低品位硅質(zhì)含釩石煤的高效富集及機(jī)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(xué)性能，是重要的戰(zhàn)略物資。石煤是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)變化，埋在古老地層中的一種有機(jī)頁(yè)巖。我國(guó)石煤儲(chǔ)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(dú)特資源。大力發(fā)展石煤提釩技術(shù)，將對(duì)我國(guó)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(shù)水平不夠先進(jìn)，存在回收率低、藥劑消耗大、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。本文作者在前人研究的基礎(chǔ)上，以陜西某低品位硅質(zhì)含釩石煤釩礦為研

2、究對(duì)象，首先進(jìn)行了工藝礦物學(xué)分析，結(jié)合大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)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(kāi)發(fā)利用提供了借鑒，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和理論指導(dǎo)意義。對(duì)主要含釩礦物進(jìn)行了單礦物實(shí)驗(yàn);通過(guò)Zeta電位測(cè)試、吸附量測(cè)試進(jìn)一步研究了捕收劑與含釩單礦物的吸附機(jī)理;最后對(duì)微細(xì)粒伊利石進(jìn)行了擦洗沉降研究。主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新成果如下:
　　(1)工藝礦物學(xué)研究表明:該石煤礦含碳量很低，原礦中石英含量很

3、高，達(dá)到75.34％; V2O5的品位為0.68％，主要是以類質(zhì)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(jí)中。
　　(2)單礦研究表明:對(duì)于含釩礦物云母和伊利石，陽(yáng)離子捕收劑YL1的捕收性能都要好于YL2。陰離子捕收劑對(duì)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(yáng)離子混合捕收劑，總藥劑用量為1.2×10-4mol/L時(shí)

4、，云母回收率達(dá)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(shí)現(xiàn)云母、伊利石和石英的分離。最后研究了難免離子Ca2+對(duì)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(fù)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(fù)值方向移動(dòng)

5、，這表明捕收劑在礦物表面發(fā)生了吸附行為。
　　(4)細(xì)粒伊利石擦洗沉降表明:對(duì)-0.01mm粒級(jí)的微細(xì)粒伊利石進(jìn)行分散沉降實(shí)驗(yàn)，采用擦洗—沉降的方法，能對(duì)微細(xì)粒級(jí)伊利石高效回收。
　　(5)實(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)降低了浸出藥劑的用量，整體降低了后