曝气式搅拌强化含钒矿物金属元素的氧化和浸出研究

转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器作为浸出装置,通过流体力学计算模拟(CFD)研究了搅拌过程中气液混合分布规律,并将其应用于钒渣中钒、铬的液相氧化浸出过程。结果发现,曝气式搅拌有利于促进气液相混合均匀,并将气液混合相向反应器底部推进,增加气相停留时间,提高了后续氧化效率。通过曝气式搅拌,反应器内形成高密度的细微气泡,提高金属氧化效率,将钒渣中铬的氧化效率提高到98%以上。进一步通过EPR对浸出渣分析发现,曝气式搅拌可以直接促进固相钒铬尖晶石的氧化和分解,提高后续浸出效率。本研究通过CFD模拟和试验验证,为曝气式搅拌用于提高液相氧化浸出过程中低价金属的氧化和浸出效率提供依据,为实际搅拌釜的设计和操作提供了重要的参考价值。

某铁矿尾矿中硫铁矿及伴生钴回收试验研究

为实现对攀西某钒钛磁铁矿选矿尾矿中硫、钴的高效回收,对其进行浮-磁联合回收试验研究。结果表明,磨矿细度为-0.074 mm占96.81%,矿浆pH值为4,捕收剂(丁基黄药和丁铵黑药,按质量比1∶1复配)用量为80 g/t,采用“1粗3精2扫”的闭路流程进行浮选试验,获得硫钴粗精矿,再对其进行磁选作业获得含37.71%硫、0.921%钴的高钴硫精矿和含33.18%硫、0.623%钴的中钴硫精矿产品。本研究不仅为钙化焙烧钒渣酸浸提钒-铵盐沉钒后的酸性废液提供了利用途径,也实现了该尾矿资源中伴生金属的高效回收。

N235从废催化剂沉钒废液中回收钒

这是一篇冶金工程领域的论文。针对陕西某炼锌厂废催化剂的沉钒废液,通过溶剂萃取法除杂并回收沉钒废液中的钒,考查N235体积分数、萃取相比、萃取时间、萃取级数等对钒萃取率的影响。结果表明:采用30%N235+5%TBP+65%的磺化煤油的萃取体系经过四级逆流萃取,萃取相比V_(O)/V_(A)=2∶1,萃取时间t=5 min,钒的萃取率为95.68%;反萃取剂Na_(2)CO_(3)体积分数为5%,反萃相比V'_(O)/V'_(A)=4∶1,反萃时间t=4 min,经三级逆流反萃取,钒的反萃取率为98.25%。

烧结熔剂对钒钛磁铁矿液相高温行为的影响

为了改善钒钛磁铁矿的烧结液相行为,采用微型烧结方法研究了不同熔剂对钒钛磁铁矿液相高温行为的影响.结果表明:从钒钛磁铁矿的液相高温行为考虑,白云石适合做低钛型钒钛矿的烧结熔剂,石灰石适合做低钛型或中钛型钒钛矿的烧结熔剂;与高钛型钒钛矿相匹配的熔剂为高活性的生石灰,菱镁石并不适合做钒钛矿的烧结熔剂.因此,优化钒钛磁铁矿的液相高温行为应根据矿石中的钛含量,调节烧结熔剂中石灰石和高活性生石灰的配比,以及不同性能石灰石和高活性生石灰的使用量.

储能电池建模与状态估计研究进展

储能电池具有能够平滑可再生能源输出,提高电力系统灵活性和应对电力需求峰谷等优势,有助于推动可再生能源发展,从而应对环境污染和能源紧缺的双重压力。目前市场主流的储能电池为锂离子电池,具有高比能特性,同时新型储能电池也在蓬勃发展,其中全钒液流电池具有高安全性的优势,液态金属电池具有超长循环寿命,在电力储能领域具有重要应用前景。储能电池的建模和状态估计对提高储能电池系统性能,确保其安全性以及优化维护效率至关重要,因此文中对锂离子电池、全钒液流电池和液态金属电池的建模和状态估计进行综述。首先,介绍了储能电池状态估计的整体框架,对基于实验的方法、基于模型的方法和基于数据驱动的方法进行整体介绍,并对荷电状态(state of charge,SOC)、健康状态(state of health,SOH)和剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)进行概括;然后,从原理出发,分别总结了不同储能电池体系的内部工作过程、模型构建、状态估计与电池管理过程;最后,对不同储能电池体系的主要工作特性进行横向对比和总结,旨在为储能电池选择和发展提供启示。

