Calcified roasting-acid leaching process of vanadium from low-grade vanadium-containing stone coal

The low-grade vanadium-containing stone coal used in this experiment was collected from Wuxi Country, Chongqing City, China. The experiment focused on the vanadium recovery from roasted residue through optimizing the process conditions of an effective and environmentally-friendly technology, named calcified roasting-sulfuric acid leaching technology. By single-factor experiments and orthogonal experiments, the effects of roasting temperature, roasting time, sulfuric acid concentration and leaching time on the leaching ratio of vanadium were analyzed. The results showed that the leaching ratio of vanadium reached 85.5% under the proper technological conditions of roasting temperature=950℃, roasting time=4 h, 40% concentration of sulfuric acid and leaching time=6 h.

陕西某地石煤钒矿制备五氧化二钒产品工艺研究

采用硫酸熟化-水浸工艺从石煤钒矿中提钒,考察了熟化条件及浸出条件对钒浸出率的影响。结果表明,适宜的熟化工艺条件为:熟化温度130℃、熟化时间8 h、H_(2)SO_(4)用量25%。对熟化料进行水浸,在浸出温度90℃、浸出时间120 min、液固比2∶1条件下,钒浸出率为90.79%。对含钒浸出液用NaClO_(3)进行氧化,采用D202吸附氧化后液中的钒,再对树脂中钒进行解吸,解吸液经沉钒煅烧后五氧化二钒产品纯度达99.21%,钒总回收率为85.99%。

循环流态化焙烧加压浸出从极难浸石煤中提取钒

以广西某极难浸石煤钒矿为研究对象,研究循环流态化焙烧试样在加压浸出条件下的钒浸出率。结果表明:在相同酸浸条件下,循环流态化空白焙烧试样的钒浸出率高于钠化焙烧的钒浸出率。系统的焙烧浸出工艺对比研究表明:该石煤钒矿只有在循环流态化焙烧并加压高浓度酸浸作用下才能获得最高的钒浸出率,应属于极难浸石煤钒矿。在V(H2SO4):V(HF)=1:1和MnO2添加量(质量分数)为3%的条件下,循环流态化空白焙烧矿的最佳酸浸条件为液固比1:1、浸出温度150℃、浸出时间6 h,钒浸出率可达98.11%。同时,研究循环流态化空白焙烧矿加压浸出的动力学模型、浸出控制步骤及表观活化能。循环流态化空白焙烧能避免钠化焙烧产生的Cl2及HCl等有害气体的排放问题。从焙烧反应设备的创新应用着手,探索试验工艺条件,为极难浸石煤钒矿的工业化利用提供参考和依据。

石煤氢氟酸浸钒试验研究

采用氢氟酸作为浸出剂浸出石煤矿石中钒,考查了矿样细度、氢氟酸浓度、浸出时间、浸出温度和液固比对钒浸出率的影响。结果表明,各因素对钒浸出率有显著影响,适宜的浸出条件为矿样-0.074 mm含量占75%、氢氟酸浓度3.5 mol/L、浸出时间8 h、浸出温度60℃、液固比3∶1、搅拌转速600 r/min,在此条件下,钒浸出率可达到97.91%。氢氟酸能取得较好浸钒指标的原因是其能溶解矿样中的含硅矿物,破坏矿样的晶体结构。

含钒石煤硫酸化焙烧—超声浸出试验

为了解决传统石煤提钒工艺存在的污染大、酸耗高、钒浸出率低等问题,以湖南某地石煤为研究对象,对硫酸化焙烧—超声浸出提钒工艺条件进行了研究。结果表明:在硫酸用量(与石煤的质量比)为18%、液固比为1.2∶1 mL/g、焙烧温度为240℃、焙烧时间为2.5 h,焙砂超声浸出时的磷酸用量(与石煤的质量比)为8%、液固比为2∶1mL/g、超声功率为100 W、浸出温度为80℃、浸出时间为60 min情况下,钒浸出率可达88.21%;该工艺浸钒效果优于硫酸化焙烧—机械搅拌浸出工艺和钙化焙烧—超声浸出工艺,其原因在于超声波的搅拌作用、空化作用、热效应和化学效应有助于改变钒的聚集状态,加快钒的浸出,使钒浸出过程较为充分。

湖北某石煤湿法浸钒试验

湖北某石煤矿中钒主要赋存于铝硅酸盐矿物中,单独使用硫酸浸出,钒的浸出率只有30%左右。考察了单独添加助浸剂A或B以及同时添加这2种助浸剂对钒浸出率的影响。结果表明,分别添加助浸剂A或B时,钒的浸出率均有所提高;在硫酸浓度为30%,矿石粒度为-0.178 mm,浸出温度为90℃,浸出时间为8 h,液固比为1∶1,助浸剂A添加量为4%、B添加量为2%的条件下,钒的浸出率可达到88.5%,为实现该矿石的全湿法提钒提供了技术保证。

