石煤提钒工艺流程

石煤提钒工艺流程

石煤提钒的工艺流程一般包括以下几个步骤：

1. 原料准备：将选矿过程中产生的含有钒的石煤矿石进行破碎、磨矿和分级，得到合适粒度的煤炭矿石。

2. 高温还原：将经过预处理的石煤矿石放入焦炉或其他高温炉中，在高温条件下与还原剂（如焦炭或煤泥）反应，使石煤中的钒以还原态形式释放出来。

3. 钒分离：通过氧化、酸浸或其他化学方法将还原后的石煤中的钒进行分离。常用的方法包括氧化锌法、氯化法、氧化铵法等。

4. 钒精矿处理：对分离得到的钒精矿进行精炼和提纯处理，以提高钒的纯度和质量。

5. 产品制备：将经过处理的钒精矿进行再烧结、压制、熔炼等工艺，得到最终的钒产品。常见的钒产品包括钒铁、钒铁合金、氧化钒等。

需要注意的是，具体的石煤提钒工艺流程会因工艺条件、矿石性质和产品要求等因素而有所不同，上述流程仅供参考。

石煤提钒回转窑焙烧工艺分析

石煤提钒焙烧工艺分析 针对含钒碳质页岩、含钒煤矸石、含钒黏土提取钒化合物的冶金化工过程通常被称为石煤提钒工业过程。在我国起步于上世纪的70年代末期，在2004年以后，随着世界钒制品需求量逐步增加，锤式破碎机石煤提钒工业进入快速发展时期。石煤提钒的主要工艺路线有两条，即火法焙烧2湿法提钒和全湿法提钒。通常认为提钒原料的钒呈吸附性存在于矿物表面时可用全湿法提钒工艺，其特点是流程较短，占地面积小，节约投资。回转窑当提钒原料中的钒呈嵌布态存在于矿物内部时，若用全湿法提钒工艺，因钒浸出率过低而无法实现工业化。就目前的研究情况而言，石煤焙烧是针对这类矿物实现工业化的途径之一。然而采用什么焙烧工艺进行焙烧和如何保证焙烧的实际效果一直在困扰着今天的石煤提钒工业，对此进行分析探讨将有利于石煤提钒工业进一步发展。 一、石煤提钒焙烧过程机理 石煤焙烧的作用在于使提钒原料中各种价态的钒尽可能氧化成高价态的五氧化二钒。五氧化二钒再与物料中的金属氧化物反应生成可溶于水或酸、碱的钒酸盐。概括过程中低价钒氧化物氧化的化学机理为式（1）和式（2）所示，五氧化二钒与金属氧化物反应的机理为式（3）和式（4）所示。 石煤中常见的金属氧化物为钙、镁、铁、钠的氧化物，与五氧化二钒所生成的钠盐主要是正钒酸钠（Na3VO4）、焦钒酸钠（Na4V2O7）、偏钒酸钠 （Na2VO3），所形成的镁盐为偏钒酸镁（MgO#V2O5）、焦钒酸镁（2MgO#V2O5）、正钒酸镁（3MgO#V2O5），钒的钠盐和镁盐均可溶于水。所形成的钙盐主要是偏钒酸钙（CaO#V2O5）、焦钒酸钙（2CaO#V2O5）、正钒酸钙（3CaO#V2O5），所形成的铁盐主要是正钒酸铁（FeVO4）。钒的钙盐和铁盐在水中溶解度很小，能溶于稀硫酸和碱溶液。焙烧温度、反应时间和炉窑内气氛对钒在石煤焙烧中形成理想的钒酸盐至关重要。

石煤提钒的工艺和设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

石煤提钒的工艺和设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池） 原创邹建新崔旭梅教授等 石煤提钒 石煤是一种由菌藻类低等生物在还原环境下形成的黑色劣质可燃有机页岩，多属于变质程度高的腐泥无烟煤或藻煤，具有高灰分、高硫、低发热量和结构致密、比重大，着火点高等特点。石煤中除含Si、C和H元素外，还含有V、Al、Ni、Cu、Cr等多种伴生元素。石煤矿的含钒品位各地相差悬殊，一般品位在0.13%～1.00%，以V2O5计含量低于0.50%的占60%。我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达到 0.8％以上才有开采价值。 1 石煤提钒工艺现状 我国的石煤提钒工业起步于70年代末期，此后经历了两次大的发展时期（即八十年代的初步发展期，以及2004年到现在的大发展期），至今已有四十多年的历史，含钒石煤提钒的生产技术和科学研究已有了较大发展。 总的来说，石煤提钒工艺技术可以归纳为两种代表性的类型：焙烧提钒工艺（火法提钒工艺）和湿法提钒工艺。 （1）火法焙烧湿法浸出提钒工艺 矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程。 （2）湿法酸浸提钒工艺 含钒原矿直接进行酸浸，包括在较高浓度酸性条件下，甚至是加热加压、氧化剂存在的环境下，实现矿物中钒溶解得到含钒液体的工艺过程。 （3）焙烧工艺分类 传统食盐钠化焙烧-水浸-沉钒工艺、无盐焙烧-酸浸-溶剂萃取工艺、复合添加剂焙烧-