贻贝壳负载纳米零价铁去除钒(Ⅴ)的性能与机制

针对采矿、冶金、石油炼制等行业产生的含钒废水导致的环境污染难题,以热解后的贻贝壳粉(CMS)为载体,通过液相还原法制备了贻贝壳负载纳米零价铁复合材料(nZVI@CMS),采用SEM、TEM、XRD、BET、FT-IR和XPS等对其进行了表征,通过批量吸附实验考察了nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附性能,利用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学分析了nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附机制。结果表明:nZVI@CMS具有疏松多孔的链球状结构,含有多种含氧官能团;在nZVI@CMS投加量0.05 g/L、初始pH=7、V(Ⅴ)初始质量浓度20 mg/L、溶液体积100 mL、温度25℃的条件下,nZVI@CMS在600 min内对V(Ⅴ)的最大吸附量为149.33 mg/g。nZVI@CMS对V(Ⅴ)的吸附过程可通过Langmuir吸附等温模型与准二级反应动力学方程拟合,且该过程是自发的吸热过程。nZVI@CMS对V(Ⅴ)的去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀作用。本研究将贻贝壳变废为宝,同时为废水中V(Ⅴ)的高效治理提供了新思路。

全钒液流电池技术研究进展

钒氧化还原液流电池是一种安全、环保、稳定、寿命长的电化学储能设备,对绿电储能和双碳政策实施具有重要意义。本文首先介绍了钒液流电池结构与特点;然后详细综述了钒电池的应用情况以及钒电池中钒电解液、电极和隔膜的研究进展情况;随后对钒资源、全钒液流电池国家相关政策进行了简述,并对当前钒液流电池市场规模根据现有数据进行了估算。最后,总结钒电池技术与产业发展现状,并展望了未来重点研究方向。

石煤提钒富液直接制备高纯V_2O_5

针对从石煤提钒富液制备高纯V2O5的传统工艺存在的弊端,提出了一种在原有冶金级钒生产工艺基础上直接制备高纯V2O5的新方法,其工艺过程是:调整富钒液的硫酸浓度—用氯酸钠溶液将体系氧化至电位大于1 000 mV—过滤得红色滤饼(红饼)—用硫酸溶液溶解红饼—在控制终点pH的情况下加氨水沉钒—过滤、干燥、焙烧得高纯V2O5—氧化后滤液按原有沉钒工艺制备冶金级钒。以陕西五洲矿业股份有限公司石煤提钒富液为对象进行的实验室试验表明,制备高纯钒的关键工艺参数为富钒液起始硫酸浓度1.5 mol/L、红饼溶解硫酸溶液浓度1.5 mol/L、加氨沉钒终点pH=0.8。根据实验室试验结果在五洲矿业公司进行工业试验,制得的高纯钒和冶金级钒分别达99.7级和98级。

超细Fe-V-O催化剂上甲苯液相氧化制苯甲醛

分别采用共沉淀法,凝胶自燃烧法和水热法制备了Fe-V-O复合氧化物催化剂用于催化过氧化氢液相氧化甲苯制苯甲醛反应中,并采用N2等温吸附-脱附法,粉末X射线衍射,红外光谱,扫描电子显微镜,能量弥散X射线光谱和H2程序升温还原等方法对催化剂性质进行了表征.结果表明,制备方法显著影响催化剂的结构,比表面积,形貌,表面元素组成和还原性.Fe-V-O催化剂颗粒的超细化调变了其比表面积和还原性,从而改善了催化剂上甲苯液相氧化制苯甲醛反应性能.其中水热法制备的超细Fe-V-O催化剂具有最高的苯甲醛收率和较好的重复使用性能.这主要归因于该催化剂颗粒尺寸小,比表面积大,以及表面较多的活性钒氧物种和适宜的还原性.

离子液体中V_2O_5催化环己烯选择氧化合成2-环己烯酮

研究了以V2O5为催化剂,H2O2为氧化剂,在室温离子液体中环己烯氧化制备2-环己烯酮的反应.考察了离子液体种类、反应温度、催化剂用量和氧化剂用量等因素对2-环己烯酮产率的影响.结果表明,在H2O2用量为110 mmol,V2O5/环己烯摩尔比为2%,反应温度为313 K的条件下,在[bmim]BF4离子液体中反应10 h后,环己烯的转化率和2-环己烯酮选择性分别为88.7%和91.1%.对含离子液体的催化体系的重复使用性能进行了考察.结果发现,随着使用次数的增加,环己烯的转化率以及2-环己烯酮的选择性有所下降.

小样品液闪技术^(14)C断代法

本文介绍了小样品液闪技术中关于样品制备真空系统的改进、钒催化剂的使用及仪器测试和小样品液闪技术用于断代的可行性。

高效纳米钒催化剂非液相催化氧化机理研究

根据高效纳米钒催化剂催化氧化SO2的高活性现象,从理论上分析了高活性的原因,并采用综合热分析和SEM分析研究了其内部结构,提出了高效纳米钒催化剂的非液相催化氧化机理,推导出反应速率动力学模型。

含钒杂多酸催化发烟硫酸中甲烷液相部分氧化反应(英文)

以H5PV2Mo10O40为催化剂,在发烟硫酸中进行了甲烷液相部分氧化,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间和发烟硫酸浓度等工艺条件对反应收率的影响.甲烷在反应中首先转化为硫酸甲酯,硫酸甲酯随后水解为甲醇.对于甲烷液相部分氧化反应,发烟硫酸中游离的SO3是非常重要的影响因素.在工艺条件为催化剂用量7·0 mmol ,反应温度473 K,反应压力3·5MPa ,反应时间3 h和发烟硫酸中SO3含量50 %时,甲烷转化率可达48·5 %,目的产物甲醇收率为41·5 %.

