含钒石煤发电炉渣浸出提钒
从含钒钢渣中富集钒的方法与流程
从含钒钢渣中富集钒的方法与流程钒是一种重要的金属元素，被广泛应用于钢铁、航空航天、化工等领域。
然而，由于钒资源的稀缺性，从矿石中提取钒成本较高。
因此，富集含钒钢渣中的钒成为一种重要的手段，可以有效地回收和利用这一价值元素。
本文将介绍从含钒钢渣中富集钒的方法与流程。
一、酸法浸取富集钒酸法浸取是一种常用的从含钒钢渣中富集钒的方法。
具体流程如下：1. 粉碎：将含钒钢渣进行粉碎，以增加其比表面积，便于后续的浸取操作。
2. 酸浸：将粉碎后的钢渣与稀硫酸或盐酸进行浸取。
浸取条件包括浸取时间、浸取温度、酸液浓度等，需根据具体情况进行优化。
3. 分离固液：将浸取后的固液混合物进行固液分离，通常采用离心或过滤等方法，将固体渣滓和酸液分离。
4. 钒溶液处理：将得到的含钒酸液进行进一步处理，包括除杂、浓缩等步骤。
除杂可采用萃取、溶剂萃取等方法，去除杂质离子，提高钒的纯度。
5. 钒的回收：经过处理后的含钒酸液，可以通过还原、电解等方式回收纯钒。
二、矩阵冶金法富集钒矩阵冶金法是另一种常用的从含钒钢渣中富集钒的方法。
具体流程如下：1. 热处理：将含钒钢渣进行热处理，使其中的钒转化为易溶性的钒化合物。
热处理温度和时间需要根据钢渣的组成和性质进行调控。
2. 酸浸：将经过热处理的钢渣与酸性溶液进行浸取。
浸取酸液的浓度和温度需要根据钢渣的特性进行优化。
3. 分离固液：将浸取后的固液混合物进行分离，得到固体渣滓和酸液。
4. 钒溶液处理：对得到的含钒酸液进行杂质去除和钒的富集。
杂质去除可以采用萃取、溶剂萃取等方法。
5. 钒的回收：经过处理后的含钒酸液，可以通过还原、电解等方式回收纯钒。
三、其他方法与流程除了酸法浸取和矩阵冶金法，还有一些其他方法可以用于富集含钒钢渣中的钒，如氧化焙烧法、浸出熔融法等。
这些方法具体流程与条件有所不同，但核心思想都是通过化学反应实现钒的富集与回收。
在实际应用中，根据含钒钢渣的成分和性质选择合适的方法进行钒的富集。
钒渣中钒的浸出特性 霍红潮
钒渣中钒的浸出特性霍红潮摘要：石煤发电厂的飞灰拟采用于酸浸萃取工艺提钒，生产过程中产生大量的浸出渣，为合理处置该浸出渣，首先需进行危险废物鉴别。
关键词：钒渣；钒浸出特性；毒性；危险废物；一、概述：我国钒矿资源主要有石煤矿和粘土矿组成，开采价值和储量以石煤为主。
钒的毒性，一般随钒的化合价数增加而增强其中五价钒的毒性最强，且溶解度最大，因而钒渣中通过雨水淋浸而流失于水环境中的钒也主要是毒性较大的五价钒。
钒未列入国家危险废物浸出毒性鉴别的指标范围，目前钒渣中钒流失对环境危害的影响并未引起人们的重视，尚未见到有关钒的浸出毒性试验研究及钒渣废物类型归属论述的公开报道。
为给钒渣的处理处置和环境管理提供科学依据进行了钒渣浸出毒性的试验研究。
二、实验1.渣样采集与制备，钒渣样品采集情况及编号如表1所示。
某市宝丰矿制品加工厂渣场按2004、2005、2006、年份分别采取不同渣堆的样品，2004年渣堆，采取了不同填埋深度的渣样，某县中强钒业有限公司和某县平凡矿业有限公司只有2006年新渣。
渣样形状均为直径约1--2cm圆球状或椭圆球状混带有少量粉状的固体。
为比较粒径对浸出效果是否有影响，按制样和不制样两种方式准备样品。
综合考虑制样工作量和粒度需要，选取≧45目粒径。
为比较浸出前后钒残留比率以6、7号样分别代表某县中强钒业有限公司浸出前后的渣样。
表1渣样采集情况表注1-5号样为某省某市三里岗宝丰矿制品加工厂矿样，6--8号样为某省某县中强钒业有限公司矿样，9号样为某省某县平凡矿业有限公司矿样。
2.浸出方法。
按<固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法，（GB5086.2-1997进行钒的浸出试验。
3.分析方法，分析方法采用钽试剂分光光度法。
