焙燒一加酸沉釩工藝

1、從萃取工序中得到氯仿有機(jī)相，呈玫瑰紅色。氯仿為有機(jī)相中溶劑f通過(guò)蒸幗方法可以全部?jī)帐章确?，以重?fù)使用。用1600克含飢石煤原礦經(jīng)碎、臥浮選、浸岀、氧化，萃取。最后在蒸館燒瓶底部得】宛暗紅色BPHA-2(VO3)3SO4ia體。1焙燒小心取岀蒸惴燒瓶中玫瑰紅色固體18克。用瓷舟盛好萃取物蜀入馬沸爐中進(jìn)行焙燒由于苯甲酊苯臉系有機(jī)物，易焙燒完全。由試驗(yàn)研究了焙燒過(guò)程。I嚴(yán):TP”“r98765I-1t11T佛LC-C-550r0306090120時(shí)M/min圖I焙燒濕度相吋間對(duì)地?zé)a(chǎn)物質(zhì)顯變化黃系由圖61町知，選擇在5509溫度下，焙燒90min后，得到約15克暗紅色固體，質(zhì)量不再發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)

2、已經(jīng)完全2沉帆2.1將數(shù)次試驗(yàn)所得焙燒產(chǎn)物加酸沉帆，取質(zhì)量14呂暗紅色固體*根據(jù)資料呦，帆在溶液中隨飢濃度和酸度變化呈現(xiàn)復(fù)雜狀態(tài)*在適宜的帆濃度下，隨著溶液酸度的變化，帆酸根離子存在下列主要平衡2VO43-+2H+=V2O74_+H2OpH=1210.6(6-1)2V2O74_+4?r-V2O|24'+2H2OpH=9(6-2)2V2O|24+4HV4O|2廣+2局0pH=9(6-3)5H2V40124'+8H+=2V1o0286'+14H20pH<7(6-4)6V10O286'+36IT=3H2V(2O3j+13H2OpH=1.6左右(6-5)V|o02

3、86"+16H*=10VO2+8H2OpH<l左右(66)可見(jiàn)加酸沉銳必須控制一定的pH范圍，保持一定的濃度和溫度，本次試驗(yàn)研究了這一關(guān)系。數(shù)據(jù)見(jiàn)表61。表61沉帆率與pH值之間的關(guān)系注：溫度95°C,沉銳2小時(shí)，帆濃度20g/lpH值1.31.41.51.6L71.82.022.2沉仇率(%)0.880.90.930.950.950.940.960.2905由表中數(shù)據(jù)可知：當(dāng)1.5<pH<2.0時(shí)，沉帆率幾乎不變。當(dāng)pH<1.5時(shí)，沉速率快速下降。所以，pH值設(shè)定在1.5-2.0之間,當(dāng)pH<1.6時(shí)，殘余液為黃色，濃度較高(銳濃度1.5g/

4、L左右),當(dāng)pHV1.8時(shí)，殘余液為橙紅色，濃度較低0.8g/L。沉帆率和沉帆初始濃度有一定關(guān)系，由于試驗(yàn)過(guò)程中pH值較難控制，同吋前面試驗(yàn)已證實(shí):1.5<pH<2.0時(shí)沉饑率影響不大，所以試驗(yàn)過(guò)程中盡管pH值有些變化，也可以略去不計(jì)。沉銳率與沉銳初始濃度關(guān)系如表6-2所示：表6-2沉飢率與沉帆初始濃度之間的關(guān)系注：pH值1,5<pH<2.0,溫度95*C,沉帆2小時(shí)。初始濃/JE/g/L16.017.01&019.020.021.022.0沉侃率/%94.69695.696.096.293.494.4表62可見(jiàn)，當(dāng)濃度在1622g/L之間，濃度變化對(duì)沉銳率影響

5、不大。溫度對(duì)水解沉帆的影響見(jiàn)表63,選取銳初始濃度為20g/L。在HSS1型水浴儀中保持不同的溫度。沉銳2小時(shí)，測(cè)得如下數(shù)據(jù):表63沉銳率與溫度之間的關(guān)系注：pH值1.5VpHV2.0,饑濃度20g/l初始溫度*c405060708090100沉機(jī)率/%45566475859196由表63可知隨著溫度的升高，沉帆率逐漸增加，在90°C沉帆率已達(dá)90%以上，故沉銳溫度選擇在95°C以上。將跑蒸係產(chǎn)物稀釋為20.0g/L含軌溶液沉銳。由于蒸憾產(chǎn)物以(VO2)2SO4形式存在。故選用硫酸作為水解沉飢的沉淀劑。根相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，用HCL也可作為沉饑劑。試驗(yàn)研究了SO占和C1對(duì)沉銳率的

