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甘肃某石煤钒矿提钒技术研究; Research on Vanadium Extraction from a Stone Coal Ore in Gansu Province
冯金敏
学位类型工程硕士
导师叶树峰
2014-08
学位授予单位中国科学院研究生院
学位专业化学工程
关键词石煤钒矿 氯化焙烧 钙化焙烧 热力学 技术经济分析
摘要钒因具有良好的抗腐蚀性、延展性、易变形加工及高熔点等特点,其应用愈来愈广泛。我国钒资源主要以石煤为主,从石煤中提取钒不仅是国家的战略需求,而且是一个重要的科研方向。国内某石煤钒矿钒品位0.72%,直接酸浸浸出率仅有20.1%,严重影响了企业的经济效益和石煤钒矿的高效、综合利用。 本文对该石煤钒矿进行了详细的工艺矿物学研究,结果表明,石煤钒矿V2O5品位0.72%,经脱碳预处理,V2O5的品位可增加到0.88%;钒主要分布在含钒云母中,占钒总量的76.4%,其次为含钒电气石以及含钒高岭土,少部分在磁铁矿、针铁矿及其它矿物中产出;钒主要以V(Ⅲ)的形式存在,占钒总量的90.3%,其次V(Ⅳ)占钒总量的5.8%,V(Ⅴ)占钒总量的3.9%;石煤中主要矿物有石英、含钒绢云母,其次为炭质、长石、高岭石、方解石等。 本文针对石煤钒矿提钒工艺技术研究,进行了酸浸、空白焙烧-酸浸,添加剂焙烧-酸浸等探索试验,在探索试验基础上,对添加剂焙烧-酸浸工艺进行了详细的条件试验。试验表明,钙化焙烧-浸出工艺可实现钒的浸出率到70.7%,其最佳工艺条件:焙烧时磨矿细度-0.074mm占90%,添加剂CaCO3用量10%,焙烧温度900℃,焙烧时间6 h;浸出时硫酸用量为矿样量的20%,液固比1.5:1,常温浸出,浸出时间1 h。氯化焙烧-浸出工艺可实现钒的浸出率达到75.6%,其最佳条件:焙烧时磨矿细度-0.074mm占90%,添加剂NaCl用量12%,焙烧温度850℃,焙烧时间3 h;浸出硫酸用量为矿样量的6%,液固比1.5:1,常温浸出,浸出时间1 h。此外,对焙烧-浸出还进行了热力学分析。 为了更好的模拟工业生产,本文对钙化焙烧-浸出和氯化焙烧-浸出两条工艺路线分别进行了扩大试验,并对其浸出液进行了后续处理,试验结果表明,调整和优化扩大试验的参数,可使钒的浸出率达到小试水平,扩大试验中,氯化焙烧钒的浸出率约为75%,钒的总回收率约为71%;钙化焙烧钒的浸出率约为71%,钒的总回收率约为67%。 本文还对氯化焙烧-浸出工艺和钙化焙烧-浸出工艺进行了技术经济分析,分析结果表明,采用氯法焙烧-浸出工艺年销售利润率为20.3%,优于钙法工艺的2.68%。综合技术经济分析结果,本文推荐该石煤钒矿的提钒工艺为“氯化焙烧-酸浸-沉钒-煅烧”,这是一项经济、环保、高效、综合利用的石煤提钒工艺技术。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/20282
专题研究所(批量导入)
推荐引用方式
GB/T 7714
冯金敏. 甘肃某石煤钒矿提钒技术研究, Research on Vanadium Extraction from a Stone Coal Ore in Gansu Province[D]. 中国科学院研究生院,2014.
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