为控制分析质量采用石墨炉原子吸收分光光度法进行对照试验。
三、提钒浸出渣属性鉴别方法1.鉴别步骤，根据《危险废物鉴别标准通则》（GB5085.7-2007）的要求，危险废物鉴别时，首先依据《国家危险废物名录》判断，凡列入《国家危险废物名录》的，属于危险废物，不需要进行危险特性鉴别。
硫酸浸出法提钒
硫酸浸出法提钒
硫酸浸出法提钒是使用硫酸来处理含钒矿石或废钒催化剂，以释放并提取钒的方法。
这种方法具有以下优点：
1.高效提取：浓硫酸能够有效分解矿石中的有机物质，并将钒从矿石基质中释放出来。
相对于传统的提取方法，该技术能够实现更高的钒提取率和回收率。
2.可控性强：通过调节熟化处理的温度、浓硫酸的用量和熟化时间等参数，可以实现对钒的选择性提取，减少其他有害元素的提取。
3.处理效果稳定：与其他钒提取方法相比，浓硫酸熟化浸出提取钒的方法稳定性较高，具有较好的工程可操作性。
4.成本效益：从废钒催化剂中提取钒不仅可以解决硫酸生产废料的问题，还可以降低提取成本。
在硫酸浸出法提钒的过程中，通常包括以下步骤：
1.矿石破碎和研磨：将含钒矿石破碎并研磨成细小的颗粒，以便与硫酸更好地接触和反应。
2.酸浸出：将破碎研磨后的矿石与硫酸混合，在一定温度和压力下进行反应，使钒从矿石中释放出来，形成钒硫酸盐。
3.分离和纯化：通过过滤、洗涤、干燥等步骤，将钒硫酸盐从其他杂质中分离出来，并进行纯化处理，得到高纯度的钒产品。
需要注意的是，硫酸浸出法提钒的具体工艺流程和参数可能会因不同的矿石类型和杂质含量而有所不同。
因此，在实际操作中，需要根据具体情况进行工艺优化和调整。
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究
石煤矿硫酸浸出提取钒的研究I. 引言A. 研究背景B. 目的和意义C. 研究现状II. 实验部分A. 材料和试剂B. 实验方法1. 石煤矿硫酸浸出提取钒过程2. 实验条件控制3. 实验结果分析III. 结果分析A. 硫酸浸出效果分析B. 钒含量分析C. 影响因素分析1. 浸出时间2. 正硫酸浓度3. 硫酸用量4. 温度IV. 讨论A. 实验部分讨论B. 可行性分析C. 推广应用前景V. 结论A. 实验结论B. 发现和启示C. 研究展望I. 引言作为一种重要的工业品，钒被广泛应用于合金、催化剂、稀土金属等领域，然而大部分钒矿石存在于煤中，利用煤矿资源进行钒的提取已经成为研究热点。
钒的提取方法种类繁多，其中石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法。
本文对石煤矿硫酸浸出提取钒的研究进行探讨和总结，旨在深入了解该方法的原理和过程，以及影响因素和检测方式。
A. 研究背景石煤矿是一种含煤量较高的矿石，在中国煤炭资源储量排名靠前，而其中存储的钒矿占比较高，这为石煤矿的开发利用提供了广阔的发展空间。
目前，国内外石煤矿钒资源的开发主要通过煤普跃流化床燃烧、氧化亚铁改性等方法提取钒，但几乎所有的钒提取方法都需要在硫酸介质中进行。
硫酸浸出提取钒是一种常见的方法，其原理是利用硫酸对煤质和钒的浸出，提取出含钒的溶液，然后通过化学反应或物理方法从溶液中分离和回收钒元素。
该方法优点是浸出效果稳定、钒品位高、回收率较好、成本低，已经被广泛用于工业生产和科学研究领域。
B. 目的和意义石煤矿硫酸浸出提取钒是一种比较成熟和常用的方法，但是其效率、环保性等问题仍然需要进一步探讨和解决。
本文旨在通过对该方法的研究和分析，探讨该方法的原理和特点，找出影响因素和改善措施，以实现优化和提高提取效率，为其商业化广泛应用提供技术支持和理论基础。
C. 研究现状目前，硫酸浸出提取钒的研究已经获得了一定的进展。
国内外的学者在石煤矿硫酸浸出提取钒的过程中进行了有效的工艺改进和技术研究，例如学者王传彦等人通过进行反应条件优化，实现了硫酸浸出提取石煤矿钒的高效率、低成本和环保稳定等目标。
