提钒尾矿综合回收利用研究现状

从有价组分回收、新型功能材料合成和多用途建筑材料制备三个方面阐述了目前提钒尾矿资源的综合回收利用途径,可为提钒尾矿综合回收技术应用提供参考。

钒钛磁铁矿提钒尾渣钙化碱浸试验研究

由于钒钛磁铁矿提钒尾渣中Na2 O含量高,作为炼铁配矿使用时会造成高炉结瘤问题,难以规模化利用。本文针对此问题,以承钢钒钛磁铁矿提钒尾渣为原料,进行了钙化碱浸-偏钒酸铵沉钒试验,目的是对提钒尾脱碱的同时提取其中有价金属钒。试验主要考察了浸出温度、碱浓度、氧化钙添加量和液固比对钠和钒浸出率的影响,结果表明,在浸出温度160℃、碱浓度100 g·L^(-1)、氧化钙添加量15%、液固比6:1、浸出时间60 min的条件下,钒和钠的浸出率分别达到82.25%和85.36%;对含钒碱浸液进行偏钒酸铵沉钒,得到了纯度大于97%的V_(2)O_(5)产品;终渣中Na_(2)O含量小于0.5%,Fe_(2)O_(3)含量达到30.10%,结合承钢高炉的碱金属平衡数据,可满足高炉炼铁配矿使用。本文研究结果可为相关企业钒钛磁铁矿提钒尾渣的规模化利用提供参考。

提钒尾渣加压碱浸提钒的基础研究

针对提钒尾渣中钒的回收与利用,提出碱法加压浸出提钒工艺,从而实现提钒尾渣中钒的浸出与提取。进行了原料分析并考察了浸出过程中温度、氢氧化钠浓度、反应时间、液固比和搅拌转速对尾渣中钒、铬、硅的浸出率的影响。结果表明,在温度120℃、氢氧化钠用量10%、液固体积质量比4~6 mL/g、时间1 h、搅拌转速400 r/min的条件下,钒的浸出率可控制在50%,同时尽量减少了铬与硅的浸出,保持溶液的净化程度,为后续的萃取提钒工艺提供很好的溶液条件。

用石煤提钒尾矿制备免烧砖

为寻求综合利用陕西五洲矿业公司石煤提钒尾矿的有效途径,在分析该尾矿理化性质的基础上,进行了利用该尾矿制备免烧砖的试验研究。结果表明,将该尾矿的一部分加工成-0.088 mm的尾矿细粉后,采用原尾矿、尾矿细粉、水泥在固体干料中的质量分数分别为65%、27%、8%,水与固体干料的质量比为8%的配方,在成型压力为15 MPa的条件下,制备出的免烧砖28 d抗压强度为30.43 MPa、体积密度为2.15 g/cm3、气孔率为11%、吸水率为5%,强度等级达到《JC/T 422—2007非烧结垃圾尾矿砖》中MU25级制品的要求。

石煤提钒尾矿制备烧结砖的研究

以陕南地区的石煤直接浸出提钒尾矿为主要原料,掺加当地的粘土制备建筑烧成用砖,考察粘土掺量及烧成温度对烧结制品性能的影响。结果表明:在尾矿颗粒料、粘土、尾矿细粉比为65∶15∶20,成型水分为8%,采用干压成型,在1000℃下保温3 h可以制得烧结砖。制得的试样体积密度为1.82 g/cm3,吸水率为16.1%,抗压强度为14 MPa,达到《烧结普通砖》(GB/T5101-2003)中MU10的规定。尾矿利用率可以达到85%。

提钒尾渣的综合利用研究现状及进展

提钒尾渣是钒渣提钒后的残渣,是一种具有较高利用价值的二次资源。简述了提钒尾渣的基本性质,综述了提钒尾渣的综合利用研究现状,具体介绍了提钒尾渣制作远红外涂料、钒钛黑瓷以及提取有价金属等研究热点。

利用攀钢提钒尾渣制备富钒渣的研究

以攀钢提钒尾渣酸浸得到的溶液为沉钒母液,研究了外加FeSO4·7H2O、沉钒pH值、沉钒温度、沉钒时间对沉钒率和富钒渣质量的影响。最佳沉钒工艺条件为:常温下,不外加FeSO4·7H2O,直接用碱调pH值至4.5后,反应5 min,此条件下,沉钒率达到99%以上,富钒渣中V2O5品位为16%。沉钒后得到的富钒渣中主要为Fe(OH)3沉淀和少量Al(OH)3沉淀,钒吸附或夹杂在氢氧化物沉淀胶体的表面。富钒渣返回焙烧研究表明:富钒渣的返回量占钒渣原矿的15%时,可以促进钒的浸出,且相较于提钒尾渣直接返回焙烧能减少渣的返回量,降低设备负荷和能耗。

