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。

石煤提钒尾渣的应用综述

在“双碳”背景下,节能减排已成为目前我国工业环境背景下建筑与生产的标尺,因此对固废资源化利用迫在眉睫,主要针对工业固废钒渣进行综合的介绍,包括产生途经、性能指标、综合利用以及后期展望等,旨在后期在解决钒渣资源化利用时能够提供一定的理论基础。

用钛白废酸从提钒尾渣中提钒试验研究

为实现固体和液体废弃物的高值化利用,研究了用钛白废酸从提钒尾渣中提取钒。通过正交试验考察了浸出温度、浸出时间、固液质量体积比、钛白废酸浓度等工艺参数对钒浸出率的影响,优化了浸出条件。为进一步提高钒浸出率,探讨了助浸剂(萤石)和氧化剂(双氧水)的适宜添加量。结果表明:各工艺参数对钒浸出率的影响顺序为浸出温度>浸出时间>固液质量体积比>钛白废酸浓度;在温度80℃、浸出时间2 h、固液质量体积比1∶5、废酸浓度5%优化试验条件下,钒浸出率为53%左右;加入7%萤石和5%双氧水后,钒浸出率可提高至71.09%。

钒尾渣真空挤出板材用塑化剂的研究及应用

针对钒尾渣塑性差,无法直接应用于真空挤出板材领域的难点问题,主要通过对纤维、保水剂、增塑剂的筛选,通过正交试验设计、极差分析、效应曲线图分析,优选出了一种塑化剂配方。该配方应用后,能够使钒尾渣原料的塑性指数达到13.1,满足真空挤出工艺要求。

添加石煤提钒尾渣对建筑用烧结砖性能的影响

本研究以石煤提钒尾渣为原料制备了建筑用烧结砖,研究了石煤提钒尾渣细度及添加量对制品抗压强度及吸水率的影响,采用XRD和SEM表征手段分析了石煤提钒尾渣添加量调控烧结砖相组成与显微结构的机理,检测了制品的抗冻融性与使用安全性。结果表明:提高尾渣细度改善了样品的致密度与抗压强度,引入尾渣使样品的抗压强度先增大后减小。B3样品(尾渣:黏土:粉煤灰=30:30:40)经1150 o C烧成后,其抗压强度≥35 MPa,吸水率小于≤13%,综合性能满足《烧结普通砖》(GB/T 5101-2003)中Mu30的要求。XRD与SEM分析表明,添加15%~30%尾渣有利于生成液相,促进钙长石与钙黄长石的生成,晶粒与液相相互胶结,使制品具有较高的抗压强度与致密度及较好的抗冻融性能。

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。

提钒尾渣资源化综合利用的研究进展

本文阐述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的研究成果,重点阐述了利用钒尾渣生产建材、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等方面的研究和应用,并对今后钒尾渣的资源化利用进行了探讨。今后,要根据钒尾渣的原材料性质,进一步开发高附加值产品,拓宽其应用范围,并在此基础上,通过提高其综合利用成本,加速产业化,进而达到减量化、资源化的目的,为我国页岩炼钒尾渣综合利用、促进我国页岩炼钒业可持续发展,提供了理论和技术支持。

钒钛磁铁矿提钒尾渣浸取钒

采用硫酸氢氟酸次氯酸钠组合浸出体系浸取钒钛磁铁矿提钒尾渣中的钒,研究浸出过程中试剂浓度、浸出液固比、浸出温度、浸出时间、物料粒度对钒浸出率的影响。结果表明：钒的浸出率随试剂浓度、液固比、温度和时间的升高而增大;当矿物粒度小于0.20 mm时,钒浸出率有随矿物粒度变小而减小的趋势。在物料粒度0.15~0.25 mm、初始硫酸浓度150 g/L、初始氢氟酸浓度30 g/L、次氯酸钠加入量为矿量1.5%、矿浆液固比6：1、浸出温度90℃、浸出时间6 h、搅拌速度500 r/min的条件下,钒的浸出率可达85%以上。

