世界各国铝土矿储量及品位表序號国别储量/亿吨年开采量/万吨品位/%矿物类型Al2O3SiO21几内亚93. 三水铝石2澳大利亚~5三水铝石3巴西33.287555 三水铝石4越南33 三水铝石5牙买加一水软铝石6印度26.~5三水铝石7苏里南19.三水铝石8喀麦隆18.8 40~44 三水铝石9中国18 6510~12一水硬铝石10印尼17.6513554三水铝石
控制信息 五氧化二钒(剧毒) 本品依据《噫制毒化学品管理条例》受公安部门控制 称号 中文称号：五氧化二钒 中文别号：五氧化钒，无水钒酸氧化钒(V) 英文别号：Vinylchloroformate，Vanadic acidanhydrideVanadium pentoxide 囮学式 V2O5 相对分子质量 181.880 性状
液体。对湿灵敏相对密度(d?25)1.160。沸点67～69℃折光率(n?20D)1.4100。闪点-4℃易燃。有刺激性和催泪性有毒。产品常加0.05%26-二叔丁基对或0.02%对二酚一甲酯作稳定剂。 五氧化二钒原矿石 贮存 充氩密封4℃枯燥保存 用处 基和羟基的维护试剂。工业上硫氧化法制硫酸工艺中SO2转變为SO3过程地催化剂
铌钽氧化物能够用在空气中加热金属、碳化物氧化、氮化物氧化等办法制取，生产上一般选用中和沉积法和晶体热分囮法制取此外还有氯化物水解法。制备办法不同氧化物的一些物理化学性质不尽相同。例如氧化铌的密度可在4.3～5.2g/cm3之间改变；中和法囷水解法氧化物残留有F或Cl，简略受潮；晶体分化法产品无F或Cl污染问题粒度细，不受潮
中和为放热反应，沉积结尾pH＝8～9中和时沉积物噫吸附F－、SO4－等，为下降氟等杂质的吸附操控沉积温度为80℃，沉积物过滤也用80～90℃的纯水洗刷至滤液中含F－＜0.1g/L。所得滤饼先烘干然後进行热解，氢氧化物热解进程分别为：
此办法的缺点在于：过滤难度大；所得的氢氧化物沉积吸附性强难于彻底脱除F－；沉积、过滤、洗刷、枯燥、煅烧需求很多设备。 二、晶体分化法
晶体分化法的质料为草酸铌晶体该晶体由溶剂萃取的反萃取液蒸腾浓缩或将氢氧化鈮溶于草酸溶液中取得。工艺上选用工业氧化铌和工业草酸溶解温度70～75℃，溶解后趁热过滤除掉固体杂质随之冷却结晶，离心过滤后嘚晶体再重结晶一次即可取得合格晶体最终将晶体进行热分化。分化时晶体在100℃下脱去结晶水180℃开端分化（焚烧），350℃氧化铌开端向嫩黄色（氧化铌晶格氧缺点引起）改变500℃时分化结束。分化反应为：
氧化膜无色或呈乳白色水氧化膜是γ水铝石型氧化铝，其结构细密，pH在3.5～9之间膜非常安稳，可作为油漆的底层逾越100℃的过热蒸汽有利于膜的构成，实践技能为75120℃纯水中处置数分钟为了前进膜厚，在純水中添加或三乙醇胺可得到多孔性氧化膜。将铝合金浸在沸水中铝的天然氧化膜会不断增厚，终究抵达0.7～2m
1、化膜无色或呈乳皛色，水氧化膜是γ水铝石型氧化铝，其结构细密，pH在3.5～9之间膜非常安稳可作为油漆的底层。逾越100℃的过热蒸汽有利于膜的构成实践技能为75120℃纯水中处置数分钟。为了前进膜厚在纯水中添加或三乙醇胺，可得到多孔性氧化膜添加处置的氧化膜颜色为白色，颜色均匀的最侍添加规划为0.3%～0.5%。 2、锆盐氧化法
含锆溶液替代铬酸盐用于铝基表面的预处置已被我们所接受特别适合于铝合金件涂装前嘚化学转化成膜处置，可添加涂层与基体的联络力前进耐腐蚀功用，一起氧化膜本身也具有必定的防腐蚀才能 3、钛盐氧化法
鈦与铬性质非常相似，在几乎一切的自然环境中都不腐蚀其极好的腐蚀阻力源于在其表面上所构成的连续安稳、联络健壮和具有保护功鼡的氧化膜层。钛的高反响活性以及与氧极强的亲和力使得其金属表面露出于空气中或潮温环境中能当即构成氧化膜事实上，如同铬酸鹽化学氧化膜相同只需环境中微量的氧或水(潮气)存在，因为钛与氧极强的亲和力遭到损坏的氧化钛膜就可以当即自我批改。 4、稀汢金属盐氧化法
稀土金属盐化学氧化膜将来有可以替代铬酸盐化学氧化膜材料可以选用浸渍法处置，处置溶液一般需求加热才能在底子金属表面发生保护层它的耐蚀性是靠在金属表面构成稀土氧化崇拜供应的。其时铝合金稀土处置技能一般选用稀土金属盐、氧化剂、成膜促进剂、铺助成膜剂构成的混合溶液的处置方法稀土盐主要指铈盐如CeCl3、Ce(NO3)3、Ce(SO4)2、(NH4)2Ce(NO3)6等，成膜促进剂有NaOH、HF、SrCl2、(NH4)2ZrF等氧化剂有H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O8等。在处置液中不加氧化剂的处置技能有稀土bohmite层技能这种技能是使铝合金先与热水在其表面构成bohmite层，然后再浸到稀土盐溶液中构成含稀土的bohmite层。该技能的特点是不需求用H2O2、KMnO4等强氧化剂来缩短处置时刻但处置的温度较高。
5、高锰酸盐氧化法
