Na3AlF6對(duì)含釩頁(yè)巖提釩焙燒與浸出過程的影響研究.pdf

1、含釩頁(yè)巖是我國(guó)特有的一種釩礦資源，儲(chǔ)量極其豐富。含釩頁(yè)巖中的釩大多是以V(Ⅲ)類質(zhì)同象取代鋁氧八面體中Al(Ⅲ)的形式賦存于云母類礦物的晶格中，很難被提取。一般采取的方法是通過添加劑和高溫焙燒的作用破壞云母類礦物的晶體結(jié)構(gòu)，達(dá)到強(qiáng)化提釩的目的。在焙燒過程中添加鈉鹽有利于易溶性的釩酸鈉鹽的形成，而在浸出過程中氟化物能促進(jìn)云母類礦物晶體結(jié)構(gòu)的破壞。Na3AlF6在鋁電解行業(yè)中常被用作助熔劑，可降低氧化鋁的熔點(diǎn)。此外，在磨具制造行業(yè)，Na3A

2、lF6可降低低熔陶瓷結(jié)合劑的耐火度。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，在焙燒過程中加入少量的含氟鈉鹽Na3AlF6作焙燒添加劑能強(qiáng)化提釩效果。本文以湖北某云母型含釩頁(yè)巖為對(duì)象，研究了在焙燒過程中引入含氟鈉鹽Na3AlF6的焙燒浸出工藝，并通過Na3AlF6焙燒和空白焙燒的比較，考察了焙燒和浸出過程的主要工藝參數(shù)對(duì)釩浸出率的影響。
　　結(jié)果表明:在Na3AlF6的添加量為3％，焙燒溫度為700℃，焙燒時(shí)間為1h，硫酸濃度為20％(v/v)，液固比為

3、1.5mL/g，浸出溫度95?！妫鰰r(shí)間為3h的條件下，釩浸出率可達(dá)90.57％，與相同條件下空白焙燒酸浸相比，釩浸出率提高了27.17％。Na3AlF6的添加量對(duì)釩浸出率的影響很顯著。若在焙燒過程中添加Na3AlF6，焙燒溫度可從900℃降低至700℃，減少能耗。要達(dá)到相同浸出效果，在焙燒過程中加入Na3AlF6的情況下所需硫酸用量比不加Na3AlF6時(shí)的硫酸用量低。此外，在焙燒過程中添加Na3AlF6，浸出時(shí)間可縮短至3h，釩的浸

4、出反應(yīng)速率加快。
　　結(jié)合XRD、FTIR、SEM-EDS等多種檢測(cè)分析結(jié)果及熱力學(xué)分析研究了Na3AlF6強(qiáng)化提釩的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)隨著焙燒溫度的升高云母逐漸分解且向長(zhǎng)石類礦物轉(zhuǎn)化。在焙燒過程中Na3AlF6參與云母的分解反應(yīng)，降低了云母的分解反應(yīng)的吉布斯自由能，使云母在更低的溫度下發(fā)生分解反應(yīng)，云母結(jié)構(gòu)的破壞程度增大，同時(shí)還有利于易溶性的釩酸鈉鹽的生成，浸出過程中釩更容易從礦物中被溶出，釩浸出率升高。浸出過程中焙燒產(chǎn)物氟鎂鈉石在硫酸