水浸或酸浸-离子交换工艺、钙化焙烧-酸浸出工艺。 （4）石煤提钒的技术改革 一方面是焙烧添加剂的多样化、焙烧设备的优化、浸出工艺的变化以及从含钒稀溶液中分离富集钒的方法的改进等几个方面；焙烧添加剂的多样化：食盐添加剂、低氯复合添加剂、无氯多元添加剂、无添加剂。焙烧添加剂的多样化，使得钒浸出率得到了提高，但总的来说钒的浸出率还是偏低。 另一方面为湿法提取钒工艺的改进。 （5）石煤提钒工艺制定 由于不同地区含钒石煤矿的物质组成、钒的赋存状态、钒的价态等差异很大，故选择含钒石煤提钒工艺技术流程应根据不同地区石煤的物质组成、钒的赋存状态、价态等特性进行全面考察并以含钒石煤矿中钒的氧化、转化、浸出作为制定合适提钒流程的依据。 （6）石煤提钒技术关键 石煤中钒的氧化、转化和浸出，即石煤中钒怎样才能进入溶液实现固液分离是石煤提钒技术关键。 2 石煤提钒工艺路线 火法根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为：钠盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。湿法分为酸浸法和碱浸法。 （1）钠化焙烧工艺 a.1912年Bleeker发明用钠盐焙烧一水浸工艺提矿中的钒。 b.工艺流程为：石煤一磨矿一食盐焙烧一水浸一酸沉钒一碱溶一铵盐沉淀—偏钒酸铵热解一精V2O5。 c.以氯化钠为添加剂，均匀混合在破碎至一定细度的含钒石煤矿中，通过高温氧化焙烧，将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，用工艺水直接浸取焙烧产物（即水浸），得到含钒浓度较低的浸取液，然后加入氯化铵沉钒制得偏钒酸铵沉淀，煅烧后得到V2O5，再将粗钒经碱溶、除杂、氯化铵二次沉钒得偏钒酸铵，热分解后得到纯度大于98%的V2O5产品。

石煤提钒工艺研究现状

石煤提钒工艺研究现状 石煤是我国储量巨大的钒矿资源，但大多数为低品位云母类及高岭土类粘土矿物，开发利用较为困难。石煤提钒工艺多种多样，浸出是石煤选矿中最为主要的分选方法，文章简单叙述了几种应用较为广泛的石煤提钒工艺，并分析了各自的优缺点及其优化改良。此外，介绍了相关新工艺，并对工艺进一步发展提出了看法。 标签：石煤；提钒；浸出；工艺 石煤是一种无机成分含量远超于有机成分的劣质“煤炭”，其主要性质[1，2]表现为：灰分高、燃烧值低、伴生元素种类多，因此石煤常作为有价元素的低品位多金属矿被提取利用。其中V2O5含量大于0.8%的石煤，可作为钒矿资源利用[3，4]。由于类质同像等原因，石煤中的钒通常以V（Ⅲ）与V（Ⅳ）等较低价态存在于层状硅酸盐矿物中，或以四次配位的钒氧四面体取代硅氧四面体或铝氧四面体，或以六次配位钒氧八面体取代铝氧八面体，属于难溶解物质。 目前，石煤提钒的应用常规工艺是先焙烧后浸出，即先破坏石煤的矿物结构，并将钒氧化成V（V）的可溶性钒酸盐，然后通过浸出，使其由固相转为液相，并从溶液中提取精钒[5]。目前种类繁多的石煤提钒工艺大致可分为火法-湿法联合提钒工艺与全湿法提钒工艺两大类。根据文献资料分析，文章主要综述了石煤浸出的工艺条件以及各自的优缺点，另外还介绍了相关的新工艺，并对此提出了看法。 1 火法-湿法联合提钒工艺 1.1 传统工艺 传统工艺为钠化焙烧水浸工艺，是高温条件下，由于金属氧化物的存在，氯化钠加速分解，产生活性氯和Na2O，活性氯与低价钒作用产生中间产物VOCl3，VOCl3高温条件下发生分解，反应生成可溶于水的钒酸钠盐[6]。传统工艺的基本流程为氯化钠焙烧→水浸出→酸沉粗钒→碱溶铵盐沉钒→热解脱氨制得精钒。该工艺的优点是工艺适用条件范围广，投资回收期短；其缺点是废气污染严重、回收率低、废液离子复杂。 传统工艺的焙烧一水浸的钒回收率仅45%-55%，究其原因是焙烧时V（V）与石煤中的钙、铁等反应生成如Fe（VO3）2、Fe（VO3）3、Ca（VO3）2等化合物及焙砂中有未完全氧化的V（IV）的化合物，它们均不溶于水，但溶于酸。因此邓庆云[7]等人提出了NaC焙烧一水浸一水浸渣酸浸——901树脂吸附提钒，钒总回收率达73%，比传统工艺提高25%以上。 石煤钠化焙烧提钒工艺缺点突出，但优势也很明显。如普适性强，成本低，钒浸出率高，并且浸出液中杂质含量少，钒易回收，废水也易处理和循环使用。

2020届高三化学二轮专题复习化学工艺流程题08

2020届届届届届届届届届届届 届届届届届届届08 1.含钒石煤(含有铁、硅、铝、钙、镁等元素的氧化物)中的钒大部分是以V(Ⅲ)和V(Ⅳ) 形式存在，由含矾石煤提钒的一种工艺流程如下所示： 已知：铜铁试剂能与铜、铁、铝、钛等元素形成不溶于水的配合物。 回答下列问题： (1)含矾石煤预制时加入复合添加剂对钒浸出率的影响如图所示，其中最佳复合添 加剂为________，最佳添加比例为________。 (2)下图为“抽滤”实验原理装置图，“抽滤”时抽气泵的作用是________；“酸 浸渣”经“水洗涤”返回“浸出”的目的是________。

