石煤型钒矿低氯焙烧—高温水浸提钒工艺研究.docx

Roasting with Low Ratio of Chloride and Leaching at
High-temperature for Extraction of Vanadium from Stone Coal
By
Li Changling
.(Shandong Normal University)20 1 1
A thesis submitted in partial satisfaction of the
Requirements for the degree o f
Master of Engineering
Environmental Science and Engineering in the
Graduate School of
Hunan University Supervisor
Professor Yang Chunping
May,2014
湖南大学学位论文原创性声明
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作者签名:香水j念 日期:动J昨勿月j日
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作者签名:芬火於 日期: 如/红F勿月上日
日期:24,‘c年衫月3-日
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捅 要
石煤是一种非常重要的钒矿资源,在我国的许多个省都有广泛的分布,随着近年来钒制品需求的不断增长,石煤提钒工艺的研究也越来越受到人们的关注。本文是针对传统石煤提钒工艺中环境污染严重、回收率低的问题进行的研究,并提出了通过添加低氯复合添加剂和高温水浸过程进行提钒的工艺,该工艺有效的减少了有毒有害气体的产生,提高了石煤中钒的总回收率,被认为是克服上述问题的非常有效的方法。
本论文研究了低氯焙烧及高温水浸过程对石煤中钒的转浸率的影响,低氯复合添加剂焙烧实验是以NaCl和Na2C03为焙烧添加剂。通过单因素和正交实验, 研究了以入炉温度、石煤粒度、添加剂用量、焙烧温度和焙烧时间等影响因子对石煤中钒的转浸率的影响。确定了低氯焙烧提钒的最佳工艺参数:大规模生产时, 入炉温度宜控制在200℃以下,%,复合添加剂配比为3%NaCl、7%Na2C03,焙烧温度820℃、焙烧时间4h,此时石煤中钒的转浸率可达到70%。
高温水浸提钒实验则是为了解决焙砂缓慢冷却过程中因发生二次反应而致使可溶性钒的浸出率降低的问题而进行的,提出了高温焙砂出炉后直接水浸提钒的方法。通过单因素试验和正交试验,研究了各主要因素对钒浸出率的交互影响及其影响程度,从而确定了高温水浸提钒工艺的最佳工艺参数:浸出时间9 h、浸出液固比2:1 mL/g、出炉温度650℃。在此条件下,钒的浸出率可达到89%;与高温焙砂冷却后再水浸的对照实验相比,浸出率增加了19%。该方法不仅在一定程度上减少了不溶性钒青铜的生成,提高了钒的浸出率,而且有效回收利用了高温焙砂的热量。
关键词:石煤;添加剂;焙烧;高温;浸取;五氧化二钒
Ab stract
Stone coal is an important vanadium—bearing resource,which is widely distributed in many provinces of process of vanadium extracting has received more and more attention in recent years due to the increasing demand of vanadium there has been developed a lot of vanadium extraction process,but most of these processes have the characteristic of high cost,poor universal applicability and low resource utilizati