废钒催化剂综合回收利用技术的研究

研究了由废钒催化剂制取五氧化二钒、硫酸钾、液体硅酸钠的方法 ,确定了适宜的工艺路线和条件,重点考察了废钒催化剂还原酸浸的条件,分析了产品质量。废钒催化剂还原酸浸的最佳工艺条件:硫酸溶液与废钒催化剂液固质量比为2∶1、反应温度为90℃、硫酸质量分数为8%、反应时间为2 h。在此工艺条件下,钒、钾的浸出率分别达到93.5%和96.6%,五氧化二钒、硫酸钾、液体硅酸钠等产品的主组分含量均符合相应国家标准要求。

4-(2-苯并噻唑偶氮)间苯二酚反相高效液相色谱分离和测定钒(Ⅴ)、铜(Ⅱ)、铁(Ⅲ)、钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)

以4-(2-苯并噻唑偶氮)间苯二酚作柱前衍生试剂,CLC-C_8为固定相,甲醇-水(68:32,V/V)含2×10^(-3)mol/L TBA·Br为流动相,在波长550nm处光度检测.可分离和测定Cu(Ⅱ)、V(Ⅴ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)。检出限分别为2.5×10^(-1)ngCu、9×10^(-2)ng V、1.3X10^(-1)ngCo、1.4×10^(-1)ng Fe和2.9×10^(-1)ng Ni.方法应用于保证纯及分析纯盐酸试样分析,获得满意的结果.

不同方法合成LiVPO_4F/C的电化学性能研究

以葡萄糖、NH4H2PO4、V2O5和LiF为原料,分别通过液相法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F/C复合材料,并通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对复合材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,两种方法所合成复合材料均由三斜结构的LiVPO4F与碳组成;液相法所合成的材料首次放电比容量分别为133.7(0.2 C)、124.9 mAh/g(0.5 C)和118.7 mAh/g(1 C),明显高于相同测试条件下固相法所合成材料的首次放电比容量[131.2(0.2 C)、121.4 mAh/g(0.5 C)和104.9 mAh/g(1 C)],并且液相法合成的复合材料循环性能优于固相法合成的复合材料;液相法合成的LiVPO4F/C复合材料具有良好的循环性能和倍率性能,其2 C和5 C的放电比容量分别高达114 mAh/g和98 mAh/g,循环50次后,容量损失率均小于1%。

利用上胺205-P_(204)-煤油液膜分离钒(Ⅳ)的研究

本文主要研究以P_(204)为载体,上胺205为表面活性剂,煤油为溶剂的液膜分离钒(Ⅳ)分离效率可达95%,当处理外相400PPm的料液,内相可富集钒3.5g·L^(-1)。

煤矿井下输送带摩擦起火危险点分布规律

针对带式输送机传送滚筒与输送带打滑,运输系统非正常工作时,可能会引起局部升温甚至引发矿井火灾等问题,设计搭建了模拟输送机滚筒与输送带打滑时的非正常工作状态的实验系统。在典型位置设置了温度传感器,并采用红外热像仪考察滚筒周围温度场的分布。实验中分别改变皮带荷载、滚筒转速和风流条件等主要影响因素,对温度场和典型位置温度进行了考察,分析了温度场分布和不同点的温升规律,以及主要影响因素。研究结果对胶带输送机火灾监测和预防技术研究具有重要的实际指导意义。

高速钢/结构钢双金属复合材料界面研究

采用镶铸法 ,以液固结合的方式制备了高碳钒系高速钢 /结构钢双金属复合材料。研究了不同结合条件下 ,双金属复合材料界面结构及形态。试验结果表明 ,镶铸是靠外层合金带入的过热热量来获得界面结合的 ,当外材与芯材在体积比大于 8.0的条件下 ,才有可能获得界面结合 ,其界面结合为扩散结合。复合材料界面结构由芯材扩散层、激冷凝固层、方向性生长层和胞状晶粒层组成。外层材料凝固时有明显的方向性生长 ,其液固相线推移速度对在液固结合条件下外层材料的凝固组织具有明显影响。当外材与芯材体积比为 1.2 5时 ,外层材料的凝固速度最快 ,出现了棒状伪共晶组织 ,随体积比的增长 。

借5-Br-PADAP螯合物和反相液相色谱测定钒和镍(英文)

借反相高压液相色谱法分离了钒(Ⅴ)和镍(Ⅱ)的5-Br-PADAP螯合物、于Zorbax CN柱上,用含10^(-2)mol/L KHSO_4-NaAc缓冲剂(pH 3.5)的70%甲醇-30%水(V/V)作流动相(0.7ml/min)可在18分钟内将此二螯合物分离并于550nm处检测。检测限为0.3 ng V(V)和2 ng Ni(Ⅱ),此方法已应用于合金钢和钒渣中钒的测定,以及水样中钒和镍的测定。