低品位硅質含釩石煤的高效富集及機理研究.pdf

1、釩具有金屬“維生素”之稱，有眾多優(yōu)異的物理化學性能，是重要的戰(zhàn)略物資。石煤是經(jīng)過長期的地質變化，埋在古老地層中的一種有機頁巖。我國石煤儲量極其豐富，雖然石煤中V2O5的平均品位較低，但卻是獲取釩金屬的一種獨特資源。大力發(fā)展石煤提釩技術，將對我國釩工業(yè)發(fā)展有著十分重大的意義。
　　目前，石煤提釩的技術水平不夠先進，存在回收率低、藥劑消耗大、生產成本高、環(huán)境污染嚴重等問題。本文作者在前人研究的基礎上，以陜西某低品位硅質含釩石煤釩礦為研

2、究對象，首先進行了工藝礦物學分析，結合大量的理論分析和實驗研究，在此基礎上提出了“擦洗—浮選—浸出”的高效富集工藝，為該礦以及其他此類礦石的開發(fā)利用提供了借鑒，具有明顯的經(jīng)濟效益和理論指導意義。對主要含釩礦物進行了單礦物實驗;通過Zeta電位測試、吸附量測試進一步研究了捕收劑與含釩單礦物的吸附機理;最后對微細粒伊利石進行了擦洗沉降研究。主要研究內容及創(chuàng)新成果如下:
　　(1)工藝礦物學研究表明:該石煤礦含碳量很低，原礦中石英含量很

3、高，達到75.34％; V2O5的品位為0.68％，主要是以類質同象形式賦存于云母類礦物和吸附子氧化鐵與伊利石等粘土礦物中，釩在石煤中分布不均勻，主要賦存在-0.038mm的粒度級中。
　　(2)單礦研究表明:對于含釩礦物云母和伊利石，陽離子捕收劑YL1的捕收性能都要好于YL2。陰離子捕收劑對含釩礦物云母、伊利石和石英浮選行為的研究表明，以SDBS作為捕收劑效果最佳。采用陰陽離子混合捕收劑，總藥劑用量為1.2×10-4mol/L時

4、，云母回收率達到90％以上，伊利石的回收率在40％左右，石英回收率均小于20％，可實現(xiàn)云母、伊利石和石英的分離。最后研究了難免離子Ca2+對含釩礦物浮選行為的影響。
　　(3)捕收劑與含釩礦物作用表明:在蒸餾水中，云母、伊利石、石英的ζ-電位都隨著pH值的增加負值升高，表明礦物表面的羥基化程度隨著pH值的增加而增加。在YL1溶液中，云母、伊利石、石英的ζ-電位整體都向正方向增加，而在SDBS溶液中，三者的ζ-電位整體向負值方向移動

5、，這表明捕收劑在礦物表面發(fā)生了吸附行為。
　　(4)細粒伊利石擦洗沉降表明:對-0.01mm粒級的微細粒伊利石進行分散沉降實驗，采用擦洗—沉降的方法，能對微細粒級伊利石高效回收。
　　(5)實際礦石研究表明:按照“擦洗脫泥—浮選”聯(lián)合選礦工藝流程進行實驗，將原礦中V2O5品位由0.67％富集到1.87％，浮選拋出了72.91％的脈石礦物，包括絕大多數(shù)的耗酸礦物，使得后續(xù)浸出所需熱能減少，同時降低了浸出藥劑的用量，整體降低了后