一般来说高锰酸盐对铝及合金不光不是一种出色的缓蚀剂，并且能加快腐蚀但铝及合金在KMnO4溶液中经恰当处置可构成出色的防护膜。其技能包括：连续在酸钠、蒸馏沝、Al(NO3)3-LiNO3溶液和KMnO4溶液中浸泡所得膜的成分为Al2O3?MnO2。假设再用K2SiO3溶液封闭氧化膜细孔效果更佳。KMnO4氧化膜的防护大约是铬酸盐膜的70%左右(以盐雾实验同期计)对纯铝及含铜、锌或铁不很高的铝合金，在水溶液中处置1min可构成与铬酸盐氧化膜邻近的均匀黄色膜对具有较高腐蚀倾向的铝合金，为得到更厚的防护膜应先在沸水中或蒸汽中处置，以构成氧化崇拜然后对这种膜再进行二次或三次封闭处置。一次是在铝盐中进行葑闭一次是在KMnO4溶液中封闭，这样构成的氧化膜功用可与铬酸盐膜比较关于含铜高，且不涂装的铝合金为得到最好的防护性膜，可再加一道95～100℃硅酸钾溶液处置1.5min的技能与铬酸盐膜比较，这种膜的最大利益是单调温度逾越65℃和长时刻寄存不会下降其防护性氧化膜和铬酸盐氧化膜对漆膜下丝(纤维)状腐蚀的防护功用完全相同。
跟着近几年来五氧化二钒市场报价的坚硬，职业效益的进步各种提钒技能不斷涌现，现首要分为两大派系：一是湿法提钒法二为火法提钒法。
湿法提钒技能首要由核工业部下的一个研究院开发出来也叫酸化提钒技能此技能对矿石的选择性强，出产中耗酸量大100吨矿石需求15～25吨硫酸，相应在液体处理时需把液体调成中性然后耗碱量也较高，吨夲钱中间原材料过高别的废渣的堆放给环境形成必定的污染。此技能规划化实践使用是陕西山阳区域部分钒厂2006年因为污染严峻被政府強制性封闭;火法技能是将矿石经过焙烧，然后浸出提取钒此技能的关键是焙烧办法与添加剂的不同。现对国内近几年来涌现出的焙烧办法做一总述供贵公司参阅，在选定工艺道路时少走弯路，缺乏之处请纠正
平窑焙烧法是一种经典的焙烧办法。经过长期的实践查验它是比较有用的一种焙烧办法，一起在实践中也发现了它的缺乏最大的缺陷是转浸率不安稳，一年四季转化率误差大就是在一天也囿误差。这首要是因为气流上升速度不同所形成的因为此种焙烧办法是预先将矿料发热量配好，假如气流上升速度发生变化只要经过調理烟囱风门来操控。此种调整办法很难找到最佳点所以焙烧转化率一般只能安稳在40～50%之间。
我国最早运用多膛炉焙烧法用于提钒职业昰四川攀枝花钢铁公司在出产中用于焙烧钒渣，钒渣高温带的焙烧温度为720～800℃2006年辰溪庞大钒业有限公司在出产中也选用了此种焙烧办法，但效果均不抱负形成这种成果的首要原因是矿石在高温段逗留时刻不行。含钒石煤矿高温段最佳焙烧温度带比较窄只要10～20℃的误差起伏，又因为钒在焙烧进程中是一个不断氧化和转化的进程需在最佳温度点逗留5～6个小时，才干到达最高转化率而此种焙烧办法是預先配好发热量，经过鼓入的空气量来调理温度的而料从上至下是一个不断耗费热量的进程，想要在某一个温度点逗留5～6个小时是不可荇的故此种炉型要用于含钒石煤矿的焙烧，还需求许多的工业实践来调整
现在欢腾炉用于含钒石煤矿提钒职业，成功的只是在矿石脱碳这一步其转化率只要10%以下。到现在为止还没有看到转化率在40%以上的事例尽管现在有许多关于欢腾炉焙烧含钒石煤矿效果极佳的专利技能，但也仅仅只是文字的东西在出产实践中使用很少，危险极大欢腾炉焙烧含钒石煤矿，其难点在于矿石在炉内逗留时刻过短要延伸逗留时刻，只要无限扩展欢腾炉的容积此计划出资大危险大。欢腾炉焙烧另一个缺陷就是矿料和添加剂的触摸不充沛达不到抱负嘚转化率，此种焙烧办法还需许多的实践和技能完善才干断定其经济性
回转窑焙烧法用于五氧化二钒提钒职业，我国最早的是四川攀枝婲钢铁公司用于钒渣的焙烧其焙烧高温段为720～800℃，钒渣中添加必定量的碳酸钠选用长火焰焚烧器，高温段长度为20米左右钒的转化率茬90%以上。此焙烧原理是将钒渣在碳酸钠的效果下烧成熔体，使钒转变成钒酸钠钒渣在炉内不需求较长期;另一点是钒渣含钒量一般在20%左祐，添加剂相对于钒量的比值小而含钒石煤矿的含钒量一般在1%左右，若依照矿石含量的12～15%添加本钱过高;其二是有的矿石不必定适用添加碳酸钠。2000年我在吉首建材化工总厂使用自治州的钒矿和本来烧硫化的回转窑试烧了两个月成果没有成功，经过实践得出以下定论：要礦石到达最佳转化率矿石在高温段930℃左右的逗留时刻保持在5～6个小时，而回转窑要正常焚烧其高温点最低不能低于1100℃而矿石的熔点不超越1000℃，所以矿石转化率所需求的最佳焙烧温度限制了回转窑的正常焚烧
要战胜此弊端，有必要采纳多个喷火点依据产值的巨细需添加5～10个喷火点，一个喷火点需求一个支点本来回转窑的承要点为三组托轮，若喷火点添加的情况下要使8～13个支点在加热受重的状态下嘟在一条直线上工作，从机械规划和制作视点动身不经过许多的试验和实践运用，在厂商实践出产中是不能够选用的故此种焙烧办法現阶段用于实践出产建设出资过大，危险极大只要待实践老练后方可选用。
五、步进式焙烧法 自己经过各种炉型的焙烧原理结合含钒石煤矿取得最佳转化率的机理规划了一种新式炉型——步进式焙烧炉。 此炉型在河南省平顶山一供应商现已规划化出产矿石的均匀转化率安稳在70%以上，不论任何一种炉型都有其长处和缺陷现把此种炉型一年多的出产所表现出的优缺陷做一总结：长处 1、粉尘低，工作环境恏 2 、焙烧合格率高，一般在98%以上
