从含钒钠化渣中制取高品位五氧化二钒

本文对铁水钠化处理后的含钒钠化渣水浸液净化、酸性铵盐沉钒的工艺条件进行了探讨。对磷、硫、硅等杂质含量高的含钒钠化渣浸出液,采用以除磷为主要指标的净化方法,同时脱除硅后的净化液可满足酸性铵盐沉钒的要求。净化后溶液含磷0.016克/升,硅0.91克/升(V_2O_515克/升时)。 净化液加硫酸铵沉钒,V_2O_5沉钒率达99％,V_2O_5产品纯度大于98％。试验结果表明:含钒钠化渣沿用现行提钒工艺制取高品位五氧化二钒是可行的。     

酸性钒溶液中锰的脱除研究进展

钙化焙烧-酸浸是一种极具应用前景的清洁提钒工艺,但是所得酸性含钒溶液中锰的含量较高,严重影响钒产品的品质及其应用,因此,对酸性钒溶液中锰的脱除研究亟不可待.对近年来国内外不同溶液体系以及酸性钒溶液中锰的去除进行了综述,阐明了不同溶液锰的去除方法的原理、脱除条件以及除锰效果,并对酸性钒溶液中杂质锰的脱除方法进行了探讨,为...     

酸性含钒溶液除硅工艺研究

采用一种聚羧酸减水剂对酸性含钒溶液进行除硅。探讨了硅在酸性溶液体系中的存在形式、聚羧酸减水剂的结构组成及其在酸性条件下除硅的作用机制,研究了聚羧酸减水剂用量、反应温度和沉淀时间等对酸性含钒溶液中硅去除效果的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对除硅渣进行了分析表征。结果表明:聚羧酸减水剂对于酸性含钒溶液体系中杂质硅的去除具有良好效果,在p H值为2.8~3.2,减水剂用量0.5%,反应温度60℃,反应时间30 min,沉淀时间4 h时,含钒溶液中硅的去除率可达92%以上,钒的损失率小于0.3%,且除硅渣容易过滤和洗涤,渣量小,成分单一,易于处理。对于酸性溶液体系,聚羧酸减水剂是一种实用有效的除硅剂,工艺操作简单,成本低廉,具有较大的工业应用前景。     

三聚氰胺沉钒试验研究

以钒渣钠化焙烧工艺得到的碱性钒净化液为原料,分析了溶液中V、Na以及杂质Si、P的含量,研究了三聚氰胺代替常规铵盐作为沉淀剂的酸性铵盐沉钒新工艺,并探讨了溶液中Na含量对沉钒效果的影响。结果表明:采用三聚氰胺沉钒,在沉钒剂用量n(C_3H_6N_6)/n(TV)=0.3、pH=2.0、沉钒温度90℃及沉钒时间45 min的条件下,沉钒率大于98%,得到的钒沉淀物经500℃煅烧3 h,可以获得满足标准的粉状V_2O_5,且沉钒废水中V和NH_4~+含量极低,简化了后续的废水处理工序。该工艺适合于n[Na]/n[V]≤5.0的溶液体系,试验效果良好。     

煅烧硅酸钙吸附水中磷的试验研究

研究了用煅烧活化后的工业废弃物硅酸钙经吸附水溶液中的磷,探讨了煅烧温度、活化硅酸钙投加量、溶液pH及吸附时间对活化硅酸钙吸附除磷的影响。结果表明:在煅烧温度800℃、活化硅酸钙投加量6g/L、溶液pH为8.0、吸附时间3h条件下,溶液中磷的吸附去除率为99.48%;吸附过程符合Freundlich吸附等温式。     

提高酸性铵盐沉钒效果的研究

以江西某地含钒石煤经焙烧-水浸-离子交换所得的富钒液为对象, 研究了加酸加铵方式、添加晶种以及产品洗涤方式对酸性铵盐沉钒制备多聚钒酸铵(APV)的影响. 结果表明: 冷态下采用2次加酸1次加铵、加铵pH值为5左右的方式沉钒有助于提高沉钒效果, V_2O_5纯度可达99%以上; 低浓度含钒溶液沉钒时, 按其生成APV质量的1/200加入晶种破坏溶液过饱和度, 可将沉钒时间缩短25%; 得到的沉淀物经液固比为40∶ 1的自来水洗涤, 能将APV中Na~+, K~+含量降至0.24%, 且钒损失率仅为0.2%.     

