高釩渣鈉化焙燒反應(yīng)行為研究.pdf

1、我國(guó)是世界釩資源大國(guó)，擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源。在攀西地區(qū)，其釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量占我國(guó)總儲(chǔ)量的95％，其從釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)的釩渣中，由于釩含量高，因此稱(chēng)為高釩渣。在高釩渣鈉化焙燒提釩工藝過(guò)程中，由于在焙燒過(guò)程中高釩渣中各組分的相互影響、以及過(guò)程中物相變化、價(jià)態(tài)變化的不同，因此工業(yè)上工藝參數(shù)掌控困難，因而阻礙了進(jìn)一步提高釩的回收率。因此對(duì)高釩渣的焙燒反應(yīng)行為進(jìn)行深入研究，具有重要的意義。
　　本文以高釩渣為研究對(duì)象，以Na2CO3為鈉化劑

2、，通過(guò)大量的熱力學(xué)計(jì)算與分析，對(duì)高釩渣鈉化焙燒過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的研究。同時(shí)，結(jié)合X射線(xiàn)衍射(XRD)、X射線(xiàn)熒光(XRF)和電感耦合等離子(ICP)等現(xiàn)代化分析檢測(cè)手段，研究了焙燒溫度、焙燒時(shí)間、Na2CO3加入量、物料粒度、主要組分等因素對(duì)高釩渣焙燒浸出效果的影響，取得一定研究成果:
　　(1)熱力學(xué)計(jì)算與分析表明:
　　高釩渣中的釩、鐵、鐵橄欖石、釩鐵尖晶石的氧化反應(yīng)在研究范圍內(nèi)是可以自發(fā)進(jìn)行的。鐵、鐵橄欖石

3、、釩鐵尖晶石的氧化所需要的氧分壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于焙燒過(guò)程的氧分壓。
　　在本試驗(yàn)溫度條件下，以Na2CO3作為鈉化劑，在鈉化焙燒過(guò)程中Na2CO3與V2O5生成水溶性釩酸鈉的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，且隨著溫度的升高，反應(yīng)越容易發(fā)生;CaO、SiO2、 TiO2、 Al2O3與Na2CO3、 V2O5之間的反應(yīng)在熱力學(xué)上也是可自發(fā)進(jìn)行的。
　　(2)試驗(yàn)研究表明:
　　高釩渣鈉化焙燒過(guò)程對(duì)釩的浸出有著顯著的影響，單因素試驗(yàn)表明:①當(dāng)焙燒

4、溫度上升時(shí)，釩浸出率先升高后降低且850℃時(shí)達(dá)到最大值;②當(dāng)焙燒時(shí)間增加時(shí)，釩浸出率先升高后降低且60min時(shí)達(dá)到最大值，最后趨于平穩(wěn);③隨著Na2CO3加入量的增加，釩浸出率逐漸升高，在加入量為20％時(shí)達(dá)到最大值，后趨于平穩(wěn);④當(dāng)物料粒度減小時(shí)，釩浸出率逐漸增大，物料粒度為-200目（-74μm）時(shí)達(dá)到最大值。綜合上述因素的考慮，確定鈉化焙燒的最佳工藝條件為:焙燒溫度為850℃，焙燒時(shí)間為60min，Na2CO3加入量為20％，物料粒