(3)已知酸浸液中V2O24+被H2O2氧化成VO2+，其离子方程式为________。“净化除杂” 时用铜铁试剂除去所含的Al3+、Fe3+等杂质离子而不通过调节酸浸液pH的原因是________。 (4)“沉钒”的离子反应方程式为________。 (5)“煅烧”纯净的沉钒产物过程中，固体残留率与温度变化如图所示。已知A点 坐标为(260℃,85.47％)，则A点对应物质的化学式为________，B点对应的物质 为V2O5，则B点坐标为()。 【答案】(1)Na2CO3/K2CO3；1：1； (2)抽走装置中的空气，形成负压，加快过滤速率；提高钒浸出率； (3)V2O24++H2O2=2VO2++2H+；若调节酸浸液pH易生成Fe(OH)3、Al(OH)3胶体，胶体会吸附溶液中的钒酸根离子，造成钒损失； (4)NH4++VO3?=NH4VO3↓； (5)HVO3；400℃，77.78%。 【解析】【分析】 本题以石煤提钒的一种工艺流程为情景，综合考查了元素化合物、化学实验、反应原理及化学计算等学科内综合知识，掌握好基础知识，并且学会运用分析题目是解题关键。【解答】 (1)据图可知，Na2CO3/K2CO3作复合添加剂时，钒浸出率最高，添加比例为1：1； 故答案为：Na2CO3/K2CO3；1：1； (2)抽滤是利用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低，使过滤速度加快；“酸浸渣”经“水洗涤”返回“浸出可提高钒元素的浸出率； 故答案为：抽走装置中的空气，形成负压，加快过滤速率；提高钒浸出率； (3)H2O2作氧化剂，O元素被还原为?2价，根据原子守恒、电荷守恒即可书写离子方程式：V2O24++H2O2=2VO2++2H+；若调节酸浸液pH易生成Fe(OH)3、Al(OH)3胶体，胶体会吸附溶液中的钒酸根离子，造成钒损失；

提钒的原理和工艺设计

攀枝花学院本科课程设计 提钒的原理及工艺设计 学生姓名：罗浩 学生学号：201111101041 院（系）：材料工程学院 年级专业：2011级材料科学与工程指导教师：李亮 二〇一三年十二月

摘要 钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。在其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。从石煤中提取v205是获得钒的重要途径。文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。 关键词石煤，提钒，焙烧，浸出

ABSTRACT Vanadium is an important strategic material and has many uses. Vanadium is called "industrial monosodium glutamate", is an important material in the development of modern industry, modern national defense and indispensable part of the modern science and technology, can be added to thesteel, iron, and the titanium aluminum vanadium alloys form used in the field of aerospace. Vanadium compounds are very useful, can be widely used in the production of cosmetics, such as catalyst, and fuel cell. In other fields of application has been extended, and has good prospects for development.Based on the extensive use of vanadium in vanadium extraction, and used for the purpose of global industry also developed. Stone coal is a unique vanadium mineral resource in China and is abundant. Extracting V2O5 from stone coal is an important method to get vanadium. On the basis of evaluation of conventional vanadium extraction processes, some new vanadium extraction processes from stone coal were summarized and prospect of the vanadium extraction process from stone cal was forecasted. Key Words Stone coal, Vanadium extraction, Roasting, Leaching

石煤提钒环保型新工艺研究

石煤提钒环保型新工艺研究 随着社会的发展和经济的进步，各种资源的需求不断增加。钒是一种金属元素，曾经被视为废物，但现在已被广泛应用于各个领域，例如钢铁生产和新能源材料制造。因此，如何高效地提取这种宝贵的金属元素已成为工业界和学术界共同关注的问题。在这一背景下，石煤提钒环保型新工艺研究成为一种备受关注的方法。 石煤是一种含有大量的钒矿的煤炭资源，而该资源主要分布在中国的湖南、湖北、江西、陕西等地。传统的提钒工艺方法主要是通过化学反应进行，但这种方法存在着许多问题，例如对环境的污染和对资源的低效利用。因此，开发一种新的工艺方法，实现石煤提钒的高效利用变得非常必要。 石煤提钒环保型新工艺研究的主要思路是利用高温氧化和碳热还原反应的共同作用，将石煤中的钒元素提取出来。与传统的工艺方法相比，这种方法的优势在于可以实现无化学添加剂的提钒过程，从而避免了对环境的污染。此外，该方法还能够实现钒元素的高效利用，大大提高资源利用率。 具体的石煤提钒环保型新工艺研究方案如下： 首先，利用温度达到1600℃的高温氧化反应，将石煤中 的有机质燃烧掉，得到钒的氧化物和其他无机物。然后，将得到的钒的氧化物与石墨混合，并在高温下进行碳热还原反应，使得钒元素得到还原，并和石墨形成钒-石墨合金。最后，通

过冷却、破碎和磁选等方式，将钒-石墨合金分离出来，从而实现石煤提钒的目的。 石煤提钒环保型新工艺研究的结果表明，这种方法能够在较短时间内得到高质量的钒-石墨合金，并且可以实现高效的钒元素提取。此外，由于该方法不需要添加任何化学添加剂，其环保性能得到了很大的提升。因此，这种新的工艺方法具有非常重要的应用和推广价值，也在一定程度上缓解了石煤资源的压力。 总之，石煤提钒环保型新工艺研究是一种非常有前途的方法，它不仅实现了钒元素的高效提取，而且能够保护环境、节约资源。这种方法的成功研究，对我国石煤资源的可持续利用和新能源材料的发展都具有重要意义。