碱性钒铬溶液除杂工艺研究

以钒铬渣钠化焙烧工艺得到的碱性钒铬浸出液为原料,分析了主要元素V、Cr及杂质Si、P的含量,探讨了铝盐对碱性条件下Si和P的去除机制,研究了·18H_2O用量、pH值、反应温度、反应时间及陈化时间等因素对Si、P去除效果的影响。结果表明:在弱碱性条件下,铝盐沉淀法可有效去除钒铬溶液中的Si和P,除Si率达98%,除P率达92%,满足后续沉钒要求。最佳除杂工艺条件为:Al∶Si(mol)=1.2,pH值9.0,温度90℃,反应时间15 min,陈化时间1 h。除杂过程中V和Cr的损失均小于5%,且进入除杂渣中的V和Cr容易洗涤回收,净化后液经沉钒、煅烧,沉钒率大于98%,最终得到的粉状V2O5产品质量满足标准《YB/T 5304—2011》中99级要求。     

从钒酸钠溶液中深度除磷制备高纯V2O5的研究

随着科技的发展,钒应用领域不断地扩大,对钒产品纯度的要求也越来越高,所以对高纯度精钒制备技术的研究是很有必要的.磷是影响精钒质量的一种主要杂质,在石煤提钒过程中.钒酸钠溶液中的磷会与铵、钒形成复杂的络合物(杂多酸),当达到一定量时,影响五氧化二钒的质量,造成钒产品中磷含量超标.以石煤提钒过程的离子交换解析液为料液,主要针对石煤提钒离子交换工艺中磷的行为,提出了镁盐沉淀法从钒酸钠溶液中深度除磷,制备高纯V2O5的研究.分析了除磷过程中的机制,研究了镁盐加入量、pH、温度、时间等因素对除磷效果的影响.实验结果表明:在弱碱性条件下,镁盐法可有效除去钒酸钠溶液中的磷,除磷率达到96%以上,同时亦可有效除去钒酸钠溶液中的Si,Fe,As等杂质元素,最后V2O5的回收率达到94%以上.最佳除磷工艺条件为:温度45℃,净化时间50 min,镁盐加入量为原料液12%,pH=10.0.净后滤液在50℃加入铵盐沉钒,得到的偏钒酸铵在500℃下于马弗炉中煅烧2 h,最终得到的五氧化二钒产品质量达到99.9%以上.     

从钠化钒渣浸取液中分离钒的研究

本文作为钠化钒渣水法提钒新工艺研究的一部分,试验研究了(NH_4)_2CO_3或NH_4OH作沉淀剂从钠化钒渣浸取液中分离钒的工艺条件,试验结果表明,钠化钒渣浸取液需经深度碳酸化及净化除杂,以降低溶液的pH及脱除溶液中大部分杂质,使其组成达到:Na/V=1～1.5,P/V≈0.05,Si/V≈0.005及pH≈8.5。加入适当过量的(NH_2)_2CO_3或NH_4OH,钒沉淀率可达80～90％。沉钒尾液经蒸氨后返回体系,使提钒流程实现闭路循环。     

从钒渣钙化焙烧硫酸浸出液中除磷试验研究

研究了用除磷剂X从钒渣钙化焙烧硫酸浸出液中除磷,考察了除磷剂X用量、酸浸液pH、反应温度及反应时间对磷去除率和钒损失率的影响。试验结果表明:在除磷剂X用量为10g、酸浸液pH=2.25、反应温度为60℃、反应时间为25min最佳条件下,钒渣钙化焙烧硫酸浸出液中磷去除率稳定在68%~70%,满足后续沉钒工艺要求,钒损失率为2.2%左右;用除磷剂X去除钒渣钙化焙烧硫酸浸出液中的磷是可行的。     

