微波對石煤提釩的影響.pdf

1、石煤是一種獨立含釩礦物，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。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

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。
　　 通過微波焙燒與傳統(tǒng)焙燒后的對比實驗，考察焙燒溫度、焙燒時間和添加劑用量對石煤提釩的影響，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，V2O5浸出率達到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。
　　 利用微波對石煤進行強化浸出，在微波功率為200 W、硫酸用量為礦樣的16％、微波輻射時間為60 min和液固比為

4、2的條件下，石煤V2O5浸出率達到66.5％。
　　 在微波強化浸出過程中對反應(yīng)體系進行溫度測定，試驗結(jié)果表明，在到達沸點之前，反應(yīng)體系為非恒溫反應(yīng)過程，分析了微波輻射條件下，石煤提釩的動力學(xué)特征，根據(jù)動力學(xué)推導(dǎo)和實驗數(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，對產(chǎn)品進行檢測，其純度達到國家標(biāo)準(zhǔn)。