Na2CO3／V2O5摩尔比对钒渣相转变和浸出行为的影响作用

（２） （３）
图 １ 工艺 流程
Ｆｉｇ．１ ｐｒｏｃｅｓｓ wk.baidu.comｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ
１．３检测 方法 （１）Ｘ射 线 衍 射 仪 （ＸＲＤ）。采 用 日本 理 学
１．２ 试验 过程 钒渣 钠 化焙 烧工 艺 流程 见 图 １。首 先称 取 一定
量 的 钒渣 进 行研 磨 ， 并进 行 筛 分 ，再 用 电子 天 平 称 取 粒 度 为 ．１２０岫 物 料 与 钠 化 剂 进 行 混 合 ，按 Ｎａ２ＣＯ３／Ｖ２０５摩 尔 比 为 ０．９、 １．２、１．５和 １．８． 然 后 置 于 球磨 罐 中进 行混 料 ，球 磨机 转速 为 １５０ ｒ／ｍｉｎ， 时 间为 ６０ ｍｉｎ，然 后 将混 匀后 物料 置 于马 弗炉 内进 行焙 烧 ，温 度 为 ８６０℃和 时 间 为 ３０ ｍｉｎ；待 反 应 结 束 后 取 出焙 烧 后 的 物 料 进 行 浸 出 ，浸 出工 艺 制 度
摘要 ：在钠化 焙烧 提钒 过程其物相转变对钒渣 的浸 出行为影 响较大 ，这 直接 关系到钒 产品质量 及净化工艺 的处理难度 。本文针 对不 同 Ｎａ２ＣＯ３／＇Ｖ２０５摩 尔 比条件下钒渣 的物 相转变行为进 行研 究 ，探讨相转变行为对钒渣 浸 出机制 的影 响作 用 ，结果表 明 ：随着 Ｎａ２ＣＯ３／Ｖ２０５摩尔 比的增大 ，不仅钒酸钠 、氧化铁、硅酸钠和铬 酸钠 的 衍射 峰强度 逐渐增强 ，而且钒、硅 、磷 和铬 元素的浸 出率均呈逐渐升高 的趋势 ，当 Ｎａ２ＣＯ３Ｎ２０５摩 尔比高于 １．２ 和浸 出时间大于 ３０ｍｉｎ时 ，钒浸 出率变化 较小 ，而硅 、磷和铬 元素浸 出率增加趋 势较大 ，较为合理 的 Ｎａ２ＣＯ３／ Ｖ２０５摩 尔 比应 为 １．２～Ｉ．５之 间 。
这类 粘 性较 大 ，且 在浸 出过 程 中极 易水 解 的物 相 ， 不利 于 钒渣浸 出行为 的控 制 。
１试 验
１．１试验 原料 钒 渣 的主要 化 学成 分见表 １。 表 １ 钒 渣 的主要 化学成 分 ／％
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｆｉｏｎ ｏｆｖａｎａｄｉｕｍ ｓｌａｇ
ｕ
１０ ２Ｕ
ｊｕ
４０
５Ｕ ６０ ７０ ８０
９０
２ ｅ／（。）
图 ２ 试样 的 ＸＲＤ 曲线
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｓ ｏｆｓａｍｐｌｅ
钒 渣 焙 烧 过 程 中含 钒 尖 晶 石物 相 氧 化 分解 主
要 发生 如下 化学 反应 。
ＦｅＯ·、，２Ｏ３＋１／２０２ Ｆｅ２Ｏ３·ｖ２Ｏ３ Ｆｅ２０３＋Ｖ２Ｏ３＋１／２０２ Ｆｅ２Ｏ３＋Ｖ２Ｏ４
收 稿 日期 ：２０１７一Ｏｌ一１６ 作者简介 ：刘保瑶 （１９７８－），男 ，主要从事矿产资源综合利用技术研究工作 。
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矿 产 综 合 利用
按 实验 方 案 进 行 ，然 后 再 经 水洗 ，水 浸 出温 度 为 ５０℃ ，浸 出 时 间为 ３０ ｍｉｎ，可 以得 到 浸 出渣 和 浸 出液 。将 浸 出后 尾 渣 置 于 恒 温 鼓风 干 燥 箱 中 进 行 干 燥 处 理 ，烘 干 温 度 为 １５０℃ ，时 间为 １２０ ｍｉｎ， 最 后称 量浸 出 渣 的 质 量 ，再 进 行成 分和 物 相 组 成 分析 。
关键 词 ：钒 渣 ；钠 化 焙 烧 ； 浸 出；Ｎａ２ＣＯ３／Ｖ２０５比 ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１０００－６５３２．２０１８．０４．０１８
中图分类号 ：ＴＤ９８９；ＴＦ８４１．３ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０００．６５３２ （２０１８）０４ ００７９．０４
目前 ，钒 渣提 钒 工 艺普遍 采用 钠 化焙烧 工 艺 ， 在 焙 烧 和 浸 出过 程 中 ，因原 料 成 分 、物 相 组 成 和 钠 化 剂 种 类 及 添 加 量 的不 同 ，对 钒 的相 转 化 率 和 浸 出率 影 响较 大 ，尽 管 钠 化 焙 烧 提 钒 工 艺存 在 尾 液 和 尾 渣 处 理 问题 ，但 钒 收 率 相 对 较 高 ，一 直 是 人 们关 注 的 热 点 ［１－４］。古 映莹 等 【 ］以钒渣 为 原 料进 行 苏 打 法 焙 烧 工 艺研 究 ，通 过 提 高 焙 烧 温 度 和 延 长 反 应 时 间 ，使 钒 的相 转 化 率 有 所 提 高 ， 当碳 酸 钠 的添 加 量 为 １０％，温 度 ８５０℃ ，时 间 １８０ ｍｉｎ， 然 后 采 用 酸 浸 方 式 ，钒 渣 中 钒 的总 收 得 率 可 以达 到 ６６．７２％。朱 保 仓 ［６］以钒 渣 为 原 料进 行 苏 打 法 焙 烧工艺研 究，虽然延长焙烧时 间有助于提高钒 的 相 转化 率 ，但 焙烧 时 间大 于 １５０ ｍｉｎ后 ，钒 的相转 化率 无 明显变 化 ，最佳 条件 为钒 渣粒 度 ：０．０７４ ＩＩ１Ｉｎ ７０％，焙 烧 温 度 ８５０℃ ，焙 烧 时 间 １５０ ｍｉｎ和 碳 酸 钠 添加 量 ８％ ，在 此条 件 下钒 的相 转 化率 可 以达 到 ６５．１７％。本 研 究 认 为 钒 渣 与 钠 盐在 高 温 氧 化 性 气 氛 条 件 下 实 现 低 价 钒 向高 价 钒 的 转变 ，在 此 过 程 中要 发 生 硅 酸 盐 相 和 钒 铁 尖 晶石 相 的解 离 ，形 成 硅 酸钠 相 、 钒 酸钠 相 及 氧 化铁 相 等 ［７－９１，而硅 酸 钠
第 ４期 ２０１８年 ８月
矿 产 综合 利 用
Ｍ ｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ ｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
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Ｎａ２ＣＯ３／Ｖ２０５摩尔 比对钒渣相 转变和浸 出行为 的影 响作用
刘保瑶 ，史培 阳，姜茂发
（多金属共生矿生态化冶金教 育部重点实验室 ，东北大学冶金学院，辽宁 沈阳 １１０８１９）