含钒磁铁矿提钒工艺研究摘要
自从发现通过添加钒可以改善钢铁的性质之后,钢铁行业得到了迅速发展,全世界范围内钒的产量每年也在不断的增加。目前,国内针对含钒磁铁矿提钒主要有三种工艺,但在含钒磁铁矿提钒的工业生产过程中发现这三种工艺都存在一些不足之处。目前国内很多含钒磁铁矿矿山在提钒后得到的总回收率一般都不足60%,从而导致了含钒磁铁矿中的钒没得到有效回收,造成了大量钒资源浪费。为了更加有效的回收含钒磁铁矿中的钒,本论文对含钒磁铁矿进行了直接浸出的探索性实验。直接浸出实验结果表明,对于钒是以类质同象形式存在的钒磁铁矿,直接浸出具有一定的局限性。针对直接浸出实验的效果不理想,实验研究了含钒磁铁矿经过自配的复合强氧化剂KC-01预氧化一定时间后进行低温焙烧,最后再在加温搅拌的条件下进行水浸。实验结果显示,采用新的提钒工艺可以取得较为理想的浸出率(88.95%)。浸出实验后对钒和铁的浸出过程进行简单热力学分析发现,与铁相比,钒在浸出体系中被浸出的趋势极大,且可以进行得很彻底。其中钒在浸出过程中的ΔGrθ为-1410.25Kj/mol,Krθ为4.37×10214;铁的ΔGrθ为-105.32KJ/mol,Krθ为 8.32×1036。在含钒磁铁矿的浸出后,对浸出后的浸出液进行了萃取、反萃以及酸性铵盐沉钒实验研究,通过单因素条件实验得到了最佳的萃取、反萃以及沉钒工艺条件。在最佳的提钒条件下得到的钒的最终回收率为84.58%,且沉钒产品在经过煅烧后,精钒产品的质量也达到了国内五氧化二钒两大标准的基本要求。
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