云母型含钒石煤空白焙烧酸浸提钒机理研究

发布时间：2022-08-08 14:43

　　石煤中蕴藏着丰富的钒资源,酸浸提钒工艺是一种常见的从石煤中提取钒的工艺,但是关于酸浸提钒的机理研究并不充分。本文以湖北某地典型云母型含钒石煤为研究对象,采用空白焙烧酸浸提钒工艺,探索了影响钒浸出率的主要因素,并从焙烧过程物相变化、钒价态转变以及浸出渣中钒的赋存状态等多角度揭示了钒的浸出机理;同时分析了钒、铝的浸出动力学和钒-钾、钒-镁的浸出相关性。本研究主要得出了以下几点结论:（1）湖北某地含钒石煤,钒品位0.71%,其中三价钒占85%,四价钒占15%,钒以类质同象的形式赋存于云母类矿物二八面体晶格中,属于典型难处理低品级云母型含钒石煤。该含钒石煤空白焙烧时,含钒云母结构变化大致分为三个阶段:800℃之前,伴随着有机质燃烧、黄铁矿氧化及方解石分解,云母不断脱除羟基,结构发生变形,三价钒急剧氧化为四价钒;800℃-900℃之间,四价钒开始向五价钒转化,标志着部分云母结构彻底破坏;当温度升高到950℃时,局部烧结导致部分五价钒被“包裹”;（2）该含钒石煤采用空白焙烧酸浸提钒工艺较为理想的浸出条件为:焙烧温度850℃,焙烧时间1h,浸出时间12h,浸出温度95℃,硫酸浓度20%,液固比2:1... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 钒资源概述
        1.1.1 钒的应用
        1.1.2 主要含钒资源
    1.2 石煤资源概述
        1.2.1 石煤成因
        1.2.2 石煤资源储量
        1.2.3 钒在石煤中的赋存状态
    1.3 酸浸提钒工艺研究现状
        1.3.1 焙烧过程的研究现状
        1.3.2 浸出过程的研究现状
    1.4 研究意义、目的及内容
        1.4.1 研究意义及目的
        1.4.2 研究内容
第2章 试验原料、试剂、仪器及研究方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 试样化学成分分析
        2.1.2 试样矿物组成分析
        2.1.3 钒的赋存状态分析
        2.1.4 钒的价态分析
    2.2 试验药剂及仪器
    2.3 研究方法
        2.3.1 研究方案
        2.3.2 焙烧试验
        2.3.3 浸出试验
第3章 云母型含钒石煤酸浸试验
    3.1 影响钒浸出率的主要因素
        3.1.1 焙烧温度对钒浸出率的影响
        3.1.2 浸出时间对钒浸出率的影响
        3.1.3 浸出温度对钒浸出率的影响
        3.1.4 硫酸浓度对钒浸出率的影响
        3.1.5 液固比对钒浸出率的影响
    3.2 钒浸出机理研究
    3.3 本章小结
第4章 钒、铝的浸出动力学研究
    4.1 确定动力学模型
    4.2 钒的浸出动力学研究
        4.2.1 钒浸出的表观活化能
        4.2.2 钒浸出的反应级数
    4.3 铝的浸出动力学研究
        4.3.1 铝浸出的表观活化能
        4.3.2 铝浸出的反应级数
    4.4 钒、铝酸浸过程机理分析
    4.5 本章小结
第5章 钒、钾、镁浸出相关性研究
    5.1 钒钾浸出相关性研究
        5.1.1 浸出温度对钒钾相关性的影响
        5.1.2 硫酸浓度对钒钾相关性的影响
    5.2 钒镁浸出相关性研究
        5.2.1 浸出温度对钒镁相关性的影响
        5.2.2 硫酸浓度对钒镁相关性的影响
    5.3 钒、钾、镁酸浸过程机理分析
    5.6 本章小结
第6章 结论、创新点与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3671700