含钒石墨尾矿提钒技术研究

金溪石墨矿矿石中钒含量较高,研究表明矿石经石墨浮选后钒绝大部分都进入尾矿中,因此从尾矿中回收钒成为开发金溪石墨矿必须解决的问题。为此,根据矿石中钒的特点,在借鉴石煤提钒技术的基础上,对浮选试验获得的金溪石墨尾矿进行了提钒试验。试验结果表明:采用加酸焙烧—水浸—除钾铝—萃取—反萃取—氧化沉钒工艺,可使金溪石墨矿浮选尾矿中钒的浸出率、萃取率、反萃取率和沉淀率分别达到95.5%、87.6%、99.9%和99.0%,同时可获得对浮选尾矿产率分别为9.2%和23.2%的钾明矾和铵明矾;此外,浸出渣主要由硅酸盐组成,并具有较高的活性,可以作为水泥掺合料和生产建筑材料的原料。

含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧提钒研究

为实现提钒尾渣中钒的高效、低耗回收,以某钢铁公司钒渣为原料,采用提钒尾渣酸浸—酸浸液沉钒预富集工艺制得含钒中间渣,研究了中间渣返回量对钒渣钠化焙烧—水浸钒浸出率的影响,并从机理方面探讨了产生这种影响的原因。结果表明:用含钒中间渣替代提钒尾渣返回钠化焙烧提钒,可降低钒渣中含钒尖晶石分解的温度和烧结程度,促进氧气进入矿物内部氧化钒,使尖晶石中的钒更容易与钠盐反应生成可溶性的钒酸钠,最终实现钒的高效、低耗回收。

萃取富集-分光光度法测定提钒尾渣中的镓

在提钒尾渣试样中加入碳酸钠、硼酸和硼砂(质量比1∶1∶1)助熔,高温熔融后加入HCl溶解,用6 mol/L HCl定容,加入乙酸丁酯、甲苯(体积比1∶1)萃取剂萃取氯化镓,再加入适量的水反萃取,从而得到痕量镓的溶液,在波长565 nm处用分光光度法测定样液中的镓.研究了提钒尾渣熔样条件对萃取分离技术、干扰元素的消除进行了探讨.该法测试仪器设备简单,成本低,而且测定的镓含量准确率高,能满足日常测定提钒尾渣中镓含量的需要.

煤矸石造孔制备提钒尾渣基陶粒及其性能研究

为替代生产陶粒的天然原料,减少化学造孔剂的使用,解决提钒尾渣高排放、低利用的问题,以工业固废钒尾渣为主要原料,探索性地采用煤矸石为造孔剂及校正原料,纸浆废液为结合剂制备钒渣基陶粒。以单颗粒抗压强度、表观密度和吸水率为检测指标,综合考察原料配比对陶粒性能的影响,得出煤矸石与钒尾渣的最佳质量配比为20∶80。结合TG分析原料在高温下的热行为,以优化预热制度并探讨其对陶粒烧胀的作用机理;利用XRD和SEM表征样品的矿物相和微观形貌。结果表明:800℃预热20 min,烧结温度1170℃保温15 min,制备的陶粒综合性能最优,单颗粒抗压强度达到5.42 MPa,显气孔率为33.71%;预热温度通过改变高温体系熔融液相的黏度控制气体生成量及气孔尺寸,预热时间则通过改变液相生成量作用于基体强度。XRD及SEM结果表明:原料经预热烧结,促进透长石、水钙沸石等新矿物相的生成以增加基体的强度;陶粒断面上均匀分布有大量尺寸不等的孔洞。

高炉消化提钒二次尾渣可行性分析

提钒二次尾渣含有铬和钒,露天堆存和直接外排都会对环境造成严重危害。尾渣中含有铁,经烧结球团后进入高炉冶炼,可将Cr6+还原成无毒的Cr3+,解决了铬对环境的影响,同时还回收利用了钒、铁,实现资源综合利用。但是,二次尾渣中的碱金属经烧结或球团后,脱碱效果不明显,基本全部又转移到了高炉作业工序。针对碱金属对高炉的影响,分析了二次尾渣中的碱金属对高炉的碱负荷、入炉品位、焦比、产量等影响,得出提钒二次尾渣经烧结球团后进入高炉冶炼是经济可行的。

提钒尾渣中钒铬的浸出与萃取

采用硫酸浸出和萃取分离从提钒尾渣中回收有价元素。结果表明,尾渣经80%质量浓度的硫酸溶液浸出后,钒、铬浸出率分别达98.2%、84.8%;以20%P204+80%磺化煤油(体积百分数)为萃取剂,对浸出液进行三级萃取并反萃后,钒的回收率可达56.2%,萃取过程中铬的损失率低于4%,萃余液水解后可得到纯度为89.6%的Cr_2O_3产品。实现了浸出液中钒、铬的分离和回收。

