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钒是生产合金钢和超合金的主要元素,是重要的战略物资,我国是钒资源大国,含钒矿石的种类繁多,提钒的工艺也日新月异。粘土性钒矿的矿石岩性通常分硅质岩和页岩两类,以SiO<,2>(80%左右)为基体矿物,是一种难处理的含钒矿物。针对粘土性钒矿的特点,本文提出了氧化-硫酸浸出—中和沉粗钒—氢氧化钠转溶出—调节pH值除杂—弱碱性条件下沉钒—煅烧制取五氧化二钒粉末的工艺流程。
本文对酸浸提钒工艺的各影响因素如氧化剂种类、氧化剂用量、硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间等进行了考察和优化,在适宜的条件下当氧化剂氯酸钠或二氧化锰用量为3%时,V<,2>O<,5>的浸出率可以分别达到94%和92%;采用化学法对酸浸液进行钒的净化富集,考察了中和沉粗钒工艺的时间、温度及pn值的影响,在pH=3的条件下钒的沉淀率达到99%以上,粗钒渣中钒的含量达到10%以上;对氢氧化钠转溶出工艺的影响因素如粗钒渣与氢氧化钠的质量比、碱溶出时间、溶出温度等因素进行了研究和优化,在优化的条件下,钒的碱浸转溶出率可以达到95.7%;采用弱碱性条件下氯化铵沉钒得偏钒酸铵,煅烧得到五氧化二钒粉末。五氧化二钒的XRD图和五氧化二钒的纯度分析表明五氧化二钒粉末的纯度达到99%。本文提出的从粘土钒矿中提钒的工艺流程钒的总收率可以达到77.9%左右,并且该工艺具有操作简单,设备投资少,适合处理二氧化硅含量大,钒品位低的粘土性钒矿。