钒及钒生产工艺

钒及钒生产工艺The final revision was on November 23, 2020

钒及钒生产工艺 第一章钒的性质及应用 一、钒的性质： 钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。 钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。 钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n- (3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、1 V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。它们的主要性质列于下表：

二、钒的应用 三、五氧化二钒的性质 V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为L），溶液呈黄色。它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。 第二章五氧化二钒生产工艺方法概述 五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。 一、五氧化二钒生产工艺方法： 五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金： 1、火法冶金： 将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水，再从铁水氧化出钒渣，使钒得到富集后再使用。此种方法称之为火法提钒。 钒钛磁铁矿冶炼含钒铁水的方法 （1）高炉法：主要流程是用钒钛磁铁矿的烧结矿，在高炉中冶炼出含钒铁水，使用这种方法的有俄罗斯、中国。

N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究

N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究 目前,对于石煤酸浸液常采用二(2-乙基己基)膦酸酯(P204)萃取,而该工艺 一般需用石灰调整酸浸液pH值为2,萃取前需对酸浸液进行还原处理,萃取后再 对反萃液进行氧化。流程复杂,药剂成本较高,且在调节pH时固液分离也较为困难。 同时,由于P204为阳离子萃取剂,所以对于酸浸液中大量存在的铁、铝、镁等杂质分离效果一般,较难分离完全。为了缩短工艺流程,降低成本,本文提出了在较低的pH值下采用叔胺类萃取剂N235(三烷基胺)萃取石煤酸浸液,水洗后再 反萃回收钒。 试验研究了N235对酸浸液中主要离子的萃取性能。结果表明,在同等条件下,N235萃取V(V)的萃取率显著高于V(Ⅳ)。 升高溶液pH有利于V(V)的萃取,在pH为1时V(V)的单级萃取率可达97.21%。在pH=0~2时,N235对Fe2+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的萃取能力均较弱, 而控制体系pH值小于1.5,可以显著降低N235对Fe3+的萃取。 整体上Fe3+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的共萃程度较弱,对钒萃取影响较小。研究确定了N235萃取石煤酸浸液的工艺参数。 在25℃下,有机相为40%N235、60%煤油,萃取相比O/A为1:4,萃取6分钟, 经过2级萃取,钒的萃取率达97.82%;洗涤条件为55℃水洗,洗涤相比O/A为1:1,洗涤10分钟,两级硫酸洗脱率为52.5%;反萃剂采用0.8 mol/L碳酸钠溶液,反萃过程中,反萃相比O/A为3:1,反萃6分钟,经2级反萃,钒的总反萃率大于99%。而且大部分杂质离子被分离,其中铁、铝、钙、镁等主要杂质离子的去除率均高于95%。

石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺

石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺 研究石煤钒矿的硫酸活化提钒方法。分别考察矿石粒度、硫酸浓度、活化剂用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和浸出液固比等因素对钒浸出率的影响。结果表明：石煤提钒的优化条件为矿石粒度小于74 μm 的占80%、硫酸浓度150 g/L、活化剂CaF2 用量(相对于矿石)60 kg/t、催化剂R 用量20 g/L、反应温度90 ℃、反应时间6 h、液固比(体积/质量，mL/g)2: 1，在此优化条件下，钒浸出率可达94%以上；在优化条件下，采用两段逆流浸出，可有效减少活化剂CaF2 以及浸出剂硫酸的消耗量；经过两段逆流浸出?萃取?反萃?氧化水解工艺，全流程86.9%；V2O5 产品纯度高于99.5%。 浸出率自然界中钒矿主要有钒钛磁铁矿和石煤钒矿，我国拥有丰富的石煤钒矿资源，主要集中在四川、湖南、湖边、甘肃和贵州等地，全国石煤储量为618.8 亿t，蕴藏于石煤中的V2O5 储量为 1 1 797 万t，其中V2O5品位≥0.5%的资源储量为7 707.5 万t，是我国钒钛磁铁矿中V2O5 储量的2.7 倍。以上数据显示，我国的石煤钒矿具有很高的工业价值。目前，应用较广的石煤钒矿提钒工艺主要是采用钠化焙烧?水浸?铵盐沉钒工艺流程，该工艺首先 在氯化钠存在的条件下于800~850 ℃焙烧2~2.5 h，使石煤钒矿中的V(Ⅲ)及V(Ⅵ)转化为可溶性的钒酸钠，焙砂经过水浸得到钒酸钠溶液，然后采用铵盐沉 钒的方式得到钒酸氨渣，煅烧钒酸铵渣可得到粗V2O5产品。钠化焙烧工艺中钒的总回收率一般只有45%左右，且生产成本高、工艺流程复杂、操作条件差、劳动强度大，焙烧过程会产生大量Cl2 和HCl 气体，对生产设备腐蚀严重，同时对环境危害也很大。为克服钠化焙烧工艺的诸多缺点，研究人员开发了钙化