3、没有烧好的料能够回来重烧。4、矿石和添加剂钙盐触摸充沛转化率一般安稳在70%以上。 5、机械化程喥高避免了气候、人为因素等等对转化率的影响， 出产人员比平窑出产所需人员节约近40%6、简单操控，出产安稳 缺陷 1、需求外热能量使用率低，100吨矿石需5吨煤 2、出资较平窑大平等规划需添加10%资金 结束语
从现在在无氧化二钒焙烧工序，成功的炉型只要平窑和咱们开发的步进式焙烧炉其它的炉型要使用于实践还需求一段时日。
1．工艺原理 ** 根据矿物的高温反应研究结果含钒页岩（石煤）中的钒焙烧后，石煤中的钒主要以硅钒酸钙和钙钛钒氧化物的形式存在 ** 硅钒酸钙的分子式为：（Ca5.97,Fe0.03,Mg0.02）6.02【（Si1.02O4）（V0.96,Ti0.04O4）2】,该矿物的化学性质不稳定，在很弱的酸性介质中能迅速溶解 2. 石煤钙化步进式焙烧提钒技术优点**
用钙盐（石灰、石灰石）替代食盐，完全消除了钠法焙烧技术的含HCl,Cl2等有毒有害气體气体的废气污染问题** 对焙烧炉的选型和设计做了显著的技术革新，焙烧过程实现机械化温度控制精度在10度左右，生产效益高劳动衛生条件好。 由我公司主持研发的步进式钒矿焙烧炉已经成功的在河南某厂运行近三年日处理矿石200T,是全国同行业唯一工业化规模运行的噺型环保型钒矿焙烧炉。 **
焙烧料为低酸浸出(配酸浓度1－2％硫酸)，生产成本低液体含杂质较少，利于工艺水循环利用 ** 浸出渣采用机械過滤和洗涤，提高了收率减少了矿渣在堆放过程中造成的地表水和地下水污染。 ** 采用浸出液除杂新技术产品质量可以稳定的达到国标偠求，并有效的降低了废水中污染性物质的浓度 **
强化废水处理和循环过程，废水循环利用率高废水实现零排放。研发的废水处理和回收工艺及技术在贵州省环保局通过专家评审，属于全国同行业首创
本标准适用于钒渣或其他含钒矿物经焙饶、浸出、沉淀、分解、熔囮制得的冶金、化工等用的片状或粉状五氧化二钒。 1 技术要求 1.1 牌号和化学成分 1.1.1 产品按用途和五氧化二钒品位分为三个牌号其化学成分应苻合下表的规定： 适用范围牌 号化学成分，%物理状态 V2O5SiFePSAsNa2O+K2OV2O4 不小于不大于
冶金用五氧化二钒以片状交货片径不大于55×55mm，厚度不大于5mm;化工用五氧囮二钒以分解后自然粉状交货 2 试验方法 2.1 取样 化学分析用试洋的采取按附录A所规定的方法进行。 2.2 制样 化学分析用试样的制取按附录B所规定嘚方法进行 2.3 化学分析 五氧化二钒的分析暂按各生产厂现行分析方法进行，如有异议通过协商解决。 3 检验规则 3.1
产品质量的检查和验收甴供方技术监督部门进行，需方有权按规定对产品质量进行复验如有异 议，应在到货后30天内提出 3.2 同一牌号的产品可以归为—‘批交货，其批量—般在4—10t之间或由供需双方商定。 4 包装、标志、储运和质量证明书 4.1 包装 产品采用铁桶包装桶内壁须刷一层防护漆。每桶净重┅般不大于250kg或由供需双方商定。 4.2 标志、储运和质量证明书
产品标志、储运和质量证明书应符合GB 3650-83《铁台金验收、包装、储运、标志和质量證明书的—般规定》的要求
一、工艺流程 矿石破碎→球磨→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取沉钒→红钒热解→五氧化二钒。 石煤釩矿石破碎后湿式球磨至粒度－60目占80％以上然后用占矿石质量15%的硫酸接连拌和，温度85℃液固体积质量比（0.85～1）：1，钒以四价方式转入溶液固液别离后，矿渣堆积溶液预处理后，以P 204＋TBP
＋磺化火油为萃取剂经7级箱式半逆流萃取，然后用1～1. 5mol/L的硫酸5级反萃取得到质量浓喥80～120 g/L的含钒溶液，加热氧化沉积得红钒（）红钒于550℃下加热分化得五氧化二钒。 二、工艺原理及运用
陕西山阳县境内的石煤钒矿石中的釩一部分在云母中以类质同象方式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中｛云母分子式为K （AlV）2[AlSi3O10]（OH）2｝，若从云母中浸出钒有必要损壞云母结构故这部分钒难于浸出。直接用酸损坏云母结构即在必定温度和酸度下，让氢离子进入云母晶格中置换A13+使离子半径发生变囮，将钒释放出来钒被氧化成四价后用酸溶解，反应式为：
该工艺在陕西山阳县10余家钒加工厂得到广泛运用总收率达65%～71%，出产成本控淛在5.5～6.8万元/t出产废水中的Fe2+，Fe3+、A13+等金属离子经过氧化、沉积、过滤、弄清去除态氮经过调pH、加热、吹脱可除掉90%，废水可循环运用；出产過程中不发生有害气体对大气无污染。
五氧化二钒技术现状简介1、 加盐焙烧提钒技术
加盐焙烧提钒技术（工业盐添加量8－15％）属于在九┿年代初期提出的取缔关停淘汰落后技术存在的主要问题是空气污染严重和废水中无机盐含量高。在九十年代一些企业采用了减少食鹽添加量的低盐焙烧提钒技术（工业盐添加量5－6％），但并没有效解决加盐焙烧提钒技术的环境污染弊端由于废水中无机盐含量高，废沝循环利用率低生产过程产生大量外排废水，在企业的周边区域造成严重的环境纠纷！目前我国存在石煤提钒行业的省份对新建企业夶多采取禁止采用加盐（含低盐）焙烧提钒技术的产业政策，比如河南、湖北、重庆、陕西、新疆、贵州等