碱性含钒浸出液除硅研究及高纯五氧化二钒制备

以攀枝花某厂碱性含钒浸出液为原料,分析了浸出液中主要杂质元素构成及硅的去除方法,研究了除硅剂种类、除硅剂的用量、浸出液pH值、反应温度、反应时间、静置时间对除硅效果的影响。结果表明:使用Al_2(SO_4)_3·18H_2O作为除硅剂,在n(Al):n(Si)为0.7,浸出液pH为10.5,反应温度为30℃,反应时间为2 h,静置时间为16 h时,浸出液中硅的去除率大于97%,钒的损失率小于2%,且除硅后钒溶液中Al含量小于0.005 g/L。该方法除硅效果好,不额外引入杂质,且沉淀易沉降过滤。除硅后浸出液经酸性沉钒—返溶—碱性沉钒制备得到五氧化二钒,其中硅和铝含量小于0.002%,纯度高于99.9%,超过标准(YB/T 5304—2011)中99.0%级质量要求。     

P507萃取纯化V(IV)制备高纯钒电解液的研究

全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,是一种新型的储能技术,成为目前研究的热点,其中高纯钒电解液的制备是研究的关键。以钒渣钠化焙烧后的含钒浸液为原料,通过"酸化-还原-萃取-反萃"一步纯化制备了高纯钒电解液。研究了V(IV)萃取及其与主要杂质元素硅和铝的分离效果,获得钒萃取纯化的优化条件为:P507浓度为30%, pH=1.8～2.0。温度对钒萃取影响较小;萃取过程中,钒与铝硅分离效果好;根据V(IV)的萃取和反萃分配曲线绘制了McCabe Thiele图,在pH=2.0、相比O/A为1∶1条件下,以30%(体积分数)的P507经两级(理论级)萃取,含钒20.9 g·L~(-1)的料液中的钒基本萃取完全,萃取率大于98%;硫酸溶液能够很好地反萃钒,通过控制H_2SO_4浓度和相比,经两级逆流反萃和去除夹带有机相后制得了高质量的硫酸氧钒电解液。     

钠化钒渣浸取液中两价硫(S~(2-))的测定—铁氰化钾容量法

钠化钒渣浸取液系含钒生铁经钠化喷吹后的渣用水浸取制得的溶液,呈强碱性,碱度(以NaOH计)约为50～70g/l.总钒(以V_2O_5计)约为20～25g/l,其中钒(V)占95～80%,其余为钒(Ⅳ),不含其它低价钒.总硫(以S计)约为0.15～1.2g/l;其中硫酸根占90～60%以上,两价硫占40%～微量(随溶液放置时间而降低),其它硫的化合物未能测定.浸取液另含硅、铝、磷、碳酸盐及少量铁.钒与硫的含量视原料及工艺过程而有较大差异.两价硫存在量直接影响钒(V)的收得率.     

钠化钒渣水浸液中四、五价钒及硫离子的分离与测定

采用钠盐处理含钒铁水,不但大大降低铁水中硫、磷等有害杂质,同时所得钠化钒渣中富集了大量钒、硫,水溶性极好,可以直接水浸提钒。从而简化了现有的提钒工艺流程。这新的工艺对现有的提钒生产流程的技术改进具有一定的实际意义。     

采用钙化焙烧—铵盐浸出工艺从钒渣中浸出钒

研究了采用钙化焙烧—铵盐浸出工艺从钒渣中提取钒。分别以氧化钙和碳酸钙为钙化剂对钒渣进行焙烧,考察了不同焙烧条件和浸出条件对钒渣中钒、硅、磷浸出的影响。结果表明:以碳酸钙为钙化剂,对钒渣在n(CaO)/n(V_2O_5)=1.2/1、钒渣粒度45～75μm、焙烧温度920℃条件下焙烧45 min,然后在60℃下用1 mol/L碳酸氢铵溶液浸出60 min,钒浸出率可达82%,硅浸出率低于9%,磷不被浸出,钒渣杂质脱除效果较好。     

第四届全国冶金过程物理化学学术年会部分论文摘要(续)

