随着钒应用领域的扩大，世界钒生产能力也不断增长。从含钒资源中提取和生产钒的研究也很多。我国是世界三大钒生产国之一，在钒的生产工艺方面也做了不少的研究，但大体工艺步骤基本分为焙烧、浸出、分离净化、沉淀，煅烧等五个过程。传统的钠盐焙烧提钒工艺流程简短，成本低，但焙烧时产生大量Cl2，HCl及SO2等气体，对周围环境造成严重的污染，而且钒的总回收率不高。随着国家对环保治理加强，研究开发一种可持续发展的清洁提钒工艺显得非常重要。本实验室课题组以河南浙川的含钒粘土矿物为工作对象，通过对无盐焙烧，浸出过程动力学的探讨，提出了一种清洁的无盐焙烧、碱浸新工艺，解决了钒矿焙烧时环境污染的问题，但由于钒矿碱浸液中含硅杂质较多，对后续提钒工作产生不利影响，从而影响产品的纯度。　　 本论文在前期工作的基础上，通过对前期工作所得的钒矿碱浸液中除硅条件的摸索，最大可能的除去硅后，再对溶液中的五氧化二钒萃取条件探讨，研究出最有利的五氧化二钒萃取条件，解决前期工作所得的钒矿碱浸溶液中五氧化二钒的净化分离问题。主要内容和研究成果如下：　　 1.钒碱浸液中硅的分离研究：　　 (1)硫酸镁沉淀法：选用MgSO4作为沉淀剂，适宜的沉淀pH值范围为8.5～9.0，沉淀温度50℃，按沉淀剂与硅之比为1.0的量加入镁盐，静置时间为30 min，在上述条件下，除硅率为98.55％，钒的损失率为16.86％。　　 (2)动物胶絮凝膜分离法：用17g·L-1的动物胶做絮凝剂，用6.0mol·L-1的盐酸调节溶液的pH值，适宜的pH值范围为4～6，本实验选择5，按絮凝剂与硅之比为1.45×10-1的量加入动物胶，在75℃的水浴中，反应30 min后，用压力驱动膜过滤，除硅率约为93.85％，钒的损失约7.25％。　　 (3)两种方法相比，沉淀法除硅率高，但是钒损失较大，动物胶絮凝膜分离法除硅率稍低，但钒的损失也相应的减少，控制在7％左右。通过后面的萃取试验发现，动物胶絮凝膜分离法除硅后溶液中残留的少量硅不影响后续钒萃取作业，所以确定动物胶絮凝膜分离法为最终除硅的方法。　　 2.分别采用磷酸二异辛基酯(P204)和三烷基胺(N235)这两种萃取剂在酸性条件下对除硅后的含钒溶液进行钒的萃取研究，结论如下：　　 (1)采用P204体系萃取时，用配比为25％P204+65％煤油+10％仲辛醇为萃取有机相，在相比(O/A)=1∶2；振荡时间为7 min；静置时间为10 min的条件下进行3级萃取，钒萃取率高达95.97％。反萃取时，用2.0 mol·L-1硫酸在反萃取相比(O/A)=4∶1、接触时间7min的条件下，进行3级反萃取，钒反萃取率可达89.16％，使得钒溶液中钒的浓度从1.81 g·L-1富集到12.50g·L-1且分离了大多数杂质。　　 (2)采用N235体系萃取时，配比为25％N235+65％煤油+10％仲辛醇为萃取有机相，在相比(O/A)=1∶7；振荡时间为2min;静置时间为5min的条件下进行1级萃取，钒萃取率高达99.52％。反萃取时，用0.5mol·L-1氢氧化钠溶液在反萃取相比(O/A)=2∶1、接触时间2min的条件下，进行1级反萃取，反萃取率可达99.48％，使得钒溶液中钒的浓度从1.48 g·L-1富集到20.51g·L-1且分离了大多数杂质。该溶液可用于直接沉钒。　　 (3)研究表明：N235-煤油-仲辛醇萃取体系比P204-煤油-仲辛醇萃取体系萃取钒的效果好，并且可以简化工艺。N235萃取钒的速率比P204快，2 min基本上能萃取完毕，而P204体系需要7 min萃取才能达到平衡。N235体系萃取钒时，一级萃取率可达99.52％，而P204体系需要3级萃取才能将钒萃取95.97％，N235体系能将钒溶液中钒的浓度从1.48g·L-1富集到20.51g·L-1，富集了13.6倍；P204体系将钒的浓度从1.81g·L-1富集到12.50g·L-1，只富集了6.9倍。最终确定N235-煤油-仲辛醇萃取体系为萃取钒的体系。　　 3.N235萃取钒动力学过程探讨　　 在萃取动力学理论的指导下，用搅拌强度影响的判断方法对N235萃取钒过程动力学控制类型作了初步探讨，实验结果表明N235对钒萃取过程的动力学控制可能为扩散控制类型。