含铬提钒尾渣中有价金属元素分离与提取的实验研究摘要
我国的钒钛磁铁矿资源丰富,但钒渣钠化焙烧-水浸提钒后将排放大量的含铬提钒尾渣,浪费资源的同时对环境危害极大。本论文在总结前人研究工作的基础上,根据含铬提钒尾渣的成分和物相特征,开展了含铬提钒尾渣的碳热还原反应的实验研究及尾渣中有价元素酸法浸出和分离的实验研究,并在此研究成果基础上提出了一条火法冶金和湿法冶金相结合的含铬提钒尾渣综合处理工艺,研究成果可为实现含铬提钒尾渣的无害化处理和资源回收利用提供借鉴,论文取得的主要研究成果如下:(1)含铬提钒尾渣的主要物相为赤铁矿相、尖晶石相和辉石相,V、Cr主要存在于尖晶石相中。碳热还原温度为1200℃时,尖晶石相被破坏,铁、铬被还原后形成铁铬合金,钒、钛被还原后生成碳化钒和碳化钛,分布于铁铬合金与辉石相的界面上。在还原焙烧温度为900℃,磁场强度为100mT条件下,经还原焙烧、湿磨和磁选后得到w(T.Fe)为88.1%的铁精粉,钒、铬在磁选尾渣中得到富集。(2)以浓度为80%硫酸溶液为浸出液可使实现磁选尾渣中钒、铬的有效浸出;以20%P204+80%磺化煤油为萃取剂,在不同的pH条件下对浸出液进行萃取,可实现浸出液中铁、钛、钒的萃取分离,经反萃后得到含钛溶液和含钥钒溶液,可用于制备钛白粉和钒酸铵;在pH为7条件下对除铁、钛、钒后的萃余液进行水解,煅烧水解产物可获得w(Cr2O3)为89.6%的粗铬产品。(3)采用“碳热还原焙烧-磁选-硫酸浸出-P204分步萃取-水解”的方法可实现含铬提钒尾渣中铁、铬的回收利用,铁精粉中铁的回收率为57.7%,粗铬产品中铬的回收率为78.7%。处理后的尾渣中钒、铬含量较低,且均以难分解的致密尖晶石相存在,对环境的危害大大降低。
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