石煤焙烧样加压选择性浸出钒工艺及机理研究

发布时间：2017-10-12 08:16

  本文关键词：石煤焙烧样加压选择性浸出钒工艺及机理研究

  更多相关文章： 石煤 钒 加压浸出 选择性浸出 杂质

【摘要】：我国石煤中V_2O_5储量为1.18亿吨,是我国重要的含钒资源。酸浸提钒工艺在石煤提钒领域应用较为广泛,但仍存在浸出选择性差的问题。本研究针对此问题,研究了石煤焙烧样加压酸浸提钒工艺,对比了酸浸液循环前后加压浸出过程中钒、铁、铝、磷的浸出行为的不同,在此基础上提出了石煤焙烧样脱磷—循环加压酸浸选择性提钒工艺,并分别从热力学的角度以及采用XRD、XPS、FTIR和ICP-AES分析阐明了这些过程机理,主要可得以下结论:石煤焙烧样加压酸浸提钒最佳工艺参数为:釜内压力1.0 MPa、15%(v/v)H_2SO_4、1.5 mL/g、120 min、150℃,此时钒浸出率为80.51%。循环加压酸浸工艺较未循环加压酸浸工艺可以获得更好的提钒降杂效果,当液固比为1.5 mL/g,浸出时间为120 min,釜内压力为1.0 Mpa,硫酸浓度为12.5%(v/v),一段循环浸出温度为180℃,二段循环浸出温度为150℃时,钒浸出率为84.56%,铝浸出率为32.74%,磷浸出率为60.69%,铁浸出率为5.83%,与硫酸浓度为15%(v/v)浸出温度为180℃且其它浸出条件相同时的未循环加压浸出相比,钒浸出率提高了2.95%,浸出液中铁、铝、磷分别减少了70.79%,45.87%,27.05%,同时硫酸用量减少了16.67%。在脱磷温度20℃,脱磷硫酸浓度3.0%(v/v),液固比1.5 mL/g,脱磷时间120 min条件下,石煤焙烧样中磷脱除率可达98.75%,钒损失率仅为3.52%,脱磷效果显著;石煤焙烧样脱磷后再在液固比1.5 mL/g,浸出时间120 min,釜内压力1.0 Mpa,一段硫酸浓度3.75%(v/v),一段加压浸出温度180℃,二段硫酸浓度15%(v/v),二段加压浸出温度150℃条件下进行循环加压浸出后,钒浸出率为80.46%,铝浸出率为12.24%,磷浸出率为0.67%,铁浸出率为3.12%,与未循环加压浸出相比,在钒浸出率相当的同时,浸出液中铁、铝、磷分别降低了83.51%、84.45%、99.32%,实现了钒的选择性浸出。
【关键词】：石煤 钒 加压浸出 选择性浸出 杂质
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD954
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 文献综述10-19
• 1.1 含钒石煤资源概况10-11
• 1.1.1 石煤性质10-11
• 1.1.2 石煤中钒的赋存形态11
• 1.2 石煤常压酸浸提钒工艺研究现状11-16
• 1.2.1 强化浸出助浸剂的研制12-13
• 1.2.2 浸出动力学13
• 1.2.3 浸出热力学13-14
• 1.2.4 浸出相关性14-15
• 1.2.5 石煤常压酸浸液除杂研究15-16
• 1.3 石煤加压酸浸提钒工艺研究现状16-17
• 1.3.1 加压浸出动力学16-17
• 1.3.2 加压浸出热力学17
• 1.3.3 两段加压浸出17
• 1.4 研究意义、目的和内容17-19
• 1.4.1 研究意义和目的17-18
• 1.4.2 研究内容18-19
• 第2章 试验物料、设备及方法19-27
• 2.1 试验物料19-23
• 2.1.1 含钒石煤原矿19-20
• 2.1.2 石煤焙烧样20-22
• 2.1.3 试验试剂22-23
• 2.2 试验设备23-24
• 2.3 研究方法24-27
• 2.3.1 研究方案24-25
• 2.3.2 试验方法25-26
• 2.3.3 分析以及测试方法26-27
• 第3章 石煤焙烧样加压浸出试验27-34
• 3.1 最佳工艺参数的确定27-31
• 3.1.1 釜内压力对钒浸出率的影响27-28
• 3.1.2 硫酸浓度对钒浸出率的影响28
• 3.1.3 液固比对钒浸出率的影响28-29
• 3.1.4 浸出时间对钒浸出率的影响29-30
• 3.1.5 浸出温度对钒浸出率的影响30-31
• 3.2 浸出机理分析31-32
• 3.2.1 ICP-AES分析31
• 3.2.2 FTIR分析31-32
• 3.3 本章小结32-34
• 第4章 循环加压酸浸提钒降杂研究34-49
• 4.1 未循环加压浸出34-37
• 4.1.1 浸出温度对钒、铝、磷、铁浸出率的影响34-35
• 4.1.2 硫酸浓度对钒、铝、磷、铁浸出率的影响35-37
• 4.2 循环加压浸出37-43
• 4.2.1 循环加压酸浸提钒降杂工艺流程图37-38
• 4.2.2 一段浸出温度对钒、铝、磷、铁浸出率的影响38-40
• 4.2.3 二段浸出温度对钒、铝、磷、铁浸出率的影响40
• 4.2.4 二段硫酸浓度对钒、铝、磷、铁浸出率的影响40-43
• 4.3 加压浸出热力学分析43-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 脱磷—循环加压酸浸选择性提钒研究49-61
• 5.1 工艺流程图49-50
• 5.2 脱磷—循环加压酸浸选择性提钒试验50-55
• 5.2.1 脱磷试验50-51
• 5.2.2 循环加压酸浸试验51-55
• 5.3 过程机理分析55-60
• 5.3.1 XRD和ICP分析55-56
• 5.3.2 XPS分析56-59
• 5.3.3 加压浸出过程钒、铁、铝水解热力学分析59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结论、创新点及展望61-63
• 6.1 结论61-62
• 6.2 创新点62
• 6.3 展望62-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-70
• 附录1 攻读硕士学位期间主要研究成果70-71
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄兆才,刘新刚,李吉刚;一浸氰渣再磨提高金浸出率的生产实践[J];黄金;2000年04期