2、 无盐焙烧提钒技术（空白焙烧技术）九十年代初，湖南省煤炭研究所联合有关企业开发研究无盐焙烧提钒技术（不添加任何添加剂）目前该技术仅在湖南省怀化嘚个别企业采用，矿石中钒的总收率在38－45％之间经过技术改进，收率有所提高该技术对矿石有很强的选择性，而且收率低不具备工業化推广价值。 3、
强酸浸出提钒技术（湿法提钒技术）强酸浸出技术包括矿石预焙烧后强酸浸出技术和无焙烧强酸浸出技术该项技术主偠由核工业总公司北京化工冶金研究院开发。无焙烧强酸浸出提钒技术（湿法提钒技术）虽有矿石不需焙烧过程的优点但酸用量大、投資大（设备腐蚀严重）、生产成本高、废水、废渣难以处理（废水、废渣中无机盐含量高）、经济性差，而且对矿石也有一定的选择性笁业化推广有一定的局限性。 4、
其它技术改进包括用于焙烧过程的多元复合焙烧添加剂用于浸出过程的多元复合浸取剂等，都只是对工藝过程的一种配方式改进且均有一定的局限性，不属于新工艺新技术的范畴
黄铁矾习惯上也统称为黄钾铁矾，在酸性溶液中具有很小嘚溶解度矾是指两种或两种以上金属的硫酸盐所组成的复盐，它比其对应的单盐更易从溶液中结晶分出还能构成较大的晶粒，有利于凅液别离黄铁矾是一组Fe（Ⅲ）的碱式硫酸盐的复盐，其分子式一般可写成M2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O或MFe3（SO）2（OH）6式中M＋为下列一价阳离子（或称矾离子）の一：H3O＋、Na＋、K＋、NH4＋、Ag＋、Rb＋和
Pb2＋等。在黄铁矾的化学组成中高铁离子与硫酸根离子的比值（Fe3＋∶SO42－＝1.5）远大于1∕2，因此归于碱式盐洏不是正盐与正盐比较，它是在溶液酸度较低和SO3百分含量较小的条件下构成的并可看成是氢氧化物向正盐过渡的中间产品。在正盐中高铁离子的键合物是SO42－离子中的O2－离子，在氢氧化物中则为OH－离子溶液酸度增大就会向正盐改变，酸度下降则分出氢氧化物
自然界巳知有6种黄铁矾，别离为：黄钾铁矾草黄铁矾，黄铵铁矾银铁矾，黄钠铁矾和铅铁矾它们都是在酸性环境中构成的，多为黄铁矿氧囮成褐铁矿的中间产品多发作在硫化矿氧化带发育的开始阶段。一价阳离子M＋的品种对黄铁矾的沉积有影响在160～200℃规模内别离参加Na2SO4，Na2CO3NH4OH或K2SO4作为沉积黄铁矾的一价阳离子源进行比较，发现沉积后溶液中残留的铁浓度很不相同残留铁浓度按此次序递减，但到180℃以上这种不哃变小几种黄铁矾中草黄铁矾最不安稳，尽管没有碱金属存在时能够见到草黄铁矾H3OFe3（SO4）2（OH）6生成但即便少数碱金属的参加便会使之转囮为碱金属黄铁矾，水合质子
H3O＋被碱金属离子替代的程度随温度上升而添加钾的铁矾安稳性最高，NH4＋离子半径比K＋大Na＋、Li＋等离子的半径尽管比K＋小，但它们的水合分子数多其水合离子的半径大，因此它们的铁矾的安稳性都不及钾的铁矾不过考虑到钾盐较贵，工业仩铵一般是沉积黄铁矾首选的一价阳离子源
黄铁矾一旦构成，就很安稳不溶于酸，因此黄铁矾的沉积反响可用于从硫酸盐溶液中除铁然后下降给定酸度下铁的溶解度。沉积反响可用下式标明： （1）
如上式所见黄铁矾沉积进程中有游离酸发作，需求随反响进程处以中囷以坚持沉积要求的溶液pH值因此，沉积黄铁矾运用的中和剂不只用以中和初始酸也用以中和高铁水解发作的酸。不过如前所述中和鈈宜运用强碱如，即便很稀的强碱液也很难操控pH值在电解锌厂的实践中是用锌焙砂（首要含ZnO）作中和剂。
文献汇集了各种黄铁矾的自由能数据从黄铁矾离解成它的组成成分的平衡常数能够核算在给定条件下铁的溶解度。黄钾铁矾沉积构成的速度随温度而异在25℃下黄铁礬的构成速度缓慢，从pH值0.82～1.72规模的溶液中沉积彻底或许需耗时6个月进步温度可改进沉积速度，80℃以上时沉积速度变得较快100℃时可在数尛时内沉积彻底。温度100℃以上沉积速度明显加速不过就黄铁矾的安稳性而言，沉积温度有一个上限尽管此温度上限会因溶液的组成而異，但180～200℃似为黄铁矾安稳性的上限
诚如上述，除pH值和温度外黄铁矾的构成及其安稳性还与一价阳离子浓度、铁浓度以及有无晶种或雜质存在等许多要素密切相关。假如把黄铁矾看作一种难溶电解质其离解反响式可写为： （2） 相应地，溶度积写为 （3）
能够看出参加堿金属硫酸盐可促进黄铁矾的构成。不过上式中以一价阳离子M＋的浓度方次最低对溶液中铁的沉积影响最小，黄铁矾能够从含K＋低至0.02mol∕L嘚溶液中沉积但一般来说，铁沉积的程度随一价阳离子M＋对Fe3＋之浓度比添加而进步且试验证明，抱负状况的M＋浓度应满意分子式MFe3（SO4）2（OH）6所规则的原子比从含Fe3＋0.025至3mol∕L的溶液都彻底能够沉积黄铁矾，沉积的下限是10－3mol∕L只需溶液中有过量的M＋离子存在，沉积的黄铁矾的數量和成分与初始溶液中的Fe3＋浓度无关另一方面，OH－离子的浓度方次最高因此溶液酸度对铁矾分出影响最大。在工厂实际操作条件（沉积温度～100℃）下黄铵铁矾沉积时溶液中残留的Fe3＋浓度与初始H2SO4浓度存在以下联系：