6、影響，SO占離子的存在會(huì)加快沉訊速度，離子的存在會(huì)降低沉饑速度。對(duì)其原因也做了一些推測(cè)，認(rèn)為氫離子對(duì)沉帆的阻礙作用可能是由于在酸性溶液中形成了氫鍵而結(jié)合了某些OH減少了溶液中的氫離子數(shù)量，另一原因是由于它們發(fā)生如下反應(yīng)。vo'2+cr=vo2ci(6-7)19°C平衡常數(shù)為9.40±0.32.這個(gè)絡(luò)合過(guò)程使得溶液中的銳離子濃度下降，從而降低了沉帆速度和沉銳率，而so/能按下列反應(yīng)生成絡(luò)合陰離子：VO+2+SO2-4=VO2SO4*(6-8)VO+2+HSO-4=VO2SO4"+ir(6-9)19匸這兩個(gè)反應(yīng)的相應(yīng)的平衡常數(shù)依次是2.50±0.05

7、和0.50土0.04,所以硫酸根離子對(duì)VO2絡(luò)合是微不足道的，做了一組數(shù)據(jù)證實(shí)上述觀點(diǎn)是正確的。數(shù)據(jù)見(jiàn)表64表64SCV-和C1對(duì)沉率的影響離子初始濃度/g/i殘液pH殘液濃度/妙1沉銳率/%cr17.71.330.4895.1so廣17.71.450.87973故h2so4易水解沉飢，又考慮到ci后處理遠(yuǎn)難于SO?-,故選擇H2SO4為沉淀劑。由萃取后制得的產(chǎn)物，水解沉銳所得的銳純度很高，含銳95%左右，不必精制，可供一般工業(yè)要求。2.2廢液處理、技術(shù)匯總表水解沉帆pH為1.6左右，水解沉銳廢液可以返回到浸出工序,浸出廢液pH為2左右，內(nèi)含鐵、鋁離子及部分硅酸鹽，不可直接排放，將廢液通過(guò)方解

8、石（CaCO3為主要成份）將pH降低至合乎排放要求排放，用石灰乳將F+、A嚴(yán)沉淀排放，廢礦渣填埋處浬。從lOOOg原礦中經(jīng)過(guò)磨礦、浸出、氧化、萃取水解沉帆步驟制得V2O5純度為95%,銳最終回收率為75%以上，V2O5質(zhì)量空氣污染，流程較短，不必焙燒原礦，節(jié)約能源。為7.8克，呈桔紅色或淡帶黃色。該工藝釆用!法生產(chǎn)，不產(chǎn)生技術(shù)匯總表見(jiàn)表6-5表65主要技術(shù)指標(biāo)總匯工藝參數(shù)指標(biāo)值磨礦細(xì)度-1200磨礦時(shí)間30min磨礦濃度75%礦漿濃度160g/L捕收劑耗量50g/T起泡劑耗量25g/T碳回收率95%浸出pH值1浸出時(shí)間2h浸出溫度95°C液固比9:1亞鐵鹽濃度0.01mol/l萃取溫

9、度25C萃取相比（水相/有機(jī)相）5/1萃取時(shí)間下限100秒萃取pH值1苯甲酰苯膠3g/l萃取率99%氧化pH2.5洗滌水量200ml/400g原礦焙燒溫度550*C焙燒時(shí)間90min沉銳濃度20g/l水解pH水解溫度95°C以上銳總回收率75%通過(guò)浮選-H2SO4-FeSO4浸出加酸沉淀工藝提取V2O5試驗(yàn)，V2O5回收率為75%,純度達(dá)95%o該工藝中不必焙燒，節(jié)約能源。浸出廢液中含F(xiàn)e"、Al"、硅酸鹽、H2SO4等主要廢物，可通過(guò)石灰法處理。研究了破碎篩分、磨礦分級(jí)作業(yè)與后續(xù)工藝的關(guān)系，找出了適宜的浸出粒級(jí)，根據(jù)己有的熱力學(xué)數(shù)據(jù)組建了電勢(shì)一pH圖，研究了浸出過(guò)程最佳參數(shù)，萃取劑的選取與萃取操作，加酸沉銳的pH值、溫度等。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)選擇了動(dòng)力學(xué)模型，并用該模型指導(dǎo)沒(méi)出工藝。由于是試驗(yàn)室小型試驗(yàn)，浸出過(guò)程中浸岀劑濃度、pH值未能與實(shí)際大型試驗(yàn)相比較，試驗(yàn)室參數(shù)帶有較大理想性，浸出過(guò)程未能選擇有效浸岀級(jí)數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中可能采用逆流、錯(cuò)流等方法浸出，而試驗(yàn)只采用攪拌浸出，同時(shí)沒(méi)有考慮到酸對(duì)設(shè)備的腐蝕程度，加酸沉機(jī)工序中殘液中還含有部分飢，沒(méi)有采用相關(guān)技術(shù)將其提取。因此，