石煤湿法提钒研究

石煤湿法提钒研究 石煤传统的焙烧提钒方法在焙烧过程中会产生大量Cl2、HCl、SO2等有毒气体,污染环境,而且钒的回收率低(约40%)。本文针对如何降低石煤提钒中环境污染的问题,开展了无盐焙烧、加入添加剂焙烧提钒实验以及直接酸浸提钒的比较研究。 无盐焙烧提钒试验表明,对于益阳桃江地区的石煤矿,无盐焙烧-酸浸提钒方法并不适用。最优条件为焙烧温度:750℃,焙烧时间:2小时,矿样粒度:120目,浸出时间:4小时,液固比:5:1,浸出率只能达到30%。 加入污染较小的添加剂焙烧提钒试验表明,最优条件为加入15%的苛化泥,在850℃下焙烧2小时,将焙烧样磨细至120目,加入5%的硫酸以3:1的液固比浸出3小时,浸出率可达到51%。石煤直接酸浸试验结果显示,最佳浸出工艺条件为将矿样磨至120目,使用15%的硫酸,加热至90℃搅拌2小时浸出,钒的浸出率可以达到50%以上。 二-(2-乙基己基)磷酸(P204)-磺化煤油体系萃取四价钒试验中采用磺化煤油比P204为4:1的配比,油水相比(O/A)为1:4,在pH=2.5±0.1条件下萃取10分钟,一次萃取率可达到75%以上,采用多级萃取可以大大提升钒萃取率,三级萃取后萃取率在98%以上。使用10%的硫酸溶液,在油水相比(O/A)为5:1时对萃取液反萃10分钟,反萃率可达到99%。 石煤酸浸液经过萃取-反萃取流程和氧化后,可以通过加入铵盐直接沉淀出多钒酸铵,使用铵盐在酸性条件下沉钒的最佳工艺条件是:溶液含钒量:18～ 21kg/m3,pH值为5,加铵系数为2.5,温度为90℃,时间120分钟。沉钒率大于97%,产品纯度大于98%,达到国家标准。

转炉提钒工艺与设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

转炉提钒工艺与设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池） 原创邹建新崔旭梅教授等 转炉提钒工艺与设备 提钒的原材料：高炉铁水；提钒的产品：钒渣+半钢；提钒的工艺：氧气顶吹法；提钒的主体设备：炼钢转炉。 1 转炉提钒工艺过程 （1）铁水供应 将脱硫后的铁水扒渣，再用起重机将铁水兑入转炉。 （2）冷却剂供应 a.生铁块、废钒渣：用电磁起重机装入生铁料槽,再用起重机加入提钒炉。 b.铁皮球、污泥球、铁矿石：用翻斗汽车运至地面料仓，由单斗提升机运到37.56m平台，经胶带运输机送到炉顶料仓内。使用时由炉顶料仓电磁振动给料机给料,经称量斗称量后加入转炉。 (3)氧气和氮气供应 氧气用管道输送到车间内,氧气纯度为99.5％；压力0.49～1.18 MPa；氮气压力 0.294～0.392Mpa。 (4)吹炼提钒 吹炼前根据铁水条件加入生铁块或废钒渣,然后兑入铁水,摇正炉体下枪供氧吹炼，在吹炼过程中可根据吹炼情况加适量铁皮球、铁矿石、污泥球，吹炼结束时先出半钢进入半钢罐。 (5)出钒渣 转炉炉下钒渣罐采用16m3渣罐,每个渣罐能容纳吹炼钒渣8~12炉。钒渣罐通过炉下电动渣罐车拉至钒渣跨，用起重机吊至16m3钒渣罐车上；每4辆车组成一列(3辆钒渣罐车,一辆废渣车),用火车拉至钒渣破碎间，废渣拉至弃渣场。 2 转炉提钒设备 以攀钢转炉提钒主要设备为例。设计工艺参数： 公称容量120吨，设计炉产半钢138吨，提钒周期30min/炉，纯吹氧时间8min，日提钒最大炉数68炉(2吹2时)，设计年产钒11万吨/年，半钢295万吨/年。

转炉炉型参数： 高9050mm，炉壳外径6530mm，高宽比1.386，熔池内经5180mm,熔池深度1400mm，转炉有效容积136m3，炉容比V/t 0.986，炉口外径2480mm。 提钒转炉主要设备有冷却料供应系统、转炉及其倾动系统、氧枪系统、烟气净化及回收、挡渣镖加入装置等。 (1)冷却料供应系统 冷却剂供应系统包括地下料坑、单斗提升机、皮带运输机、卸料小车、高位料仓、振动给料器、称量料斗以及废钢槽、天车等设备，这些设备保证提钒用原料的正常供应。 a.生铁块、废钒渣：火车运输→钒渣跨→料坑装槽→吊至9m平台→平板车运输→吊车加入炉内。 b.铁皮、污泥球、铁皮球、铁矿石等：汽车运输→地面料坑→提升机→高位料仓→称量→炉内。 c.半钢覆盖剂(增碳剂、蛭石、碳化硅、半钢脱氧覆盖剂等)：汽车运输→地面料坑→提升机→高位料仓→称量→半钢罐。 地下料坑的作用: 暂时存放用火车或汽车运输来的提钒冷却剂，保证提钒转炉连续生产的需要。 单斗提升机的作用: 把贮存在地下料仓的各种散状料提升运输到高位料仓，供给提钒生产使用。 高位料仓的作用: 临时贮料，保证转炉随时用料的需要。料仓的大小决定不同冷却剂的消耗和贮存时间。每座提钒转炉单独使用4个高位料仓。 (2)转炉炉体 转炉及其倾动系统包括转炉炉体、托圈及耳轴、减速机、电动机、制动装置等，这些设备保证转炉的运转。 由炉壳及其支撑系统(托圈、耳轴、联接装置和耳轴轴承座等)组成。炉体外面是炉壳，用钢板焊接而成，里面是炉衬，砌筑的耐火砖。 ①炉壳作用：保证转炉具有固定的形状和足够的强度，能承受相当大的倾动力矩、耐火材料及炉料的重量以及炉壳钢板各向温度梯度所产生的热应力、炉衬的膨胀应力等。 ②炉壳材质：用低合金钢板制作成型，不同部位钢板厚度不同。如120吨转炉，炉帽55mm，炉身70mm，炉底60mm。 ③炉壳本身——由炉帽、炉身和炉底组成。 a. 炉帽。炉帽做成圆锥形，目的是减少吹炼时的喷溅和热损失，并有利于炉气的收集，炉口采用通水冷却。 炉帽通水冷却优点：