石煤氧化酸浸提钒及钒渣的综合利用
石煤氧化酸浸提钒及钒渣的综合利用针对现有石煤提钒工艺钒浸出率和总回收率低、产生烟气毒性大和严重污染环境的不足，采用氧化酸浸湿法提钒技术提取石煤中的钒。
通过各种氧化剂的筛选，发现氧化剂硝酸盐和亚硝酸盐对提高含钒石煤的浸出率有明显效果。
通过对石煤湿法提钒氧化酸浸、离子交换、铵盐沉钒等工序的最佳条件探讨，大大提高了石煤提钒的浸出率和总回收率，同时解决焙烧过程产生烟气污染。
主要研究内容和结果如下：实验分析了湘西石煤的主要成分和物相组成，测定了石煤中钒的价态分布，着重对氧化剂的筛选、氧化酸浸、离子交换富集钒和铵盐沉钒过程进行了研究，其中包括氧化剂用量、硫酸浓度、浸出时间、浸出温度、固液比对钒浸出率的影响。
设计了正交试验对实验条件进行了优化；考察了SQD201树脂饱和静态吸附容量，pH值和流速对树脂动态吸附钒的影响，解析剂浓度、解析剂流速、解析剂用量对钒解析率的影响；探讨了在pH=8.0时，加铵系数K对沉钒率的影响。
石煤样品成分分析结果显示，该矿含五氧化二钒为1.2%，二氧化硅高含量为66.54%，样品中的钒主要存在于含钒白云母中，属难分解含钒矿物。
浸出时在直接酸浸的基础上加入能协同破坏石煤结构的氧化剂浸取含钒矿石，氧化剂的加入大大降低了硫酸的用量，钒的浸出率也大幅提高，钒的浸出率受氧化剂用量、硫酸浓度、浸出时间、浸出温度和固液比的影响。
本实验最佳浸出条件为：硫酸浓度20%、硝酸盐用量1.5%、固液比1:1、浸出温度95℃和浸出时间11h，在此条件下钒的浸出率达到98.4%；改用亚硝酸盐为氧化剂，最佳的浸出条件为：酸用量30%、亚硝酸盐用量1%、固液比1:0.6、浸出温度100℃和浸出时间12h，浸出率达到94.9%。
结果表明，氧化剂硝酸盐和亚硝酸盐能够协同硫酸破坏硅铝酸盐的结构并将石煤矿物中低价钒氧化成高价钒，提高钒的浸出率。
该浸出体系中氧化剂使用量较少，对环境的影响较小，同时酸用量较直接酸浸工艺降低了60%，具有明显的经济价值。
一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法
一种石煤钒矿加酸堆积浸出钒的方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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由于煤渣经发电已经在高温下烧过 ,因此 ,煤渣 中的三价钒被氧化成四价和五价 ,四价和五价的钒 溶于酸 ,因此 ,酸度直接决定了了钒浸出率的高低 。
V浸出率 / % (渣计 ) 85177 86162 85161
86
219 K的回收 滤液中 K以硫酸钾的形式存在 ,进入溶液的 K
不到 60%。由表 2知浸出液中硫酸的浓度还很高 , 因此考虑返回浸出液补加酸继续浸出 ,并使钒 ,钾得 到富集 ,在萃取完钒后 , 萃余液可以返回浸出工序 , 待杂质影响下次萃取前除去铝和铁等杂质后溶液经 蒸发回收 K。在 K的回收方面 ,还有很多问题尚待 研究。
3 结论
含钒石煤发电炉渣提取钒的最佳浸出条件为 : 煤渣 50g,浸出时间 6h,浸出温度 90℃,液固比 2∶1, 酸度 3m ol /L,转速 400r/m in,磨矿时间 90m in。在最
第 1期 张 登高等 :含钒石煤发电炉渣浸出提钒
79
佳浸出条件下浸出率达到 86%左右 。
参考文献 :
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关键词 :冶金技术 ;钒 ;浸出 ;石煤发电炉渣 中图分类号 : TF84113; TF803121 文献标识码 :A 文章编号 : 1001 - 0211 (2010) 01 - 0076 - 04