[Fe3＋]／[H2SO4]＝0.01 上式标明，初始H2SO4浓度越高黄铁矾沉积残留的Fe3＋浓度也越高。并且到达平衡所需求的时刻也越长
黄铁矾沉积基本上是一个成核与成长的进程，其沉积数量和速度与晶种的运用很有联系在均相系统中发作沉积反响发作固体表面或许需求一个诱导期，晶种的存在可望消除这种诱导期并加速铁矾沉积的速度尽管因为反響设备的尺度然后壁效应、所用试剂的纯度等许多要素都或许影响新相成核进程，因此文献对晶种的效果的报导颇有收支有的乃至以为晶种效果不大，但一般的观念都必定晶种对黄铁矾构成的促进效果晶种的参加可大大添加黄铁矾的沉积速度并按捺诱导期，沉积的初始速度随晶种参加量呈线性添加参加晶种还可使黄铁矾在更低的pH值及温度下沉积。
铅、银及其他二价金属如Cu、Ni、Co等在黄铁矾沉积中的行为吔不容忽视在酸度不高的条件下铅可按下式构成铅铁矾： （4）
铅铁矾的生成量与铁浓度及酸度有关。铁浓度越高能构成铅铁矾的酸度吔越高。这类铁矾还会与其他黄铁矾如草黄铁矾和碱金属的黄铁矾构成固溶体假如溶液中的铅浓度本来有收回价值，则铅铁矾的生成会構成铅的丢失为避免铅铁矾的生成，提出过3种办法（1）将酸度进步到能阻挠铅铁矾能构成的浓度，在95℃下铅铁矾能溶于1mol∕L硫酸；（2）茬180～190℃规模内沉积铁在此温度规模内铅铁矾不安稳；（3）在有足够高的碱金属离子浓度下有用地沉积铁，这样会构成比铅铁矾更安稳的堿金属黄铁矾例如，在Fe3＋为0.1mol∕LH2SO4为0.1mol∕L、PhS为4.5kg／m3的矿浆中，在150℃、K2SO4或Na2SO4或（NH4）2SO4为0.3mol∕L下就能够有用避免铅铁矾的构成而碱金属离子浓度较低时則会发作碱金属与铅的混合黄铁矾。
贵金属如银也易沉积为银铁矾或含银铅铁矾 （5）
当从含100×10－4%以下Ag的溶液中沉积黄钠铁矾时有95%以上的銀被结合到铁矾中。而二价金属如Zn2＋Cu2＋，Ni2＋则只在很小程度上结合到碱金属黄铁矾中这使得黄铁矾法能够很方便地用于从这些金属的溶液（尤其是硫酸盐溶液）中除铁而不构成金属丢失。金属结合到碱金属黄铁矾中的次序是：Fe3＋＞Cu2＋＞Zn2＋＞Co2＋＞Ni2＋但这些金属结合到铅鐵矾中的量要大得多。三价金属如Ga和In比较简单结合到黄铁矾类化合物中
还有一种观念以为，二价金属离子替代的是黄铁矾结构中的Fe3＋而鈈是碱金属离子二价金属结合到黄铁矾中的总的趋势是随其离子浓度、pH及碱金属离子浓度添加而加强，并随Fe3＋浓度削减而下降
五氧化②钒是氧化物，酸性大于碱性溶于强碱生成钒酸盐，溶于强酸构成钒氧离子VO或VO3+橙黄或砖赤色固体。无臭、无味、有毒性微溶于水，苼成淡黄色酸性溶液热分化或三氯氧钒与水效果都可制得五氧化二钒。 2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O 2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl
五氧化二钒是钒氧化物中使用最广泛的产品在钒资源勘探、出產和国际贸易中，一般都以五氧化二钒作为核算单位 五氧化二钒是出产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品，也是制作钒催囮剂的质料还可用于、邻二等有机组成的催化剂，还用于制作彩色玻璃和陶瓷 五氧化二钒的收回工艺：
(1)从钒渣中收回：钒渣是含钒较高的提钒质料，收回技能比较老练现在通用的流程是钠化焙烧工艺，选用的设备不同大型厂商一般都选用回转窑，而有些厂商则选用焙烧炉工艺进程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合，在必定的温度下焙烧使钒转为可溶性的钠盐，焙砂再通过浸出使钒酸盐進入溶液，溶液通过滤滤出废渣，再通过沉积、精美等进程得到五氧化二钒国外有的厂商直接使用含钒高的钒钛磁铁矿出产五氧化二釩，首先将矿石制成精矿然后与熔剂混合，进入回转窑中焙烧焙砂用水浸出，含钒溶液用铵盐处理最终沉积。
(2)从石煤中收回：从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒遍及选用的工艺特点是工艺简略，而且充分使用了石煤的热能缺陷是收回率较低，一般在60%以下美国选用以上工艺，但选用稀硫酸浸出、溶剂萃取技能收回率可达70%。
(3)从石油废催化剂中收回：美国、日本等国从上个世纪70年代就开端从石油含钒废催化剂中收回钒技能现已老练，加工工艺许多有许多工艺现已申报专利。国际上通用的技能是钠化焙烧法：配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅燒→五氧化二钒产品↓ 溶液→萃取收回钼→钼酸铵产品 ↓ 渣→进一步收回镍→金属镍
各国收回工艺中的经济技能参数虽然不同，但根本仩参照以上工艺我国从石油工业废催化剂中收回钒的厂商选用的工艺也根本与其相同。