石煤钙化焙烧提钒工艺研究

石煤钙化焙烧提钒工艺研究 摘要：采用湿法工艺提取石煤中的五氧化二钒，先将原矿经破碎机破碎，然 后经球磨机磨至粒径147-208μm,配入适量钙盐在750℃下进行焙烧。考察钙盐 的加入量信焙烧时间对焙烧矿中钒浸出率的影响。把所得的焙烧矿样做浸出实验，考察酸碱度、浸出时间和液固比对浸出率的影响，找出最佳浸出条件。因焙烧过 程不加入钠盐，故对环境的影响显著降低。钒浸出率达到40%以上，资源利用率高，同时设备操作简单，最后浸出液通过CaCO 3 或CaO，即可达标排放。 关键词：石煤；钒；浸出；无盐焙烧；钙化焙烧 石煤矿是一种独特的钒矿资源，多数含碳页岩或石煤中含有质量分数为1%左 右的V 2O 5 ，可通过加盐焙烧-酸浸或碱浸法等多种方法提取V 2 O 5 。据估计，我国石 煤中钒的总储量，超过世界各国钒的总储量，而且集中在我国南方各省。但是，我国各地的石煤中钒的品位相差悬殊，一般为0.13%～1.00%，品位低于0.5%的占60%以上，目前利用的主要中含钒0.8%～0.85%以上的部分。目前国内的提钒工艺大部分是采用钠化焙烧工艺流程，该方法存在严重污染环境的问题而被禁止采用。有关企业和研究机构在探索低污染高效率的石煤提钒新工艺上做了很多工作。本文考察了不同工艺条件下钙化焙烧-碱性浸出从石煤中提钒的影响因素。 1实验 1.1石煤矿样 本实验矿样是取自益阳桃江金明矿业公司的石煤。益阳石煤矿石属含钒炭质千枚状板岩类,有含钒千枚状板岩与含钒炭质千枚状板岩两种,以前者为主。有用矿物为含钒云母,炭质及少量含钒镁电气石和黄钾铁钒。脉石矿物主要为石英,其次为长石、褐铁矿、方解石等。矿石中的钒主要分配在含钒云母中,其次为含钒电气石、含钒高岭石,少量分布在针铁矿、赤铁矿、碳酸盐等矿物中,炭质矿物和石英中不含钒。益阳石煤矿的主要化学分析结果见表2-1。

湖北省石煤提钒清洁生产工艺研究的开题报告

湖北省石煤提钒清洁生产工艺研究的开题报告 一、选题背景和意义 石煤是一种含碳、浸没在水中，形成于距今数亿年间的矿物质，广泛分布于全国各地。同时，石煤中还含有一定量的钒元素。钒元素在钢铁冶炼、化工、航空航天等领域中有着广泛的应用，具有重要的经济价值。由于钒资源种类单一、分布不均、供需矛盾等因素，导致钒资源的开发、利用与环保面临诸多难题。 石煤中钒的含量较高，但其有效利用率却很低，主要原因是石煤中的钒大部分以氧化物甚至以硫酸盐的形式存在，无法直接提取。因此，石煤提钒的研究具有重要意义，可为提高钒资源的利用率、减少环境污染做出贡献。 二、研究目的和内容 本课题旨在研究以石煤为原料的钒的提取工艺，以提高钒的利用率，达到资源循环利用的目的。具体研究内容如下： 1.对不同来源的石煤样品进行分析，确定其钒含量和矿物组成，为研究提供基础数据。 2.研究石煤的预处理技术，为后续的提取工艺打下基础。 3.研究石煤钒的提取工艺，通过实验室小试和中试，确定最佳的工艺条件。 4.对提取后的有效钒化合物进行深度处理和纯化，以满足不同领域的需求。 5.对提取工艺进行优化，以提高提取效率和降低成本。 三、研究方法 本研究将采用实验室小试和中试相结合的方法，通过不同的前处理工艺和提取工艺，对不同来源、含量的石煤进行钒的提取。同时，研究各因素对提取效率的影响，优化工艺条件，提高提取效率和纯度。在研究过程中，将运用现代分析技术和仪器，如扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、原子荧光光谱(AFS)等，对石煤和提取后的产物进行分析和检测，获得准确的数据和结论。 四、预期结果 通过本研究，可获得以下预期结果： 1.掌握石煤提钒的基本工艺，提高钒的利用率和钒的纯度。

