断增加。怀化钒矿资源较为丰富，有多家钒提取工厂，但生产规模不大，回收率较低，本作品通过对怀化某钒矿影响回收率较大的矿样的采集与处理、焙烧、浸出等工序进行实验研究与模拟工业研究，降低成本，减小污染，提高回收率.
科学性、先进性及独特之处
- 根据怀化当地钒矿的特点及钒厂焙烧炉的具体情况，针对钠化焙烧-酸浸-离子交换-沉钒提钒工艺，通过改进添加剂用量及焙烧时间，对焙烧矿样进行适当处理，采用水浸提取，降低了生产成本，减少污染的同时，探索适宜的浸取时间和液固比，提高钒的回收率。
应用价值和现实意义
- 本研究针对怀化目前钒提取中的一些问题，对怀化某钒矿进行了探索，指导怀化老钒厂有效改善其生产模式，提高钒的提取率，减少污染，降低生产成本，提高工厂的经济效益。
学术论文摘要
- 本文测定了怀化某钒矿石中钒的含量. 以钠化焙烧—水浸出—离子交换—铵盐沉钒提取五氧化二钒的工艺为基础，研究了采用氯化钠与碳酸钠混合物作复合添加剂焙烧氧化的温度和时间对氧化率的影响，浸取时间、液固比及矿样粒度对浸出率的影响，并与酸浸法进行了比较。结果表明，钒矿石于800℃、焙烧3h、粉碎到200目，水浸取8h，液固比为3:1,钒的浸出率达70.6%。
获奖情况
- 在怀化学院第四届"挑战杯"大学生课外 学术科技作品竞赛获一等奖
鉴定结果
- 真实
参考文献
- [1]漆明鉴.煤中提取钒的现状及前景[J].湿法冶金，1999，18（1）：1～10. [2]李静，李朝建，吴雪文.提钒焙烧工艺及机理探讨.湖南有色金属,2007,23(6):7～10 [3]. 宾智勇.石无盐焙烧提取五氧化二钒试验[J].钢铁钒钛，2006,27（1）：21～26. [4].皱小勇，欧阳玉祝，彭清静.含钒石煤无盐焙烧酸浸生产五氧化二钒工艺的研究[J].化学世界,2000，(3)：117～119. [5]. 傅立，苏鹏.复合焙烧添加剂从石煤中提取钒的研究[J].广西民族学院学报(自然科学版)，2006,12(2):105～107 [6]. 游先军,田宗平,李力.西黑色页岩中提取钒的工艺研究[J].湿法冶金,2008,27(1):31～34 [7]. 鲁兆伶,谷万成.煤中提取钒的焙烧试验研究[J].湿法冶金,2008.28(2):88～91 [8]. 郑祥明,田学达,张小云.湿法提取石煤中钒的新工艺研究[J].湘潭大学自然科学学报,2003,25(1):43-45 [9]. 李兴彬,魏昶,樊刚. 溶剂萃取-铵盐沉钒法从石煤酸浸液中提取五氧化二钒的研究[J]. 矿冶, 2010,19(3):49～53 [10]GB6730.32—86,铁矿石化学分析法硫酸亚铁容量法测定钒含量[S].北京：国家标准局，1986.
同类课题研究水平概述
- 钒是重要的工业材料，由于钒矿中钒的组成及品位不同，一般采取不同的提取方法。传统的钠化焙烧—酸浸—酸沉钒的工艺流程，五氧化二钒的回收率低，且焙烧过程中产生的大量的氯气，严重污染环境。为了提高钒的回收率，降低生产成本，减少污染，提高经济效益，国内目前进行了很多的研究.李静等提出低钠盐焙烧酸浸工艺，该方法降低了盐的用量，减少氯气的大气污染，用硫酸直接浸取，提高了钒的回收率，但酸浸法增加用酸成本和酸的排放，同时，增加杂质含量，加大后续处理困难；宾智勇和皱小勇等研究了采用无钠盐提取钒实验.傅立等]采用Na2CO3和CaCO3组成混合添加剂配置成溶液加到粉碎的矿样中，用滚球法制成直径为8～10mm的小球，焙烧过程中不产生污染性气体，浸出率可以达70%以上。游先军等使用复合附加剂并采用转窑焙烧,可使焙烧连续化,并可控制有害气体排，经水-酸两步浸出,浸出液经离子交换树脂富集与分离,含钒溶液除杂并沉淀钒,钒回收率大于70%。鲁兆伶等对石煤中提取钒的焙烧试验，从入炉物料粒度、焙烧时间、温度等研究了钒的价态转变及含钒矿物物相发生变化,以提高钒的浸出率。 此外，为了解决焙烧过程中对焙烧炉的苛刻要求，设备的投资和环境污染等问题，不少人提出了从石煤钒矿直接酸浸或碱浸提钒工艺。郑祥明等通过对矿进行浮选和脱碳、稀酸-亚铁盐提取、高锰酸钾氧化、离子交换的方法，钒的回收率达85%以上；李志伟等采用强酸浸出-溶液萃取-硫酸反萃-氨水沉钒-煅烧制钒工艺流程,从河南某钒矿中湿法提取五氧化二钒。在氧化剂氯酸钠用量为1%,磨矿粒度为-0.074 mm粒级占65%,浸出温度为90℃,液固比为1∶1,硫酸用量为30%,浸出时间为10 h的工艺条件下,钒的浸出率为92. 50%。 由于平炉焙烧-酸浸法提取钒工艺较为简单，设备投资少，怀化市现有几家老钒厂，大都采用钠化焙烧—酸浸—酸沉钒的工艺流程。本论文以钠化焙烧—水浸出—离子交换—铵盐沉钒提取五氧化二钒的工艺为基础，研究了采用氯化钠与碳酸钠混合物作复合添加剂，研究焙烧氧化的温度和时间对氧化率的影响，浸取时间、液固比及矿样粒度对浸出率的影响，降低污染，提高钒的氧化率及回收率。
