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%.     

pH值和温度对酸性铵盐沉钒影响研究

利用钒渣钠化焙烧-水浸工艺得到的钒浸出液为原料,进行了酸性铵盐沉钒试验、多钒酸按溶解度测定试验和x射线衍射表征,研究了温度为75～95℃和pH值为2.0～5.0范围内,温度和反应终点pH值对酸性铵盐沉钒沉钒的影响.研究结果表明:随着pH值的降低和沉淀温度的升高,沉淀产物晶体物相和杂质含量显著变化.pH值从5.0下降到2.0的过程中,沉淀产物中(NH4)4Na2V10O28·10H2O和(NH4)6V10O28·6H2O逐渐转化为NH4V3O8·O.5H2O,钒沉淀率显著上升,同时沉淀产物中钠、钾和硫含量显著降低;在pH值4.0～5.0范围内,随着温度的上升,沉淀产物由(NH4)4Na2V10O28·10H2O转化为(NH4)6V10O28·6H2O,钒沉淀率上升,同时沉淀物中钠和钾含量降低,所包裹的硫含量增加,沉淀温度为75℃时,沉淀产物主要为(NH4)4N2V10O28·10H2O,沉淀物中钾含量处于0.140%～0.161%之间,硫含量处于0.010%～0.017%之间;在pH 2.0～3.0范围内,沉淀产物主要为NH4V3O8·O.5H20,随着温度的上升,水解产生的多钒酸钠和多钒酸钾中的钠和钾被铵所取代生成NH4V3O8·O.5H20,沉淀产物中钠和钾含量降低,沉淀的最佳工艺条件为pH2.0～2.5,温度为95℃以上,反应2h后,钒沉淀率达99.38%以上,沉淀物中钠,钾和硫含量分别降低至0.300%,0.090%和0.039%.     

高浓度钒液的酸性铵盐沉钒

目前,钒渣经钠化焙烧—水浸后用于提钒的钒液浓度不高,会产生大量的含V~(5+),Cr~(6+),NH_4~+,SO_4~(2-),Na~+等有毒废液,使得后处理成本增加,加大了环境污染的风险。以普通钒液为研究对象,通过提高钒液中钒的浓度来研究高浓度钒液酸性铵盐沉钒的可行性,同时考察了加铵系数K,一次加酸pH_1,沉钒温度T,和二次加酸pH_2对高浓度钒液中钒的回收率及产品品位的影响,采用X射线荧光分析(XRF)和原子发射光谱仪(ICP)分析了提钒前后钒液中钒浓度、产品品位以及产品中杂质的含量。研究结果表明:高浓度钒液制备五氧化二钒是可行的,当钒液浓度为60 g/L,加铵系数K为2,一次加酸pH_1为5.0,沉钒温度T为90℃,二次加酸pH_2为2.0,钒的回收率最高,可达99.83%,经处理后的产品五氧化二钒的纯度为99.99%,符合V_2O_599级标准(YB/T5304—2011)。为工业化低污染、高效处理钒液提供了研究基础。     

酸性铵盐沉钒废水循环利用途径探讨

根据酸性铵盐沉钒废水的特性,提出其在沉淀设备冲淋、尾渣洗涤和熟料浸出三个方面进行循环利用的途径,并开展相关试验。结果表明:APV在pH值为2.5～3.5的水溶液中溶解的V浓度低于0.15 g/L,利用酸性铵盐沉钒废水作沉淀设备冲淋水能有效解决APV返溶问题,从而减少钒损失。当洗涤温度大于90℃,液固比超过2.5,洗涤时间达到45 min以上,洗涤次数超过3次时,使用酸性铵盐沉钒废水洗涤尾渣的效果优于生产水。用沉钒废水浸出焙烧熟料是完全可行的,其浸出液具有除磷优势。     