石煤提钒新工艺

石煤提钒新工艺 近年来，随着钒资源的逐渐枯竭和市场需求的增加，石煤提钒成为了一种备受关注的新工艺。石煤提钒是指利用石煤作为原料，通过一系列的化学反应和物理处理，将其中的钒元素提取出来，从而得到高纯度的钒产品的过程。 石煤是一种含有较高钒含量的煤炭，其主要成分是有机质和矿质，其中的矿质中含有大量的钒元素。传统的石煤提钒工艺主要是通过高温煅烧和浸出的方式进行，但存在能耗高、环境污染等问题。因此，开发一种高效、低能耗、环保的石煤提钒新工艺势在必行。 近年来，研究人员提出了一种基于氧化铝的新型石煤提钒工艺。该工艺主要包括以下几个步骤：首先，将石煤经过粉碎、磁选等预处理工序，去除其中的杂质和矿物质，得到纯净的石煤原料；然后，将纯净的石煤与氧化铝按一定的比例混合，并加入适量的助剂，形成混合料；接下来，将混合料进行高温还原反应，使其中的钒元素得以还原为金属钒；最后，通过冶炼和精炼等工艺，将金属钒提纯得到高纯度的钒产品。 相比传统工艺，基于氧化铝的石煤提钒新工艺具有多方面的优势。首先，该工艺不需要高温煅烧和浸出等环节，能耗大大降低，减少了对能源的消耗。其次，新工艺中使用的氧化铝具有良好的还原性能，能够有效还原石煤中的钒元素，提高了钒的回收率。此外，新

工艺中的助剂的添加能够改善反应条件，提高钒的提取效率。最重要的是，该工艺不会产生大量的废水和废气，具有较好的环保性能。 然而，石煤提钒新工艺也存在一些问题和挑战。首先，该工艺仍处于实验室研究阶段，需要进一步进行工程化的研究和开发。其次，新工艺中使用的氧化铝价格较高，会增加生产成本。此外，新工艺还需要解决一些技术难题，如混合料的均匀性、反应温度的控制等。因此，石煤提钒新工艺仍需要进一步的技术改进和优化。 石煤提钒新工艺是一种十分有潜力的钒资源开发工艺。该工艺通过利用石煤中的钒元素，实现了对钒资源的高效利用和回收。基于氧化铝的新工艺具有能耗低、环保性好等优势，对于钒产业的可持续发展具有重要意义。尽管还存在一些问题和挑战，但相信随着科技的进步和工艺的不断改进，石煤提钒新工艺将会得到更广泛的应用和推广。

石煤提钒原料

石煤提钒原料 简介： 石煤提钒原料是一种重要的钒资源，广泛应用于冶金、化工、电 池等行业。本文将对石煤提钒原料进行详细介绍，包括其定义、组成、分布、提取方法和应用等方面。 正文： 一、定义： 石煤提钒原料是指钒矿石中的主要组分为石煤的一种原料。石煤，又称沸石煤，是一种以阳离子矿物为主的火成岩。其特点是具有良好 的物理和化学性质，可用作提取钒的原料。 二、组成： 石煤提钒原料主要由石煤、石英、长石和磷灰石等矿物组成。其中，石煤是主要的钒源，含有较高的钒含量，通常可达到1-3%左右。 石英和长石等矿物则是石煤提钒原料中的辅助组分，其含量较低。磷 灰石主要含有磷酸盐，对提取钒具有一定的影响。

三、分布： 石煤提钒原料广泛分布于全球各地，尤以美国、俄罗斯、澳大利亚、南非和中国等国家和地区为主。其中，中国是世界上重要的石煤提钒原料供应国之一，主要分布在陕西、安徽、山西、辽宁和贵州等地。 四、提取方法： 石煤提钒原料的提取方法主要有物理、化学和生物法等。 1.物理法：物理法主要是指通过物理分离和浮选等方法，将石煤提钒原料与其他矿石进行分离，从而获得纯度较高的钒精矿。 2.化学法：化学法主要是指通过化学反应将石煤提钒原料中的有用成分转化为溶液，再经过萃取、脱水和还原等步骤，获得纯度较高的钒产品。 3.生物法：生物法是一种新兴的提取方法，主要利用微生物或酶类对石煤提钒原料进行生物浸出、生物提取和生物转化等过程，实现钒的高效提取。 五、应用：

石煤提钒原料在冶金、化工、电池等行业有广泛的应用。 1.冶金行业：石煤提钒原料可以用于生产各种钢铁产品，提高钢 铁的硬度和抗腐蚀性能。此外，钒也可用于生产合金钢、不锈钢和钢 铁中的钢水调节剂等。 2.化工行业：石煤提钒原料可用于生产各种钒化合物，如钒酸铵、钒酸钠和钒酸钡等。这些化合物广泛应用于催化剂、染料、涂料和电 镀等领域。 3.电池行业：石煤提钒原料中的钒可用于生产低温钠硫电池和钛 酸锂电池等。这些电池具有较高的能量密度和长寿命，可用于储能和 新能源车辆等领域。 六、总结： 石煤提钒原料是一种重要的钒资源，具有丰富的钒含量和广泛的 应用前景。通过物理、化学和生物法等方法，可有效提取钒，并应用 于冶金、化工、电池等行业。随着社会的发展和科技的进步，石煤提 钒原料的开发和利用将会得到进一步的推广和应用。

