W(Ⅵ)-V(Ⅴ)-H_2O体系钨钒分离的热力学分析

通过热力学计算绘制25℃时W(Ⅵ)-V(Ⅴ)-H_2O系中存在的离子随pH、钨、钒浓度变化的热力学平衡图,并总结其变化规律。通过热力学分析,从理论上寻找到钨、钒在混合溶液中存在形式上的差异,并据此提出钨钒分离的技术路线。钒形成聚合离子的能力强于钨。在pH约为8.5~9.0的条件下,溶液中绝大部分的钒以聚合离子形式存在,而钨则几乎全部为单核离子,利用该差异通过合理的分离手段即可实现二者的有效分离;而在钨、钒浓度均较低时,体系会在pH较低的条件下形成VO_2^+离子,而此时钨的存在形式全部为阴离子,因而,采用阳离子萃取剂或阳离子树脂可望选择性地将VO_2^+从溶液中分离。

Mo(Ⅵ)-V(Ⅴ)-H_2O体系的热力学分析

通过热力学计算,绘制Mo（Ⅵ）-V（Ⅴ）-H2O体系中不同Mo,V浓度下各物质随p H值变化的平衡图（25℃）,为现行的钼钒分离技术提供理论依据。对计算结果分析可知,碱性溶液中Mo元素以单钼酸根形式存在,而V元素在弱碱性条件下即聚合为同多钒酸根。由于聚合阴离子与吸附剂的结合能力通常强于单核阴离子,故可从p H=7-8的溶液中实现Mo,V有效分离。当溶液p H值降至中性时,单钼酸根开始聚合成同多钼酸根;而p H值降至弱酸性时,同多钒酸根和同多钼酸根转变成多种钼钒杂多酸根。由于p H=6.5-7的溶液中杂多酸根的比例较少,添加试剂促进杂多酸根的解聚有助于钼钒的分离;p H=2-6的溶液中两者难以分离的原因在于杂多酸根的比例很大。

ZrW_(1.7)~ⅥW_(0.3)~ⅤO_7H_(0.3)(OH)_2·2H_2O的合成与表征

分别利用微乳液水热法和酸蒸气水热法合成了杂多蓝化合物 Zr W 1 .7W 0 .3O7H0 .3( OH) 2 · 2 H2 O.XRD测定结果表明 ,该化合物与 Zr Mo2 O7( OH) 2 · 2 H2 O具有相同晶体结构类型 .使用 Rietveld方法对产物进行了结构精修 ,并计算出了键参数和键价 .运用 EPR技术测定了该化合物中 W的价态 ,并利用 XPS能谱测定了 W /W 的比例 .利用价键和规则 ,指出 Zr W 1 .7W 0 .3O7H0 .3( OH) 2 · 2 H2 O中的 W— O3— H0 .1 5存在羟基化现象 ,并对杂多蓝化合物的红外吸收光谱进行了指认 .

V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-S(Ⅵ)-H2O系热力学研究与钒铁分离方法理论

针对酸浸液钒铁分离的难题,绘制298 K时V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-S(Ⅵ)-H2O系中存在的各种离子随pH以及浓度变化的热力学平衡图,全面分析钒、铁物种随pH和钒、铁、硫浓度的变化规律,在此基础上提出相应的钒铁分离方法并进行理论分析。结果表明:强酸条件(?1<pH<0.5)时铁和钒分别以Fe3+和VO2+2阳离子的形式存在;弱酸条件(0.5<pH)时由于硫酸根的配位作用,铁逐渐由Fe^3+转变为FeSO+4及Fe(SO4)2-阴离子,而钒由VO2+2逐步转变为VO2SO4-及各种聚合阴离子。定义pH50%为含钒或铁阴离子的摩尔分数为50%时的pH值。溶液中钒浓度越高,pH50%,V越小;铁浓度越高,pH50%,Fe越大;硫浓度增高,pH50%,Fe减小。在pH50%,V^pH50%,Fe的酸度范围内,鉴于钒和铁赋存离子电性的差异,选择碱性萃取剂或离子交换树脂优先吸附钒聚合阴离子,或选择酸性萃取剂或离子交换树脂优先吸附铁,均可达到钒和铁的有效分离。