铵盐沉钒过程产物形貌控制技术研究

采用酸性铵盐沉钒工艺沉淀多钒酸铵,研究了钒液浓度、沉淀pH值、铵盐加入量、沉淀时间、沉淀温度对沉淀产物多钒酸铵(APV)形貌的影响。结果表明:在沉钒pH=2.2,加铵系数K=2.3,70℃以上反应30 min即可获得球形的APV产品,且沉钒率99%。稳定试验结果验证了沉钒条件的可靠性,通过APV产品形貌的控制,可获得高品质APV产品,且保持较高的钒收率。     

酸性铵盐沉钒在钒铬溶液中的应用研究

以钒渣钠化焙烧工艺得到的碱性钒浸出液为原料,在除去主要杂质硅和磷后,通过添加硫酸钠和三氧化铬,配制成一定组分的钒铬溶液,采用典型的酸性铵盐沉钒工艺,考察了溶液中钠、铬、钒含量以及加铵系数对沉钒率及最终V_2O_5中Na_2O含量的影响。结果表明:钒铬溶液在一定的浓度范围内可以采用酸性铵盐沉钒工艺,并取得较好效果。在满足高沉钒率及V_2O_5产品质量合格的前提下,溶液中钠的最大允许浓度为c(Na)/c(V)=2.4;在c(Na)/c(V)=1.8时,随着溶液钒浓度的增加,铬的最大允许浓度发生变化,表现为c(Cr)/c(V)逐步减小;对c(V)=25 g/L、c(Na)=45 g/L、c(Cr)=24 g/L的溶液浓缩后进行沉钒,通过降低浸出液固比提高钒浓度,钒的最大允许浓度为26 g/L;当加铵系数在1.5以上时,获得的V_2O_5产品满足相关质量要求;溶液离子浓度及加铵系数对沉钒率的影响很小。     

废钒触媒酸性铵盐沉钒工艺回收五氧化二钒的研究

硫酸生产过程中产生的废钒触媒,采用酸性铵盐沉钒工艺处理,工艺条件易于掌握,所消耗材料品种少,设备腐蚀性小,钒的回收率较高,技术经济指标合理。回收的五氧化二钒产品符合国家产品质量标准的要求,而且生产成本低可获得较好的经济效益。生产过程中产生的固体残渣制成水淬渣,作为水泥配料外售,气体和液体废弃物可以进行回收利用,整个生产过程不会对环境产生污染,同时降低危险固废储存过程潜在风险,环境效益显著。     

杂质离子对沉淀多钒酸铵的影响

采用酸性铵盐法沉钒,研究了沉钒液中的杂质离子Cr、P、Si、Cl-、SO42-对钒沉淀的影响.结果表明:Cr浓度的增大能够显著降低钒的沉淀率,对低浓度的钒溶液影响更显著；Si对沉钒率影响较小,P对钒的沉淀率有较大影响,当P浓度大于0.1 g/L时,沉钒率在75％以下；Cl-在低浓度条件下对沉钒率影响不大,但当NaC1浓度大于100 g/L时,沉钒率低于20％；SO42-对沉钒率影响不显著.     

硫酸铵-丁二酮肟

研究了硫酸铵-丁二酮肟-乙醇体系萃取Co(Ⅱ)的行为及乙醇与水溶液分相条件。试验表明，作为萃取溶剂的乙醇，能萃取带电络合物，当溶液pH>5时，能使Co(Ⅱ)与Ni(Ⅱ)，Fe(Ⅲ)分别在乙醇相、浮选相及水相中实现同一体系中三相分离。     

硫酸铵-丁二酮肟-乙醇体系萃取分离钴的研究

研究了硫酸铵－丁二酮肟－乙醇体系萃取Co（Ⅱ）的行为及乙醇与水溶液分相条件．试验表明,作为萃取溶剂的乙醇,能萃取带电络合物,当溶液pH＞5时,能使Co（Ⅱ）与Ni（Ⅱ）,Fe（Ⅲ）分别在乙醇相、浮选相及水相中实现同一体系中三相分离．     

Cu(Ⅱ)-NH3-(NH4)2SO4-H2O体系浸出-电积生产铜的工艺研究

对氨法炼铜新工艺进行了探索性的研究,得到了NH3-(NH4)2SO4-H2O体系中浸出铜锌精矿焙砂及在氨性硫酸铜溶液中电积生成铜板的最佳工艺条件.在浸出时间2 h,氨水浓度3 mol/L,液固比6:1,温度40℃的条件下,铜的浸出率为65.39%;电积最佳条件为铜离子浓度30 g/L,电解液温度40℃,电流密度200A/m2,电流效率达到85.66%.     

