湘西石煤复盐焙烧低酸浸出离子交换富集提钒研究

来源 :吉首大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pigho
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
参考前人的研究结果,以湖南湘西古丈县的含钒石煤为原料,针对传统钠法焙烧提钒工艺转浸率不高、环境污染严重、资源利用率低等不足,提出复盐焙烧—低酸浸出—离子交换—铵盐沉钒的工艺路线,通过对石煤提钒焙烧过程的系统研究及对提钒离子交换过程、铵盐沉钒过程中相关理论的探讨。大大提高了含钒石煤提钒的收率,改善了焙烧法(火法)提钒的环境污染问题,为石煤提钒行业提出了适宜的工艺参数。主要研究内容和结果如下:实验分析了湘西古丈石煤的成分,着重对石煤矿石复盐焙烧、低酸浸出、离子交换富集钒及铵盐沉钒过程进行了研究,其中包括复盐种类、复盐配比、复盐用量、焙烧时间、焙烧温度及浸出液固比、浸出硫酸用量、浸出温度、浸出时间对钒浸出率的影响,设计了正交试验方案,进行了正交试验;考察了D201树脂吸附钒(ⅴ)的性能及其静态吸附机理,同时探讨D201树脂吸附钒的动力学过程;探索了在弱碱性条件下,偏钒酸根的初始浓度、加铵系数K、pH值、温度等因素对沉钒率的影响,在适合组合条件下进行沉淀析出的动力学研究,用积分法建立数学模型,以确定沉钒过程动力学的相关参数;并通过X射线衍射和红外光谱分析,对沉淀产物进行了表征;按照HG/T 3445-2003分析偏钒酸铵及五氧化二钒的纯度。实验表明:石煤样品测试显示,该矿含五氧化二钒为0.85%,含二氧化硅高达75%,样品中的钒主要存在钒云母相中,属难分解含钒矿物。焙烧实验表明,采用氯化钠、碳酸钠和硫酸钠组成的复合盐体系较传统工艺大大降低了氯化钠的用量,减少焙烧尾气对环境的压力,钒的浸出率又能显著提高,钒的浸出率受复盐用量、复盐配比、焙烧温度、焙烧时间、浸出酸用量的影响,较佳的工艺参数为:焙烧温度为750℃,复盐添加剂用量为9%,焙烧时间为2h,浸出温度50℃,加酸量2%,浸出时间4h;在此条件下,钒的浸出率可达95%以上。采用D201树脂分离富集钒,在温度为303K,pH值为2.0,五氧化二钒浓度为12g·L-1条件下,D201树脂吸附钒饱和吸附容量为306mg·g-1;钒溶液流速为0.02mL·min-1·g-1时,动态平衡吸附量为270mg·g-1。实验表明D201树脂对钒的吸附符合Freundlish等温吸附模型,对钒吸附交换过程符合拟二级吸附交换动力学过程;反应级数为拟二级,吸附速率随温度升高而增大,反应活化能为14.165KJ·moL-1;钒在D201树脂上的吸附过程的控制步骤为粒扩散过程。洗脱液氯化铵沉钒过程较适合的沉钒条件是:pH=8.0,加铵系数2,温度50℃,钒溶液浓度30g·L-1,沉钒率可达99%以上;对氯化铵沉钒过程的动力学研究表明,用微分法推导出了氯化铵沉钒过程的动力学数据,反应级数n=2、动力学常数为0.6×10-3(mol·dm-3)-1·min-1,偏钒酸铵制备是二级反应反应速率方程是r=0.6×10-3(a-x)(b-x);沉淀产品的红外光谱图与偏钒酸铵标准图谱一致;经XRD分析产品结构单一,晶体纯度较高;偏钒酸铵经煅烧得V2O5产品,产品经检验质量指标均达到了HG/T 3445-2003化工用粉钒标准;研究结果可给含钒石煤复盐焙烧提钒的工业化提供参考。
其他文献
在人工智能飞速发展的背景下,该文基于当前电子信息类人才培养模式的现状,分析了其中存在的一些问题。面对社会需求和企业发展的需要,该文对于如何培养与之相适应的电子信息
背景:太极拳作为一种身心运动正逐渐被国外所认可,其既可作为一种预防疾病、保持健康的运动方式,也可以作为某些健康问题譬如骨质疏松症的干预手段。目的:分析太极拳运动对老
近日,教育部高教司司长吴岩出席北京外国语大学非洲学院和亚洲学院成立仪式时透露,为了让中国的高等教育追上世界上最强的国家,必须让大学的“金专、金课、金师”随处可见,让“水专、水课、水师”无处安身。吴岩还称,最近还会有一个非常重要的政策发布,在学校连续3年不给本科生上课的教授和副教授,会被清理出教师系列。(9月24日 《北京日报》)  長期以来,不少高校都存在“重科研、轻教学”的现象,导致一些高校教师
在音乐教学中,研究和探索培养学生创新能力的方法和途径,对于扎实有效地推进素质教育的实施具有重要的意义。音乐教学中要培养学生的创新能力,教师应创造和谐、民主、宽松的
It is concluded that Communicative Language Teaching(CLT) is a more practical approach to develop communication ability. In the process of applying this approac
期刊