提钒的工艺原理及应用

提钒的工艺原理及应用 1. 引言 提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它基于化学反应原理，能够改善金属表面的性能，增加其耐腐蚀性和耐磨性。本文将介绍提钒的工艺原理以及其在实际应用中的一些案例。 2. 提钒的原理 提钒的原理是通过在金属表面形成一层氧化钒，从而提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。提钒主要包含以下几个步骤： 2.1 清洗金属表面 首先，需要对金属表面进行彻底清洗，以去除表面的杂质和氧化物。常用的清洗方法包括水洗、酸洗和溶剂清洗等。 2.2 涂敷提钒溶液 清洗后的金属表面需要涂敷提钒溶液。提钒溶液通常是由含有氧化钒和其他配位剂的溶液组成。这些配位剂可以提高提钒的效果和均匀性。 2.3 生成氧化钒层 涂敷提钒溶液后，可以将金属置于高温环境中进行加热处理。在高温下，溶液中的氧化钒会与金属表面发生反应，生成均匀的氧化钒层。 2.4 冷却处理 生成氧化钒层后，需要对金属进行冷却处理，以稳定氧化钒层。 3. 提钒的应用 提钒工艺具有广泛的应用领域，下面将介绍一些常见的应用案例： 3.1 汽车行业 在汽车制造过程中，很多金属零部件需要具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。提钒工艺可以增加这些部件的表面硬度，提高其使用寿命。

3.2 航空航天行业 航空航天行业对金属材料的性能要求非常高。提钒工艺可以改善金属表面的抗氧化和耐蚀性能，提高零部件的可靠性和使用寿命。 3.3 机械制造行业 在机械制造行业中，很多机械零部件需要具有较高的耐磨性。提钒工艺可以增强金属表面的硬度和耐磨性，提高机械零部件的工作效率。 3.4 电子行业 电子产品中常用的金属连接器需要具备良好的导电性和耐腐蚀性能。提钒工艺可以改善金属表面的导电性，并提高连接器的使用寿命。 3.5 医疗器械行业 在医疗器械制造过程中，很多金属器械需要具备良好的抗菌性和耐蚀性能。提钒工艺可以改善金属表面的抗菌性能，提高医疗器械的安全性和可靠性。 4. 总结 提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它通过生成一层均匀的氧化钒层，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。提钒工艺在汽车、航空航天、机械制造、电子和医疗器械等行业中有广泛的应用。随着科技的进步，提钒工艺还将不断发展和完善，为各行业提供更加高效和可靠的金属表面处理解决方案。

提钒的工艺原理及应用方法

提钒的工艺原理及应用方法 1. 工艺原理 提钒是一种常见的金属处理工艺，主要用于提高金属的硬度和耐磨性。其工艺 原理包括以下几个方面： •物理原理：提钒工艺主要是通过在金属表面形成化合物薄层来改善材料性能。钒与金属元素反应形成金属间化合物，能够提高金属的硬度和耐磨性。 •化学原理：钒在金属中的作用可分为两种形式，一是固溶态作用，通过钒的固溶来提高金属的强度和硬度；二是析出态作用，通过钒的析出来增加金属的硬度和耐磨性。 •影响因素：提钒工艺的效果受到多种因素的影响，包括钒含量、提钒温度、保温时间等。不同金属在进行提钒工艺时，这些因素的选择和控制都会有所不同。 2. 应用方法 提钒工艺在实际应用中有多种方法，下面列举几种常见的应用方法：•溶钒提钒法：将含钒金属加热至钒的溶解温度，在固溶态下进行保温处理。通过固溶态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。 •散钒提钒法：将含钒金属加热至析出温度，在金属中析出钒化合物。 通过析出态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。 •氧化钒提钒法：在金属表面形成钒氧化物薄层，通过钒氧化物的作用，提高金属的表面硬度和耐蚀性。 •电解钒提钒法：利用电解质溶液中的钒离子，在电极上析出钒，形成钒化合物薄层。通过钒化合物的作用，提高金属的硬度和耐磨性。 3. 提钒工艺的优势和应用领域 提钒工艺具有以下优势： •提钒工艺能够显著提高金属的硬度和耐磨性，提高材料的使用寿命。 •提钒工艺成本相对较低，操作简单，适用于大规模生产。 •提钒工艺可以与其他工艺相结合，进一步提高材料性能。

提钒工艺在以下领域有广泛的应用： •机械制造：提钒工艺可以应用于各类机械零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高机械设备的使用寿命。 •汽车工业：提钒工艺可以应用于汽车轴承、曲轴等零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高汽车的运行稳定性和寿命。 •航空航天：提钒工艺可以应用于航空航天领域的零部件制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高航空器件的可靠性和安全性。 •能源行业：提钒工艺可以应用于发电设备、输电装置等重要设备的制造，提高设备的耐磨性和使用寿命，减少能源损耗。 总之，提钒工艺是一种重要的金属处理工艺，通过钒的作用，可以显著改善金属的硬度和耐磨性。在各个领域都有广泛的应用，可以提高材料的使用寿命，减少维修和更换成本。

钒及钒生产工艺完整

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钒及钒生产工艺 第一章钒的性质及应用 一、钒的性质： 钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。 钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。 钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。它们的主要性质列于下表：

二、钒的应用 三、五氧化二钒的性质 V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为0.07g/L），溶液呈黄色。它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。 第二章五氧化二钒生产工艺方法概述 五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。 一、五氧化二钒生产工艺方法： 五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金： 1、火法冶金： 将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水，再从铁水氧化出钒渣，使钒得到富集后再使用。此种方法称之为火法提钒。 钒钛磁铁矿冶炼含钒铁水的方法