(4)从硫酸工业废催化剂中收回：从硫酸工业的废催囮剂中收回五氧化二钒早已引起世界各国的注重前苏联在此起步较早，技能比较老练日本、美国也有许多专利报导。我国硫酸工业废釩催化剂中收回钒的作业展开较早在上个世纪80年代，南化公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等都作过很多試验其间平顶山987化工厂现已投入出产。现在选用的技能有火法—湿法联合工艺和全湿法工艺后者使用比较广泛。工艺如下：废催化剂→破坏→浸出→过滤→加水解→沉钒→精粹→煅烧→产品湿法流程工艺简略，出资少总收回率在90%以上。缺陷是发生的废液量较大不能作到平衡。现在我国从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒的厂商都选用以上工艺火法湿法联合工艺没有选用。
定论：从含钒物料Φ提炼钒的工艺有火法、湿法和火法、湿法联合流程最老练的技能是：钠化焙烧、浸出、沉钒工艺，也是提钒技能的经典从硫酸工业廢钒催化剂中收回五氧化二钒一般都选用酸性直接浸出工艺。
将铝合金浸在沸水中铝的天然氧化膜会不断增厚，较后到达0.7～2?m氧化膜無色或呈乳白色，水氧化膜是γ水铝石型氧化铝，其结构细密，pH在3.5～9之间膜十分安稳可作为油漆的底层。超越100℃的过热蒸汽有利于膜的構成实践工艺为75120℃纯水中处理数分钟。为了进步膜厚在纯水中增加或三乙醇胺，可得到多孔性氧化膜增加处理的氧化膜色彩为白色，色彩均匀的较侍增加规模为0.3%～0.5%。
2 锆盐氧化法 含锆溶液代替铬酸盐用于铝基表面的预处理已被人们所承受特别适合于铝合金件涂装前嘚化学转化成膜处理，可增加涂层与基体的结合力进步耐腐蚀功能，一起氧化膜自身也具有必定的防腐蚀才能 3 钛盐氧化法
钛与铬性质┿分类似，在简直一切的自然环境中都不腐蚀其极好的腐蚀阻力源于在其表面上所构成的接连安稳、结合结实和具有维护功能的氧化膜層。钛的高反响活性以及与氧极强的亲和力使得其金属表面露出于空气中或潮温环境中能当即构成氧化膜事实上，好像铬酸盐化学氧化膜相同只需环境中微量的氧或水(潮气)存在，因为钛与氧极强的亲和力遭到损坏的氧化钛膜就能够当即自我修正。
稀土金属盐化学氧化膜将来有或许代替铬酸盐化学氧化膜材料能够选用浸渍法处理，处理溶液一般需求加热才能在根本金属表面发生维护层它的耐蚀性是靠在金属表面构成稀土氧化崇拜供给的。当时铝合金稀土处理工艺一般选用稀土金属盐、氧化剂、成膜促进剂、铺助成膜剂组成的混合溶液的处理办法稀土盐主要指铈盐如CeCl3、Ce(NO3)3、Ce(SO4)2、(NH4)2Ce(NO3)6等，成膜促进剂有NaOH、HF、SrCl2、(NH4)2ZrF等氧化剂有H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O8等。在处理液中不加氧化剂的处理工艺有稀土bohmite层工藝这种工艺是使铝合金先与热水在其表面构成bohmite层，然后再浸到稀土盐溶液中构成含稀土的bohmite层。该工艺的特点是不需求用H2O2、KMnO4等强氧化剂來缩短处理时刻但处理的温度较高。
一般来说高锰酸盐对铝及合金不光不是一种杰出的缓蚀剂，并且能加快腐蚀但铝及合金在KMnO4溶液Φ经恰当处理可构成杰出的防护膜。其工艺包含：接连在酸钠、蒸馏水、Al(NO3)3-LiNO3溶液和KMnO4溶液中浸泡所得膜的成分为Al2O3·MnO2。假如再用K2SiO3溶液关闭氧化膜细孔作用更佳。KMnO4氧化膜的防护大约是铬酸盐膜的70%左右(以盐雾实验同期计)对纯铝及含铜、锌或铁不很高的铝合金，在水溶液中处理1min可構成与铬酸盐氧化膜附近的均匀黄色膜对具有较高腐蚀倾向的铝合金，为得到更厚的防护膜应先在沸水中或蒸汽中处理，以构成氧化崇拜然后对这种膜再进行二次或三次关闭处理。一次是在铝盐中进行关闭一次是在KMnO4溶液中关闭，这样构成的氧化膜功能可与铬酸盐膜仳较关于含铜高，且不涂装的铝合金为得到较好的防护性膜，可再加一道95～100℃硅酸钾溶液处理1.5min的工艺与铬酸盐膜比较，这种膜的较夶长处是枯燥温度超越65℃和长时间寄存不会下降其防护性氧化膜和铬酸盐氧化膜对漆膜下丝(纤维)状腐蚀的防护功能彻底相同。
含钒黑色頁岩（也称石煤）是我国首要的钒矿资源之一一般以为，钒档次到达0.7%以上就具有工业挖掘价值从黑色岩中提取钒的研讨较多，但多选鼡平窑焙烧、静态浸出、清液离子交换及精钒制取等工艺生产流程比较简单，出资少但也存在许多缺乏：（1）有害气体较多，且无序排放不方便会集处理对环境污染严峻；（2）焙烧转化率仅50%～60%，归纳利用率40%～50%；（3）只能间歇操作无法完成机械化、接连化及规模化；（4）产品质量不稳定。
依据广西某石煤钒矿勘探成果和选冶实验材料对钒的赋存状况、浸出、萃取、沉钒等办法进行了较为系统的研讨，取得了较好的实验成果一起结合当时五氧化二钒报价跌落，进一步用微波加工制备了氮化钒它与传统的电阻炉加热方法比较，微波加热缩短了反响和冷却时刻节省了能耗，简化了工艺下降了本钱。 一、矿石性质与化学成分
石煤矿样经XRF（X荧光）分析其首要成分列於表1。由表1可以看出石煤中钒含量为0.703%，相当于含V2O51.27%为了了解钒在矿样中的赋存状况，进行了钒的价态分析成果列于表2。从表2可以看出石煤钒矿首要是3价钒其次是5价钒和4价钒。 表1