2 王宝胜,邓尧增,刘万志,谭丽萍;强化浸出降低氰化钠用量的试验研究和应用[J];黄金;2001年11期

3 张新红;浅析影响浸出率的因素及工艺改进[J];新疆有色金属;2002年04期

4 汤庆国,沈上越;高砷金矿中金的浸出研究[J];中国矿业;2003年09期

5 肉孜汗;赖慎志;;浅析温度对金浸出率的影响[J];新疆有色金属;2006年03期

6 江怀春;吴爱祥;王贻明;滕炳娟;;原生矿柱浸中铜的浸出率灰色预测[J];矿业快报;2007年01期

7 胡全红;刘坚;屈芸;;方铅矿的两矿法浸出动力学研究[J];矿冶工程;2007年04期

8 彭忠东;万文治;胡国荣;李国;周玉琳;;预处理对铜钴铁合金中钴浸出率的影响[J];有色金属(冶炼部分);2007年06期

9 李浩然;冯雅丽;罗小兵;王宏杰;杜竹玮;;湿法浸出粘土矿中钒的动力学[J];中南大学学报(自然科学版);2008年06期

10 李玉敏;;臭氧在金、银等金属浸出方面的应用[J];湿法冶金;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘常青;陈启元;胡慧萍;张平民;;氧化铜碱性浸出率研究[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑（下册）[C];2010年

2 凌诚;刘志强;陈怀杰;梁振锋;;巴尔哲低品位复杂铌精矿的浸出研究[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑（下册）[C];2010年

3 邱廷省;廖德华;毛仁康;尹艳芬;;某难选金矿加温化学预氧化浸出技术[A];2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C];2008年

4 陈力研;赵文秀;;天池翠茶叶中锌、铜、锰含量及其浸出率检测[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集（下册）[C];2008年

5 常硕其;张亚莲;粟本文;钟兴刚;郑红发;;夏秋绿茶锰含量及浸出率的研究[A];湖南省茶叶优势区域建设会议暨湖南省茶叶学会2006年学术年会论文集[C];2006年

6 杨晔逵;朱一民;;从某地硫酸烧渣中浸出金试验研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年

7 李军旗;张志刚;刘亮;杨书怀;;废盐酸浸出菱锰矿制备四水氯化锰[A];2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C];2008年

8 彭金辉;黄孟阳;张正勇;张利波;张世敏;张泽彪;黄铭;范兴祥;;微波加热浸出初级富钛料非等温动力学及吸波特性[A];2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C];2008年

9 彭金辉;黄孟阳;张利波;张世敏;张泽彪;黄铭;范兴祥;;常规加热浸出初级富钛料动力学研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑（上册）[C];2008年

10 张超达;王国生;;提高石煤钒浸出率的新工艺研究[A];2006年全国金属矿节约资源及高效选矿加工利用学术研讨与技术成果交流会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 姜宁;金洲尾矿浸出率提高15%[N];中国黄金报;2010年

2 胡春融;王海东;如何寻找黄金矿山的高效点金术[N];中国黄金报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 易爱飞;有机/无机复合体系浸出多金属结核中锰的基础研究[D];北京科技大学;2017年

2 胡杨甲;高钙云母型含钒页岩焙烧及浸出机理研究[D];武汉理工大学;2012年

3 李杰;低品位硼镁矿及富硼渣综合利用研究[D];东北大学;2010年

4 谢红艳;复杂低品位锰矿及含锰烟尘加压酸浸—净化—萃取工艺研究[D];昆明理工大学;2013年

5 单志强;广西栗木矿区多金属尾矿中铷资源回收工艺研究[D];中国矿业大学（北京）;2013年

6 王万坤;微波焙烧含锗氧化锌烟尘回收锗的研究[D];昆明理工大学;2013年

7 曹占芳;辉钼矿湿法冶金新工艺及其机理研究[D];中南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姚蕾;微波辅助浸取废弃电路板中铅锡锑[D];昆明理工大学;2015年

2 孟奇;氰化物浸金提取中孔雀石的浸出行为研究[D];昆明理工大学;2015年

3 郑雪梅;超声波强化处理含锌、铟复杂物料的新工艺研究[D];昆明理工大学;2015年

4 李昌伟;热电厂粉煤灰中钛的回收利用实验研究[D];贵州大学;2015年

5 张帆;含矾铅银渣中锌铁的浸出与分离行为研究[D];东北大学;2013年

6 史娟华;氯化钠—次氯酸钠法提取低品位矿渣中的金[D];山东理工大学;2014年

7 李淑芳;铀尾矿堆中优势细菌的分离鉴定及其对铀矿浸出的影响[D];南华大学;2015年

8 吕阳;高铅铜阳极泥超声波微波预处理新工艺研究[D];东北大学;2014年

9 谢志鹏;巫山高磷鲕状赤铁矿浸出提铁试验研究[D];东北大学;2014年

10 邱明放;从氯化收尘渣中提取钪的新工艺研究[D];东北大学;2014年

，

本文编号：1017632