石煤灰渣復(fù)合添加劑移動(dòng)床二次焙燒提釩試驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)階段，我國(guó)石煤提釩工業(yè)存在設(shè)備簡(jiǎn)陋、釩回收率低、資源利用率低、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重等一系列難題。本文針對(duì)廣西上林石煤的特點(diǎn)，對(duì)比分析現(xiàn)有的石煤提釩工藝，提出石煤灰渣二次焙燒酸浸提釩工藝：含釩灰渣新型復(fù)合添加劑二次焙燒-稀硫酸浸出-離子交換-銨法沉釩，該工藝大幅降低了提釩酸耗量，同時(shí)也取得了較高的釩回收率。
　　移動(dòng)床二次焙燒是該工藝中決定釩回收率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文著重通過(guò)大量試驗(yàn)分析、機(jī)理研究和移動(dòng)床中試試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了深入系統(tǒng)

2、的研究。
　　本文首先根據(jù)上林石煤灰渣的晶體結(jié)構(gòu)以及釩在其中的賦存特點(diǎn)，提出新型復(fù)合添加劑(NaCl-CaF2-CaCO3)二次焙燒石煤灰渣提釩的思路，對(duì)新型復(fù)合添加劑作用下石煤灰渣二次焙燒的最佳溫度條件和氣氛要求進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上結(jié)合XRD(X射線(xiàn)衍射分析)、SEM(掃描電鏡分析)、EDX(能譜分析)等表征方法，對(duì)NaCl-CaF2-CaCO3在焙燒過(guò)程中的作用機(jī)理進(jìn)行探討分析，闡明了新型復(fù)合添加劑對(duì)釩轉(zhuǎn)化的作用機(jī)理。

3、>　　其次在確定含釩灰渣二次焙燒所需溫度工況的基礎(chǔ)上，著重將石煤自燃作為二次焙燒供熱方式進(jìn)行深入研究。針對(duì)石煤燃燒過(guò)程中有機(jī)質(zhì)以及碳質(zhì)的氧化作用對(duì)釩氧化的影響，以氧化焙燒體系為研究對(duì)象，根據(jù)摻石煤生料的多重氧化過(guò)程，提出分段氧化的技術(shù)方案：在前期升溫階段降低升溫速率讓大部分燃料氧化燃燒；在后期保溫階段主要以釩的氧化轉(zhuǎn)化為主，剩余的小部分燃料繼續(xù)燃燒維持高溫。
　　在不同的終溫、升溫速率、焙燒氣氛下對(duì)摻石煤生料進(jìn)行二次焙燒試驗(yàn)，通過(guò)

4、釩轉(zhuǎn)化率結(jié)果配合后續(xù)的XRD晶相結(jié)構(gòu)分析、氣體析出特性分析以及SEM表面形態(tài)分析，得到了摻石煤生料二次焙燒的最佳工況，驗(yàn)證了以石煤為燃料進(jìn)行二次焙燒提釩的可行性。
　　然后利用TG-FTIR(熱重-紅外聯(lián)用分析)、DSC(差熱分析)等方法對(duì)摻石煤生料的燃燒過(guò)程以及生料中石煤的燃燒特性作了相應(yīng)的探索和研究，以期為摻石煤生料在工業(yè)上的應(yīng)用作準(zhǔn)備。
　　最后根據(jù)前期二次焙燒試驗(yàn)研究的結(jié)果，采用自行設(shè)計(jì)的新型提釩焙燒移動(dòng)床進(jìn)行二次焙

5、燒提釩試驗(yàn)，考察了爐內(nèi)溫度、高溫停留時(shí)間、爐內(nèi)氧化性氣氛對(duì)釩轉(zhuǎn)化率的影響。鑒于釩的轉(zhuǎn)化對(duì)溫度條件和焙燒氣氛的要求，將移動(dòng)床設(shè)為五個(gè)溫度帶，通過(guò)Gasmeter氣體分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣成分(HCl、HF、CO2、CO)。試驗(yàn)結(jié)果表明，移動(dòng)床二次焙燒熟料的釩轉(zhuǎn)化率可達(dá)84.68％，同時(shí)能有效減少氣體污染物的排放。這說(shuō)明利用移動(dòng)床進(jìn)行提釩焙燒試驗(yàn)是可行的，該焙燒工藝技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好，對(duì)于以類(lèi)質(zhì)同相形式存在于石煤中的釩的提取冶煉，