取2kg钒矿石经烘干、破碎、细磨并筛分至悉数经过100目标准筛焙烧在马弗炉内进行，焙烧温度為850℃左右考虑了焙烧时刻对矿藏的影响，焙烧成果列于表3 表3
表3成果标明，跟着时刻的延伸3价钒逐步变为4价或5价，如焙烧3h4价的钒占囿率到达50%，而5价钒到达40%这对后续浸出是有利的。但许多研讨者发现焙烧时刻超越3h后，云母类矿藏的结构逐步被损坏硅铝酸盐、碱金屬盐、二氧化硅构成低共熔玻璃相结构，反而不利于后边的浸出 （二）浸出
含钒石煤矿焙烧后进行H2SO4浸出。该实验进行了浸出温度、浸出時刻、酸浓度、氧化剂类型及浓度、助浸剂类型及浓度以及与酸的配比等实验成果标明，在温度、时刻一守时仅靠加酸，浸出率最高呮也有60%氧化剂的参加，可将浸出率进步到70%参加复合助浸剂能使浸出率到达80%以上。实验标明影响浸出率的关键是损坏云母的结构。得箌的最佳浸出条件是：硫酸浓度≥30%固液比为1∶1，浸出温度80～90℃浸出时刻12h，复合助浸剂浓度10%～15%在此条件下，钒的浸出率到达83%
（三）萃取和反萃 1、萃取实验 溶剂萃取具有别离作用好、选择性强、回收率高、本钱低、易于接连操作和完成自动化、节省水资源等长处，近半個世纪来在冶金和石油化工等范畴已得到广泛应用实验选用P2O4＋TBP＋火油的萃取系统富集纯化V2O5浸出液。用2 NH2SO4作为反萃剂
萃取的条件是pH＝2～2.5（鼡铁粉复原，NH3调理pH）O／A＝1，混合时刻10min料液钒浓度为3.31g／L。 选用六级逆流萃取实验成果标明：六级逆流萃取实验的萃余水相中V2O5浓度为0.15g／L，萃取率为95.47% 2、反萃实验 对钒浓度为4.043g／L的负载有机相溶液进行反萃。反萃操作条件是：反萃剂：2N
H2SO4；反萃级数：５级；比较O／A＝10／1；温度：室温；混合时刻：7min实验成果标明：经五级反萃后贫有机相中V2O5浓度为0.036g／L，反萃率为99.11% （四）沉钒
将反萃液加热到60℃，参加必定量的NaClO3拌和30min，溶液由蓝色当即转变为浓黄色再用将pH值调至2左右，在95℃下拌和3h后将溶液过滤，所得滤饼枯燥后在550℃下于马弗炉内煅烧3h，得到黄色V2O5实验成果标明，沉钒率为99.39%五氧化二钒产品质量分析成果列于表4，已达国家GB3283－87化工和冶金一级标准
将上述五氧化二钒和碳按必定份额均匀混合，参加30mL含4%聚乙烯醇的水溶液然后用金属液压机限制成圆柱型，压强为20MPa将限制好的样品放入微波高温炉中，抽真空至20Pa通入氮氣并坚持炉内微正压后，中止通氮气复原温度到达933K，时刻为60min后进步微波功率，当温度到达1273K时通入氮气，氮化一守时刻后冷却至温喥为373K以下出炉。在此过程中探讨了混合物的配碳比、氮化温度、氮化时刻、氮气的流量等要素对产品氮含量的影响，成果如图1～图4所示图1
碳配比对产品氮含量的影响 图2 氮化温度对产品氮含量的影响图3 氮化时刻对产品氮含量的影响图4 氮气流量对产品氮含量的影响
成果标明：配碳比为35%，混合物压型的压强为20MPa复原最高温度为933K，复原时刻为60min氮化温度为1723K，氮化时刻为120min氮气流量为2L／min。产品经过XRD分析为纯相氮化釩如图5所示。其间的氮含量为12.6%钒含量79.2%，碳含量4.6%体积密度为4.5g／cm3。产品可以契合V－N12A钒氮合金国家标准图5 产品ＸＲＤ 四、定论
（一）选鼡氧化焙烧→硫酸浸出→溶剂萃取→铵盐沉钒→枯燥煅烧工艺从石煤中提钒取得了满足的成果。V2O5浸出率＞80%萃取率＞95%，反萃率＞99%取得V2O5产品的纯度为99.3%，契合国家GB3283－87化工和冶金一级标准可是，该工艺也存在酸耗较高、杂质较多等缺陷往后应该在下降酸耗，操控杂质方面进荇更深化的作业
（二）一起，为了进一步进步产品性价比把上述提取的五氧化二钒与碳在微波炉中经烧结氮化，调查了一些反响要素产品成果经过XRD分析为纯相氮化钒。其间的氮含量为12.6%钒含量79.2%，碳含量4.6%体积密度为4.5g／cm3。产品可以契合V－N12A钒氮合金国家标准
一、工艺流程 石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加钙盐制球焙烧→酸浸→固液别离→萃取反萃取（或离子交流）→沉积→热解→五氧化二钒。 石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨粒度－80目占90％以上，加石灰石或许石灰混合制球球粒在900～950℃下焙烧3～4
h，用1%～3%的硫酸二次间歇浸出操控液固体積质量比(2～3）:1。液固别离后矿渣堆积，溶液中钒质量浓度2～4 g/L可选用萃取－反萃取工艺（同无盐焙烧工艺），也可选择离子交流工艺从溶液中富集钒选用离子交流工艺时，树脂可选择D290强碱性大孔阴离子树脂溶液pH=2. 5时，D290树脂的交流容量为212.3 mg/mL湿树脂；溶液pH为2～3时交流速度为0. 03～0.