<正> 钒钛磁铁矿氧化焙烧、水浸后得到的含钒溶液,经离子交换制得红钒,其品位主要取决于用阳离子交换树脂处理含钒溶液后所得酸性钒液中 Na~+的浓度及溶液 pH 值。本文研究了钒液在阳离子交换树脂上的交换行为,考察了 pH1～2范围内钒在溶液中的状态。通过对十二钒酸与钠离子交换性能的研究,比较了不同酸度和钠含量下水解沉钒对红钒品位的影响。     

钒酸钠溶液深度除磷制备高纯V2O5的研究

磷是影响钒产品质量的一个重要杂质元素,在石煤提钒过程中,氢氧化钠解吸液中磷达到一定的浓度时与铵、钒形成复杂的络合物,从而影响到五氧化二钒质量。本文主要针对离子交换树脂解吸液中磷的行为,创造性的采用复合铝盐除磷的方法,进行了高纯度V2O5的研究。本文系统的开展了加铝系数、pH值、温度、时间等参数对磷去除率的影响,试验结果表明:复合铝盐法可以有效去除钒酸钠溶液中磷,磷去除率达到95%以上。除磷优化工艺参数为:pH值9.0,加铝系数1.1,反应温度80℃,反应时间为1.5小时,加铵系数为1.5,获得纯度较高的的偏钒酸铵,经焙烧后,最终得到纯度为99.45%的V2O5。     

石煤浸出液离子交换法提钒的研究

选择了几种离子交换树脂,对石煤酸浸含钒液在不同条件下进行离子交换实验.结果表明:采用离子交换法能够很好地除去浸出液中大部分杂质,并能使钒得到富集;不同树脂对钒的吸附均受吸附时间、溶液pH值等实验条件的影响,不同解吸剂与解吸时间也会影响树脂解吸的效果;1#树脂吸附率在4h左右可达到99%的最大吸附能力,选择合适的解吸剂可在4h内使钒的解吸率达到95%以上;解吸液经过净化,沉钒,煅烧后得到的五氧化二钒纯度在99%以上.     

钒铬渣浸出液原位制备VS4试验研究

目前传统的提钒工艺仍以制备钢铁和化工行业的钒产品为主,为进一步促进钒产品深加工,提出含钒浸出液原位制备高附加值含钒材料VS_4的新技术,该产品可用于储能和催化等领域。以钒铬渣为原料,分别以不同焙烧、浸出工艺所得含钒浸出液为钒源,硫代乙酰胺为硫源制备了VS_4产品,并对其物相和微观形貌进行表征。结果表明,钒铬渣钠化焙烧水浸工艺和钙化焙烧碳酸钠浸出工艺所得含钒浸出液均可作为含钒母液原位转化VS_4,但钠化焙烧水浸工艺由于焙烧过程中生成硅酸钠、铬酸钠等产物导致浸出液中含大量钠、硅、铬等杂质离子,所得VS_4产品纯度较低。而钙化焙烧碳酸钠浸出工艺中由于钙盐对钒的选择性钙化效应,浸出过程钒铬分离效率很高,所得VS_4产品纯度较高,且与分析纯偏钒酸钠为钒源制备的VS_4具有相似的形貌。该工艺不仅实现了钒铬渣的增值利用,更显著缩短了含钒材料VS_4的制备流程。     

含钒溶液制备五氧化二钒的研究现状

含钒溶液主要采用铵盐沉淀、水解沉淀、三聚氰胺沉淀、还原沉淀等方法，获得钒化合物煅烧制备五氧化二钒。综述了碱性铵盐沉钒、弱酸性铵盐沉钒、酸性铵盐沉钒、水解沉钒、三聚氰胺沉钒，以及还原沉钒工艺的研究现状及优缺点，并综合分析了各沉钒工艺的pH值范围、铵耗量、五氧化二钒纯度及研究热点，指出未来产业化沉钒工艺必然会根据原料特点，结合终端产品、经济成本和环保需求，往多元化沉钒集成工艺发展；未来从钒溶液中制备五氧化二钒的实验室研究方向主要集中在高浓度钒液杂质及机理研究，沉钒新工艺研发。