石煤提钒尾渣制备地聚合物的试验研究

石煤提钒尾渣的主要化学成分为SiO2和Al2O3,主要矿物为石英、钙长石、钠长石、斜长石等硅酸盐、铝硅酸盐矿物,属于硅酸盐类尾矿。在研究石煤提钒尾渣的特性基础上,以石煤提钒尾渣为主要原料,偏高岭土为辅助原料,以NaOH为碱激发剂,制备了石煤提钒尾渣地聚合物。考察了硅铝基质原料的配比,碱激发剂掺量,成型水固比以及成型压力对材料抗压强度的影响。试验结果表明:最佳基质原料配比尾渣/偏高岭土为7∶3,碱激发剂最佳掺量为13%,成型水固比为0.16,成型压力为15 MPa时,试样28 d抗压强度可以达到17.4 MPa。XRD和SEM分析表明:石煤提钒尾渣地聚合物的主要产物为无定型硅铝凝胶,还有少量的类沸石矿物(CaAl2Si2O8·4H2O)以及钙沸石CaAl2Si3O10·3H2O。

提钒尾渣内配碳球团直接还原试验

在实验室条件下,对提钒尾渣压力成型工艺进行研究,考察煤粉配比、粘结剂配比、生石灰配比及成型压力等因素对提钒尾渣内配碳球团强度的影响,确定了最佳方案。结果表明,球团的强度可满足后续处理工艺的要求。并研究了配碳量、碱度、还原温度及还原时间与该种球团直接还原金属化率的关系。

不同活化方法活化钒尾渣制备地聚物

钒尾渣经过热活化和复合活化(化学活化和热活化)后,反应活性均有所提高。实验结果表明:当原提钒尾渣与Ca(OH)2以10∶1的比例混合并经700℃高温煅烧2 h后,反应活性最高,其生成的地聚物的抗压强度最高,在80℃水泥快速养护箱中养护3 d和7 d的抗压强度分别达到34.1 MPa和35.7 MPa。对原提钒尾渣和合成产物的分析结果证实,活化钒尾渣经碱激发制得了具有一定强度的地聚物,并初步证明了钒尾渣生成地聚物的过程中发生了聚合反应。

提钒尾渣镓回收方法研究

以V_2O_5生产过程中的副产物提钒尾渣为原料,对回收高硅低铁的原料中镓,采用酸浸法、氯化挥发法、压煮一浸出法、焙烧法等进行回收。试验结果表明,采用焙烧法清洁环保、镓提取率高,对处理该类原料具有一定的应用前景。

激发剂对石煤提钒尾渣地聚合物性能与微观结构的影响

研究了不同激发剂对以石煤提钒尾渣为主要原料制备的地聚合物抗压强度和微观结构的影响。结果表明,激发剂的种类和掺量对地聚合物材料各龄期的抗压强度均有较大影响;不同种类碱激发剂激发效果差异较大,分别存在不同最佳掺量:NaOH为13%,KOH为18%,Na2SiO3为20%。NaOH和KOH纯碱激发剂合成的地聚合物抗压强度较低,Na2SiO3激发剂合成的地聚合物耗碱量大。采用NaOH与Na2SiO3复合激发剂后,显著增大了地聚合物的抗压强度,但过多的NaOH或Na2SiO3均会导致其抗压强度降低,当NaOH掺量为12%,Na2SiO3与NaOH质量比为1.0时,制品28 d抗压强度达到最大值28 MPa。利用XRD、FTIR及SEM对不同激发剂制备的地聚合物结构进行分析表明,制品均发生了一定程度的聚合反应,并生成了无定型产物,激发剂种类并未影响制品的微观结构状态。

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。

页岩提钒尾渣-赤泥混合煅烧制备地聚物研究

页岩提钒尾渣和赤泥等固体废弃物的大量堆存会给周围环境带来严重威胁,亟待综合处理。页岩提钒尾渣和赤泥均含有硅酸盐、铝硅酸盐矿物,具有作为制备地聚物原料的可能性。对页岩提钒尾渣和赤泥进行煅烧活化,再在碱激发剂的作用下制备地聚物。研究表明:混合煅烧能有效提高页岩提钒尾渣和赤泥的活性,增强地聚物强度。在页岩提钒尾渣与赤泥质量比为4∶6时,制备的地聚物七天抗压强度能够达到32.41 MPa,满足MU30普通混凝土小型砌块的强度要求。为协同利用多种固废提供了可供借鉴的方法。

