石煤氯化钠焙烧水浸液纳滤提钒过程.pdf

第9卷第2期过程工程学报Vol . 9 No . 2 2009 年 4 月 The Chinese Journal of Process Engineering Apr. 2009收稿日期:2008?11?12,修回日期:2008?12?30 基金项目:贵州省发展改革委员会基金资助项目(编号:2007GH001) 作者简介:王学文(1958?),男,江西省吉安县人,博士,副教授,主要研究方向为稀有金属冶金,E-mail: ******@.石煤氯化钠焙烧水浸液纳滤提钒过程王学文, 刘万里, 张贵清, 王明玉, 胡健(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙 410083) 摘要:采用石煤氯化钠焙烧浸出液为原料,研究了驱动压力、料液pH值及钒浓度对钒纳滤浓缩效果的影响,并考察了Cl?在纳滤过程中的行为. 结果表明,～ kg/～,料液中的钒(V2O5)可纳滤浓缩到35 g/L以上. ,钒的截留率最高,达92%. ,沉淀得到的NH4VO3经500℃煅烧1 %. 关键词:钒;石煤;氯化钠;焙烧;纳滤中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009?606X(2009)02?0289?041 前言石煤是一种重要的钒矿物[1],广泛分布在湖南、湖北、浙江、江西、广东、广西、贵州、安徽、河南、陕西等省和自治区[2]. 石煤提钒的传统工艺是氯化钠焙烧?水浸[3]. 该工艺具有流程短、设备简单、投资少、生产成本低、钒回收率高、适合各类型含钒石煤等优点,但石煤氯化钠焙烧产生HCl, Cl2等有害气体,直接排放对环境污染非常严重[3?5]. 近年来许多地方都禁止使用氯化钠焙烧工艺提取石煤中的钒,从而促使石煤钙化焙烧?酸浸[6]、石煤直接酸浸[7?9]、石煤氧化焙烧?碱浸[10]等提钒工艺相继开发,但真正在工业生产中得到应用的只有石煤直接酸浸. 然而,石煤酸浸的工艺流程长、加工成本高,同时也存在废水、废渣难处理等缺陷. 最近,随着烟气净化新技术的开发[11,12],石煤氯化钠焙烧提钒工艺又在精钒行业重燃希望. 传统石煤氯化钠焙烧提钒工艺过程为氯化钠焙烧?水浸?离子交换?沉钒?热解. 离子交换后液体中含有大量NaCl,返回焙砂浸出会造成Cl?积累,影响离子交换树脂对V的交换性能,直接排放对下游水质影响很大. 石煤氯化钠焙烧提钒废水的处理也是一个倍受关注的焦点. 采用图1所示的工艺提取石煤中的钒[13]可以弥补传统石煤氯化钠焙烧提钒工艺的不足. 石煤氯化钠焙烧得到的焙砂经水浸泡后,NaVO3和未反应的NaCl进入溶液. 浸出液纳滤浓缩提钒是一个物理过程,不需另加其他化学试剂. 提钒后液体再经电渗析,浓水用于团矿焙烧,淡水返回焙砂浸出,整个工艺过程氯元素循环利用,废水零排放. 本工作着重介绍石煤氯化钠焙烧浸出液纳滤提钒的研究结果. Stone coal, sodium chlorideGrindingAgglomeration, roastingLeaching, filt