从西北某石煤钒矿中提取钒的试验研究

西北某石煤钒矿中V2O5质量分数为1.07%,研究了采用氧化焙烧—常温浸出—中和—还原—溶剂萃取—铵盐沉淀工艺提取V2O5。最佳条件下,钒浸出率大于85%,总回收率大于80%,产品中V2O5质量分数大于98%,符合GB3283—1987冶金98质量标准。

钒在石煤提钒区水稻土中的吸附-解吸特征

采用静态平衡实验,研究了不同p H值、温度和初始钒浓度条件下,钒在石煤提钒区水稻土中的吸附-解吸特性.结果表明,不同钒含量水稻土对钒的吸附等温线均符合Langmuir方程和Freundlich方程,Elovich方程和双常数方程可较好地描述水稻土对钒的吸附动力学过程.水稻土钒的吸附-解吸量随温度和溶液初始钒浓度增加而增加,随p H升高而减少.低钒含量土壤(140 mg·kg-1)对钒的最大吸附量为2813 mg·kg-1,高于高钒含量土壤(650 mg·kg-1)的最大吸附量(2038 mg·kg-1).土壤钒的解吸量随吸附量的增加而增大,解吸率为10.7%—29.3%,两者呈幂函数关系.酸性条件和较高温度下水稻土吸附的钒较易解吸,进入环境的风险较高,因此,我国石煤提钒区外源钒进入水稻土壤后其潜在迁移风险值得关注.

提高石煤钒矿中钒浸出率的研究

对陕西五洲矿业公司中村钒矿进行了系统的浸出研究,采用特效的助浸剂A,进行了工业试验。结果表明,浸出率从原工艺的80.15%提高到93.05%,取得了理想的效果。

循环流化床中含钒石煤料球的焙烧特性试验研究

为避免传统提钒工艺所存在的问题,采用循环流化床钙法焙烧工艺,以添加钙基原料的石煤料球为焙烧原料,在热输入功率为1 MW的循环流化床燃烧试验台上进行了含钒石煤焙烧特性试验,研究了燃烧稳定性、燃烧效率、污染物排放特性、燃烧后灰渣特性和灰渣钒浸出特性.结果表明:在以烟煤为助燃燃料的条件下,石煤料球可以在1 MW循环流化床试验台上稳定焙烧运行,且燃烧效率较高;料球中的钙基添加剂有较好的脱硫作用,但对于高硫石煤,要达到国家污染物排放标准,必须采取尾部烟气脱硫措施;焙烧产物以飞灰为主,飞灰中V2O5浸出率接近70%,表明循环流化床对石煤中的钒矿物具有良好的焙烧氧化作用.

某石煤型钒矿选矿新工艺研究

针对江西某石煤型钒矿中的钒主要赋存于钒云母、含钒云母及褐铁矿中,且部分含钒矿物具有弱磁性的特点,采用磁-浮联合工艺,浮选中使用高效抑制剂抑制GZS及胺类捕收剂TAN回收钒.在给矿钒品位为0.86%的条件下,获得钒品位1.41%、回收率84.01%的钒精矿,为冶金提钒预先抛弃了50.80%的脉石矿物,大大降低了生产成本,有效地提高了钒资源的利用率.

某石煤钒矿空白焙烧-碱浸提钒工艺研究

文章研究了采用"空白制粒焙烧-碱浸-净化-离子交换-沉淀-煅烧制精钒"工艺流程从湖南某石煤钒矿中提取五氧化二钒。试验研究结果表明:采用该工艺,得到的产品五氧化二钒质量符合GB-3283标准,全流程V2O5回收率≥75%。

湘西北叶溪育含钒石煤矿地质特征及稀土元素分析

叶溪育石煤是湖南省境内一种比较特殊的煤种,其赋矿层位属"下寒武统黑色含矿岩系",主要分布于寒武系下统小烟溪组下段,一般含石煤层3层,个别地段为4-5层。叶溪育石煤矿可采石煤主要为第二层,厚度4.98～9.18m,平均7.49m。该矿石煤分布面积大,层位稳定,连续性较好;原煤发热量3.52～10.23MJ/kg,灰分产率52.12%～74.32%,全硫平均含量1.56%,为中硫、高灰分、低发热量的劣质煤;煤系地层中同时含钒矿体Z1、Z2、Z3,呈似层状、透镜状产出,其中Z1矿体已达中型规模;根据稀土元素地球化学分析,含煤岩系形成于缺氧的还原环境,矿床成因属于生物地球化学沉积矿床。

电容去离子技术分离石煤酸浸液中的钒和铝

采用一种新兴吸附技术—电容去离子技术(CDI),利用活性炭/离子交换树脂复合电极去除石煤空白焙烧—硫酸浸出液中的铝,考察了各工艺条件对钒、铝分离因数的影响。结果表明,当施加电压为2.0V、进料流量25mL/min、溶液初始pH 0.75、电极间距9mm时,对酸浸液中的铝的吸附量为422.4mg/g,钒、铝分离因数为28.3,钒、铝分离效果显著。