提钒尾渣内配碳球团压力成型及其强度性能研究

根据提钒尾渣直接还原-电炉熔分新工艺对球团强度的要求,对提钒尾渣内配碳球团压力成型工艺、内配碳球团中温强度及爆裂温度进行了实验研究.结果表明：在成型压力9 MPa,PVA添加量0.3％,膨润土添加量0.9％,水分10％,煤粉添加量16％的条件下,生球强度最佳；适当增加膨润土配比,可提高球团的中温强度,膨润土添加量为0.9％时中温强度达到最大；球团的爆裂温度在750 ～850℃之间,膨润土可以提高球团的爆裂温度,膨润土添加量为0.9％时,1 000℃下球团未发现表观裂纹和爆裂现象.

石煤提钒尾渣复合激发剂制备地聚物研究

石煤提钒尾渣的主要化学成分为SiO2和Al2O3,主要矿物为石英、钙长石、钠长石、斜长石等硅酸盐、铝硅酸盐矿物,属于硅酸盐类尾矿。在研究石煤提钒尾渣特性的基础上,研究采用复合激发剂激发石煤提钒尾渣制备地聚物,试验确定了硅铝基质原料的配比、复合碱激发剂的合理组成以及成型水固比,并研究了石煤提钒尾渣地聚物的抗压强度、反应产物和微观形貌。试验结果表明,最佳基质原料配比尾渣/偏高岭土为7:3,复合激发剂最佳组成为NaOH掺量为12%、Na2SiO3/NaOH(质量比)=1.0,成型水固比为0.16,试样28 d抗压强度可以达到28 MPa。XRD和SEM分析表明,石煤提钒尾渣地聚物的主要产物为无定形硅铝凝胶,还有少量的类沸石矿物(CaAl2Si2O8·4H2O)以及钙沸石CaAl2Si3O10·3H2O。

机械活化对石煤提钒尾渣制备地聚物性能的影响

以石煤提钒尾渣为主要原料制备地聚物,不仅能减轻尾渣堆积造成的环境污染,还可以实现尾渣的二次利用,且与传统地聚物制备工艺相比,能耗大幅降低。对湖北某石煤提钒尾渣进行机械活化后制备地聚物试验,结果表明:随着尾渣粒度的减小,尾渣比表面积增大,尾渣中活性硅+铝浸出浓度提高;随着尾渣活化时间的延长,所制备的地聚物抗压强度逐渐提高;降低尾渣的粒径,有利于提高地聚物的物理性能和改善地聚物的微观结构;当尾渣与偏高岭土的质量比为7∶3,NaOH和Na_2SiO_3的掺量均为13%、胶砂比为1∶1、液固比为0.15时,尾渣活化420 s所制备的地聚物28 d抗压强度达到25 MPa。试验结果为以石煤提钒尾渣为原料绿色高效制备地聚物提供了依据。

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。

不同活化方法对提钒尾渣地聚物性能的影响

本研究采用机械活化、化学活化和机械-化学活化三种方法活化提钒尾渣制备地聚物,考察不同活化方法对提钒尾渣地聚物性能的影响,并采用XRD、FTIR、SEM对地聚物试样进行微观表征。结果如下:最佳活化方法为机械-化学活化,最佳活化条件为:掺入8%的Ca(OH)_2并振磨1 min,制得的地聚物试样有较好的抗压性能,微观分析表明:与其它活化方式相比,最佳活化条件下制得的地聚物的矿物组成中沸石相最多,试样中Si-O-T(T=Si或Al)的不对称伸缩振动峰向低波数迁移的趋势比较明显,地聚合程度最高,而且其微观形貌主要是成片的凝胶相,孔隙较少,结构致密,具有很好的抗压性能。