石煤作为含碳的热能资源 ,可以直接作为燃料 提供热能 ,同时石煤伴有多种有价 元素 ,如钒 、镍、 钼 、铀、铜 、硒 、镓、银及贵金属等 60余种 ,达到边界 品位和工业品位的共生伴生矿物就有 20种 。 2000 年出版的《世界有色金属矿 情 》认为 ,至 1996 年中 国除钒钛磁铁矿矿床外 ,还有含 V2 O5 将近 2 亿 t的 石煤钒资源 [ 1 ] 。石煤含钒矿 床是一种新的 成矿类 型 ,称为黑色页岩型钒 矿 ,另据有关资料介绍 [ 2 - 4 ] , 我国探明含钒石煤储 量 6 1818 ×108 t, V2 O5 品位多 在 011% ～015% ,集中分布 于秦岭 2伏牛山北麓 2淮 河一线之南 ,龙门 2昆明一线以东地区 ,遍及浙 、皖、 赣 、豫、鄂 、湘 、桂、粤 、黔 、川 、陕、甘等十二省 。
第 62卷 第 1 期 有 色 金 属 Vo l162, onferrou sM etals
Feb ruary. 2 0 1 0
含钒 石煤发电炉渣浸出提钒
张登高 ,蒋训雄 ,汪胜东 ,范艳青 ,冯林永 ,蒋 伟 ,刘 巍
比 2∶1的浸出率高不到一个百分点 ,液固比 4∶1的 进出率与液固比 2∶1的浸出率接近 ; 高液固比则使 设备的容积要增大 ,使后面工序的溶液处理量加大 , 带来了诸多不利的因素 ;小液固比有诸如浸出率低 , 矿浆比较粘稠 ,搅拌不均匀等缺点 。根据分析 ,液固 比取 2∶1较为合适 。 213 酸浓度对浸出率的影响
我国石煤资源的主要利用途径是石煤发电 、石 煤提钒及用于建材工业。然而 ,大部分石煤中钒的 品位很低 ,五氧 化二 钒含量多在 018%以 下。经研 究表明 [ 5 - 6 ] ,钒在石煤中大部分以 V ( Ⅲ)形态存在 于含钒云母 、电气石 、石榴石等硅酸盐矿物中 ,由于 V ( Ⅲ)和 A l ( Ⅲ)具有大小相似的离子半径 ,电负性 相近 ,配位数相同的化学性质 ,以类质同象形式部分
表 2 综合试验结果
Table 2 Re su lts of comp rehensive experiments
编号
sm lz - 34 sm lz - 35 sm lz - 36 平均值
渣中 V 含量 / %
01037 01034 01036 01036
滤液中硫酸溶度 / ( g·L - 1 ) 233168 243161 239184 239104
1 实验方法
111 原料成分 试验所有原料为石煤发电炉渣 ,主要成分如表
1所示。
成分 含量 / %
Al 2185
Ca 0185
表 1 原料主要成分 Table 1 Chem ical composition of raw m ateria l
TF e 2141
Na 01044
Mg 0169
Zn 0114
图 5 搅拌速度对钒浸出率的影响 Fig15 Influence of stirring ra te on V leaching ra te 216 粒度对浸出率的影响 固定浸出条件 :煤渣 50g,浸出时间 6h,浸出温 度 90℃,液固 比 2 ∶1,酸度 3m ol /L,转速 400r/m in, 对辊后的煤渣经湿式球磨机磨矿的时间分别取 10, 30, 50, 70, 90m in。 图 6显示 ,粒度对浸出的影响很大 ,随着磨矿时 间的增加 ,渣的粒度变小 ,比表面积增加 ,酸与渣的 接触更充分 ,浸出率也随之升高 。如果磨矿时间过 长 ,不仅增加了劳动成本 ,并且粒度过细对过滤工序 也会造成困难 ,因此选择磨矿 90m in为宜 。 217 氧化焙烧浸出 石煤中的钒大多是三价 ,三价钒经过高温氧化 形成四价或者五价钒 ,更利于酸的浸出 。焙烧条件 :
图 6 磨矿时间对钒浸出率的影响 Fig16 Influence of grinding time on V leaching rate
