微波對(duì)石煤提釩的影響.pdf

1、石煤是一種獨(dú)立含釩礦物，是提取V2O5的重要礦物資源。傳統(tǒng)的石煤提釩工藝采用鈉鹽焙燒，不僅污染大，而且V2O5的回收率低。硫酸直接浸出法，則H2SO4 耗量大，除雜困難，難于得到合格的釩產(chǎn)品。
　　 微波是一種頻率在300～300000MHz的電磁波。將微波應(yīng)用于冶金工藝，顯示出加熱均勻、加熱速度快、高效節(jié)能并提高冶金效能等許多優(yōu)點(diǎn)。本文首次將微波技術(shù)引入石煤提釩工藝中，考察了添加劑—微波焙燒工藝和微波濕法酸浸工藝條件下，微波對(duì)

2、石煤中釩浸出的影響，并分別與傳統(tǒng)焙燒工藝和傳統(tǒng)加熱濕法酸浸工藝進(jìn)行了比較。
　　 研究表明，微波處理石煤能顯著提高釩的浸出性能。經(jīng)微波處理后，礦物組分間熱膨脹系數(shù)不同而致使礦樣顆粒的龜裂，增大了礦樣的比表面積，促使V2O5與添加劑（Na2CO3）反應(yīng)，形成可溶性NaVO3。
　　 通過(guò)微波焙燒與傳統(tǒng)焙燒后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，考察焙燒溫度、焙燒時(shí)間和添加劑用量對(duì)石煤提釩的影響，結(jié)果表明，微波焙燒溫度為700 °C，焙燒60 min

3、，添加劑(Na2CO3)用量為礦樣質(zhì)量的6％時(shí)，V2O5浸出率達(dá)到76.7％以上；800 °C下，經(jīng)微波焙燒60 min，礦樣中小于0.074 mm粒級(jí)的含量從65.0％提高到76.1％。根據(jù)微波焙燒前后礦樣粒度的變化，提出了微波焙燒過(guò)程礦樣裂解模型，用此模型可以解釋微波焙燒能夠提高石煤中V2O5浸出率的原因。
　　 利用微波對(duì)石煤進(jìn)行強(qiáng)化浸出，在微波功率為200 W、硫酸用量為礦樣的16％、微波輻射時(shí)間為60 min和液固比為

4、2的條件下，石煤V2O5浸出率達(dá)到66.5％。
　　 在微波強(qiáng)化浸出過(guò)程中對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行溫度測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果表明，在到達(dá)沸點(diǎn)之前，反應(yīng)體系為非恒溫反應(yīng)過(guò)程，分析了微波輻射條件下，石煤提釩的動(dòng)力學(xué)特征，根據(jù)動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果擬合出，給出了釩在反應(yīng)體系中的浸出速率數(shù)學(xué)模型，浸出液經(jīng)銨鹽沉釩，V2O5總回收率為93.0％以上。釩酸銨沉淀烘干，在400～500℃下煅燒，得五氧化二釩粉末，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，其純度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。