陕西某石煤钒矿酸浸液中钒与铁的分离研究

以陕西某石煤酸浸含钒上清液为原料,先用石灰乳中和、硫代硫酸钠还原预处理,采用P204+TBP+磺化煤油萃取体系萃取富集、纯化五氧化二钒浸出液;采用不同酸度硫酸作反萃剂,对负载有机相反萃取,进行钒、铁分离。结果表明:浸出液经石灰乳中和,硫代硫酸钠还原,控制溶液pH=2.5,溶液电位为-200 mV,当A/O=2,经6级逆流萃取,钒的萃取率达99%以上,而铁萃取率仅为11%;反萃剂酸度控制在1.0～1.25 mol/L,O/A=18,经5级逆流反萃取,钒的反萃取率可达99%以上,铁的反萃取率仅为9%。反萃取水相中V2O5浓度为75.3 g/L,Fe浓度为1.2 g/L,反萃水相中钒铁质量比为62.8,钒铁分离效果较好,满足后续提钒要求。

敦煌平台山石煤钒矿工艺矿物学研究

为了对敦煌平台山石煤钒矿提钒研究提供原矿性质参考,对矿石化学组成、矿物组成、矿石结构构造、煤质特性及矿物嵌布特征等进行了详细研究。结果表明:矿石V_(2)O_(5)品位为0.93%,含钒矿物主要为云母、电气石和褐铁矿,其钒的分布率分别为68.58%、16.19%和13.33%。其中大量钒分布在细粒绢云母中(54.29%),且品位较低(0.78%)。其它矿物主要为石英、碳质和白云石等;煤质分析表明,矿石属于一种超高灰分、特低固定碳的低热值无烟煤,不适宜作为燃料;另外,矿样中V(Ⅲ)含量为82.88%,主要以类质同象存在于含钒白云母-绢云母晶格中。云母、电气石、石英和碳质等紧密共生,嵌布关系复杂。且含钒矿物主要以细粒嵌布为主,各粒级钒品位相差不大。基于此,建议该矿全粒级进入分选作业,先脱碳焙烧产生疏松孔道,再高温焙烧破坏含钒云母晶格结构,进而达到改善提钒作业回收率、提高浸出效率的目的。

方山口石煤钒矿选碳的试验研究

针对方山口石煤钒矿,通过一次粗选一次扫选一次精选闭路浮选脱碳试验,在总钒损失5.82%的条件下,可将石煤中V2O5品位由0.95%提高到1.09%,脱碳后的石煤样品热值为239 kJ/kg,远低于未脱碳前的石煤热值2404 kJ/kg,有利于后续工艺处理;同时获得的高品位碳精矿,热值达到5458 kJ/kg,可作为燃料使用。

湘西北湖田溶地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤地质特征及成矿环境

基于湘西北湖田溶地区地质调查与理论研究,采用实验测试、元素分析及数学分析等方法研究了区内下寒武统牛蹄塘组含钒石煤的地质特征及成矿环境。研究结果表明,区内下寒武统牛蹄塘组下段为主要的石煤赋存层位,石煤的厚度介于5.35～31.2 m,平均16.19 m,发育基本稳定;石煤平均发热量仅为4.04 MJ/kg,与灰分、挥发分、水分及硫含量均有关系;伴生钒矿V2O5最高品位可达1.2%,达到工业品位,可与石煤共采;含钒石煤为缺氧还原环境海底热液作用下形成。

含钒云母工艺矿物学研究

为了更加清楚地认识钒在含钒云母中的赋存状态,为从含钒云母中提钒提供理论指导,采用能谱(EDS)、矿物自动分析(MLA)等方法对含钒云母进行了工艺矿物学研究。研究结果表明,含钒云母中含钒黑云母占94.33%,透辉石占4.61%,此外还含有少量磷灰石、绿泥石、正长石,以及微量的褐铁矿、钙长石、钠长石等矿物;主要赋存元素为氧、镁、铝、硅、钾、钛、钒、铁,其中钒元素全部赋存于黑云母中。

湘西北马金洞地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤矿的地质特征

以湘西北马金洞地区为研究区,采用地质填图、实测剖面、探槽揭露、实验测试及数学分析等方法研究了区内下寒武统牛蹄塘组含钒石煤的地质特征。研究结果表明区内下寒武统牛蹄塘组下段为主要的石煤赋存层位,石煤的厚度介于10.2-41.7 m,平均27.6 m,基本发育稳定;石煤的发热量与灰分、挥发分、水分及硫含量均有关系;石煤层顶底板的主要岩性均为黑色炭质页岩;伴生钒矿V2O5最高品位可达1.02%,达到工业品位,可与石煤共采。