渣 50g,焙烧温度 850℃,时间 4h。焙烧后经稀酸浸 出 3 ～4 h,浸出率达到 91%左右 。虽然氧化焙烧浸 出率高 ,但是煤渣是已经经过发电高温烧过产生的 炉渣 ,若再把炉渣重新在高温下烧 ,会浪费大量的人 力 ,财力和物力 。 218 综合实验
图 2 液固比对钒浸出率的影响 F ig12 In fluence of liqu id2to 2so lid ra tio on V leach in g rate
图 3 酸度对钒浸出率的影响 F ig13 Influence of acidity on V leaching rate
214 温度对浸出率的影响 固定 浸出 条 件 : 煤 渣 50g, 液固 比 2 ∶1, 酸度
3mol /L,浸出时 间 6h, 搅拌 转速 400r /m in, 粒 度 < 01038mm ,浸出温度分别取 80, 85, 90, 95, 100℃。由 于温度能提高化学反应速度 ,有效的缩短反应时间 , 因此 ,温度也是影响钒浸出率的主要因素之一 。
图 4表明 ,随着温度的升高 ,钒的浸出率明显提 高 ,在达到 90 ℃后再提高温 度 ,钒的浸出率趋于平 缓 。若再提高温度 ,不仅影响设备的使用寿命 ,而且 增加了电耗 ,因此 ,反应温度取 90℃。 215 搅拌转速对浸出率的影响
取代铝氧八面体“单网层 ”中的 Al ( Ⅲ) 。 从石煤中提钒的传统工艺是钠盐焙烧 2酸浸 ,在
提钒生产过程中产生污染空气的 HC l和 C l2 等腐蚀 性气体 ,且回收率低 ,该工艺虽经改进 ,仍无法从根 本上消除污染 。新的工艺 ,如钙化焙烧 2碳酸化浸出 工艺 、氧化焙烧 2碱浸工艺 、直接氧化酸浸工艺存在 浸出率低等缺点 ,提钒后的渣的堆放对环境造成了 污染 。因此 ,基于石煤资源的充分利用和环境的保 护 ,提出石煤发电 2煤渣提钒 钾 2尾渣 生产水泥的石 煤全效利用的工艺技术路线 。在整个工艺中 ,酸浸 出率的高低决定了整个工艺钒回收率的高低 ,因此 , 对石煤发电炉渣做了浸出试验 ,得到了最佳的酸浸 出条件 。
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在一定的浸出条件下 ,浸出时间的长短对钒的 浸出率有着较大的影响 ,因此 ,固定浸出条件 : 煤渣 50g,浸出温度 90℃,液固比 2 ∶1, 4mol /L 的硫酸溶 液 ,搅拌转速 400r/m in,粒度 < 01038mm ,浸出时间 分别取 4, 6, 8, 10, 12h。
如图 1所示 ,随着浸出时间的延长 ,钒的浸出率 在逐步升高 ,在所选浸出温度中 12h的浸出率最好 , 4h的浸出率最低 ,考虑到时间对回收率成本的影响 及各个温度条件下钒的浸出率的情况 ,取反应时间 6h为宜。
V 0122
C 3195
Si 31167
112 试验过程 称 50g炉渣 ,按液固比 (溶 液体积 /固体质量 )
的要 求量取 硫酸溶液 , 先后加 入 500mL 的三 口瓶
收稿日期 : 2009 - 10 - 19 作者简介 :张登高 (1981 - ) ,男 ,河 南周口 市人 ,硕 士生 ,主 要从事
(北京矿冶研究总院 ,北京 100044)
摘 要 :研究从石煤发电产出的炉渣中提取钒的浸出过程 。结果表明 ,直接 硫酸浸出最佳 条件为炉渣 50g,浸出 温度 90 ℃, 浸出时间 6h,浸出液固比 2∶1, 3mol /L的硫酸溶液 ,搅拌转速 400 r/m in,磨矿时间 90min。最佳条件下钒的浸出率达到 86%。
如图 3所示 ,随着酸度的增加 ,钒的浸出率增 高 ,在酸度达到 3mol /L后 ,钒浸出率明显减少 ,并趋 于平衡 ,由于在整个工艺中每吨煤渣硫酸的消耗量 直接决定了回收成本的高低 ,因此 ,选择 3m ol /L的 硫酸较为适宜 。