烧结配加钙法提钒尾渣试验研究

将提钒尾渣与落地烧结返矿按1：5的比例均匀混合后，以6％～12％的比例配人混合料中进行烧结试验。结果表明：配加提钒尾渣后，烧结矿转鼓指数降低了0．59个百分点，成品率提高0．85个百分点，燃料消耗略有增加，烧结脱硫率由88．35％提高到90．22％，脱除了尾渣中的硫，具有较好的环保与社会效益。

石煤提钒及尾渣综合利用研究现状

结合焙烧-浸出和直接浸出工艺在石煤钒矿提钒过程的应用特性,总结了两类提钒方法的研究现状,评价了各个工艺的优缺点,并且简要概述了石煤提钒尾渣在水泥、陶粒、胶凝材料等领域的综合利用方式,提出了在生产过程中不仅要注重节能减排,还需要关注生产过程对尾渣综合利用的影响,以达到资源利用与环境保护的最大化。

页岩提钒尾渣基地聚合物的制备及其性能

为将页岩提钒尾渣资源化,利用页岩提钒尾渣作为主要原料,偏高岭土为铝质辅料制备地聚合物。考察了成型方式、硅铝原料配比、碱激发剂种类、碱激发剂用量和成型压力对地聚合物试样抗压强度的影响。结果表明,地聚合物制备最佳条件为:原料的质量配比(尾渣/偏高岭土)为11∶9,NaOH碱激发剂质量分数为10%,水固比为0.18,成型压力为20 MPa,试样14 d抗压强度可达58.25 MPa。通过XRD、FTIR、TG-DSC、SEM和孔径分析对地聚合物试样进行检测表征,分析表明,地聚合反应的主要产物为无定形硅铝凝胶和少量钠沸石,无定形硅铝凝胶可以改善试样的孔结构,增强试样微观结构致密度,宏观表现为试样抗压强度增大。

攀西钒钛磁铁矿尾矿中钪的提取工艺研究

通过研究分析攀西钒钛磁铁矿尾矿中钪在各矿物中的分布规律及赋存状态,制定出“选矿预富集-碱性焙烧-酸浸-萃取与反萃取富集分离钪-制备氧化钪产品”的工艺路线。得出焙烧试验添加剂用量、焙烧温度、焙烧时间对钪的浸出率影响关系,确定了萃取与反萃取、洗涤、净化除杂及草酸沉淀钪时的工艺条件,最终得到99.22%的Sc2O3产品。本试验为实现攀西钒钛磁铁矿尾矿中钪的综合回收提供了技术依据。

花生壳还原提钒尾渣制备铬铁合金的试验研究

为解决目前提钒尾渣堆积造成的环境污染及资源浪费问题,实现固废资源化利用,本文将两种提钒尾渣按比例混合并添加花生壳作为还原剂在高温下进行还原,对还原产物进行X射线衍射、扫描电镜和化学定量分析,并对还原产物进行熔化分离,测定熔分产物的物相组成和化学成分。结果表明:花生壳还原提钒尾渣的最佳工艺参数下,吸氧比为4,还原温度为1 550℃,还原时间为3 h;还原产物的物相组成主要为金属铁、金属铬、Cr_(2)O_(3)、碳化铬、铬铁合金、NaCrS_(2)、SiO_(2)、硅酸钙相;熔分所得铬铁合金中铬质量分数为61.51%,铁质量分数为31.05%,元素质量分数满足FeCr65C4.0牌号合金的国家标准要求。

含钒页岩提钒尾渣资源化利用研究进展

综述了含钒页岩提钒尾渣资源化利用的最新研究成果,重点介绍了提钒尾渣在建筑材料、制备功能材料和有价组分回收3个方面研究与运用情况,分析探讨了提钒尾渣在资源化利用中的优势与不足,并对页岩提钒尾渣资源化利用的发展现状、行业难点进行了总结与展望。

钙法提钒尾渣的浮选脱硫试验

根据钙法提钒尾渣的矿物特性,采用浮选法分离其中的石膏以实现脱硫,分别考察了矿浆pH、矿浆液固比、捕收剂添加量及浮选中水循环次数等因素对浮选指标的影响,并进行了理论分析,确定了钙法提钒尾渣浮选脱硫的优选工艺参数。试验结果表明,在矿浆pH为7、矿浆液固比为5∶1、捕收剂添加量为0.6~0.8 kg/t的条件下,可获得w(S)低于0.3%、w(Fe)约为34%的富铁料,S脱除率可达95%,Fe回收率约为90%。