Water and solute activities in the aqueous H2SO4 -(NH4)2SO4 solutions

The activities of water in H₂SO₄-(NH₄)₂SO₄-H₂O solutions, the concentrations of which ranged from 0.1 to 4.0 mol kg_-1 H₂SO₄ and 0.1 to 5.0 mol kg_-1 (NH₄)₂SO₄, were determined by an isopiestic method at 298 K. The experimentally determined water activities showed considerable deviation from the Zdanovskii rule. The activities of water were not in agreement with those calculated from the Robinson-Bower equation, even though the formation of sulfato-complexes of NH₄(I) and the dissociation of sulfuric acid were taken into consideration. The behavior of H₂SO₄-(NH4)₂SO₄ solu-tions is quite different from other systems. Water activities of aqueous solutions of H₂SO₄-Li₂SO₄ and H₂SO₄-Na₂SO₄ can be calculated from the Robinson-Bower equation with satisfactory accuracy. The interesting behavior of (NH₄)₂SO₄ can be attributed to the water structure-breaking property of NH₄ ⁺ ions. An additivity equation for estimating the water activity of aqueous H₂SO₄ solutions con-taining (NH₄)₂SO₄ was proposed by considering the contributing effects of solutes on the structure of water. The proposed equation satisfactorily described the solution system under investigation. The mean activity coefficients of H₂SO₄ and (NH₄)₂SO₄ in the solution system, H₂SO₄-(NH₄)₂SO₄-H₂O, at 298 K, were calculated by the McKay-Perring method using the water activities experimentally determined. It is believed that the calculated values for concentrated solutions of more than one sol-ute are sufficiently accurate since the mean activity coefficients of H₂SO₄ agree with the values measured by the emf method.     

碳酸氢铵沉淀法制备大颗粒CeO2的研究

采用碳酸氢铵沉淀法制备了大颗粒CeO2.研究了沉淀、干燥和焙烧过程各条件对CeO2粒度的影响,确定了碳酸氢铵沉淀法制备大颗粒CeO2的最佳工艺条件.在最佳条件下制备了D50为31.52μm,菜花状的大颗粒CeO2.该工艺操作简单,设备投资少,易于推广,适合于工业化生产.     

H_2O_2-Fe_2(SO_4)_3-H_2SO_4体系中辉铜矿的浸取研究

以H_2O_2和Fe_2(SO_4)_3为氧化剂、NaCl为助浸剂,在H_2SO_4溶液中浸出辉铜矿中的铜。结果表明,在反应温度85℃,反应时间180 min,H_2O_2、Fe_2(SO_4)_3、NaCl、H_2SO_4浓度分别为0.2、0.25、0.5、0.5mol/L的条件下,铜浸出率可达94.33%。采用XRD和EDS等手段对不同反应时间浸出残渣进行了表征与分析,初步揭示了辉铜矿浸取反应历程。     

硫酸体系中N235萃取钒的机理研究

在硫酸体系中通过饱和容量法和斜率法研究了N235萃取钒的机理。结果表明,负载有机相中钒与N235的摩尔比约为2.5,萃合物组成为[R3NH]4[H2V10O28],萃取反应平衡常数为195.434L·mol-1·s-1,ΔH=-10.683kJ/mol,ΔG=-13.076kJ/mol,ΔS=8.023J/(mol·K),升高温度不利于钒的萃取。