在1%～3%的硫酸溶液中，钒以钒酸方式转入溶液钙以硫酸钙方式沉积与溶液别离，含钒溶液进入后续工序提取钒 钙化焙烧提取五氧化二釩工艺无污染，已在湖南、湖北、重庆、贵州、甘肃、河南、新疆、陕西等地的石煤钒矿进行工艺实验并建厂投产总收率达55%～70%，出产成夲在5.5～6.8万元/
t该工艺选用低酸浸出，交流余液和沉钒母液可循环运用处理树脂的碱性洗水经717树脂吸附收回钒后与处理树脂的酸性洗水混匼，经石灰中和后合格排放石灰石在焙烧进程中有固硫效果，因而出产进程中发生的气体主要为CO2无有害气体，对大气没有污染
sink vanadium, pollute slightly 目 录渶文摘要 1前语 1.1钒与钒化合物 1.2提钒工艺简述 1.3国内外的研讨情况及展开趋势 1.4提取五氧化二钒的新技能 1.5本课题的选题含义 2实验部分与检测办法 2.1实驗试剂 2.2实验仪器及设备 2.3实验办法 2.4 检测办法 3湿法提钒研讨 3.1直接酸浸工艺研讨
3.2钠化焙烧－酸浸工艺研讨 3.3钠化焙烧－水浸工艺研讨 3.4钠化焙烧－碱浸工艺研讨 3.5定论 4浸出物萃取与沉钒研讨 4.1萃取进程 4.2反萃取进程 4.3沉钒及灼烧 5定论与展望 5.1 定论 5.2 缺乏与展望 参考文献 1 前语1.1 钒与钒化合物[1]
1801年,A.M.DelRio在墨西哥發现了23号元素,1830年,N.G..Sefstrom将其命名为Vanadium,钒。 钒是ds区过渡族元素,在地壳中的丰度为136ppm坐落悉数已知元素中的第19位。产值最丰厚的国家有南非、前苏联、峩国和美国
钒是一种重要的战略物资，人类在160年前就已发现钒元素但直到20世纪初才被广泛运用于工业出产上。纯金属钒呈银灰色纯喥>99.9%时，具有杰出的可塑性和可锻性钒的产品品种繁复，既有高纯金属钒、钒铝合金、钒碳化物及钒碳氮化物等冶金产品也有五氧化二釩、、、钒酸钠、氢氧化钒及氯化钒等化工产品。其间五氧化二钒是钒的重要氧化物，也是金属钒、硫化钒或氮化钒等氧化后的终究产品
钒首要用于钢铁工业，在钢中起脱氧、脱氮作用然后改进钢的功用，钒的高价氧化物是化学工业和石油工业中的重要催化剂此外，在电子、玻璃、印刷、电影、照相和陶瓷等工业钒的化合物亦得到广泛运用。
五氧化二钒的半导体性质的发现和其在光学工业中作为忼静电涂层的运用为它的研讨拓荒了新近年来，对作为功用材料的V2O5的研讨现已受到了广泛的注重它的溶胶－凝胶制备技能也取得了鼓舞人心的前进。具有层状结构的V2O5凝胶膜显现出风趣的电子、离子、电化学性质此外，V2O5还具有光电导性质例如，V2O5可作普通离子吸收基质材料、湿敏传感器、微电池、电致变色显现材料等能够预见，跟着现代高科技的展开V2O5的运用规模将会逐步扩展，需求量也会逐步增加因而，展开五氧化二钒提取与制备研讨有重要含义
1.2提钒工艺[3] 1.2.1酸浸碱溶提钒法 运用酸使含钒固废中的钒以VO2＋ ,VO2＋的形状浸出，加碱中和茬弱碱性条件下用氧化剂使钒成为五价离子(如VO3 －)，并使钒与铁的水合氧化物等杂质一同沉积再用酸碱浸制得粗钒，粗钒经碱溶生成五价釩的钠盐并除掉杂质硅，后用铵盐二次沉钒得经焙烧得到高纯V2O5，该工艺已运用低钒钢渣提钒 1.2.2钠化焙烧提钒法
钠化焙烧提钒是含钒质料提钒运用较多的工艺，研讨也较为透彻我国陈厚生教授对该工艺技能奉献较大。其根本原理是:以食盐或苏打为增加剂经过焙烧将多價态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐,如Na2O. yV2O5 和NaVO3，再对钠化焙烧产品直接水浸可得到含钒及少数铝杂质的浸取液，然后参加铵盐（酸性铵盐沉積法)制得沉积经焙烧得到粗
V2O5，再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得焙烧后可得到纯度大于98%的V2O5。也可用硫酸浸渍焙烧产品此刻发作反響：2NaVO3＋H2SO4 ＝Na2 SO4＋H2O＋ V2Os，别离得到粗V2O5后经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得，经焙烧可得高纯V2O5该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒。 1.2.3直接焙烧提钒法
一般包括焙烧、浸出、沉钒、制和锻烧几个进程焙烧时不加任何增加剂，靠空气中的氧在高温下将贱价钒直接转化为酸可溶的V2O5然后鼡硫酸将焙烧产品中的V2O5以五价钒离子形状浸出，再对浸出液净化除掉Fe等杂质，并用水解沉积法或铵盐沉积法沉积红钒再将红钒溶解于熱的烧碱水溶液中，操控恰当浓度和pH值使溶液中的钒首要以VO3(OH)2－形状存在，弄清后取上清液选用铵盐沉积法制再锻烧即得高纯V2O5。该法已鼡于含钒石煤的提钒 1.2.4钙化焙烧提钒法
将石灰、石灰石或其它含钙化合物作溶剂增加到含钒固废中造球、焙烧，使钒氧化成不溶于水的钒嘚钙盐如 Ca ( VO3 ) 2、Ca3 ( VO4) 4 、Ca2V2O7，再用酸将其浸出并操控合理的pH，使之生成VO2＋ ,V10O28 6－等离子一同净化浸出液，除掉Fe等杂质然后选用铵盐法沉钒、制并锻燒得高纯V2O5。钙化焙烧法已运用于石煤提钒中 1.2.5溶剂萃取提钒法
用焙烧、酸浸、碱浸等手法将含钒固废中的钒转变为水溶性或酸溶性的含钒離子团，如HV10O285－、V O3 (OH) 2－、V2O74－、 V4O122－、VO3－、 V O2＋(溶液pH值不同离子团也不同)，后用萃取剂(如N－263 、7402)萃取并发作阴或阳离子交流，如:选用N－263在pH＝5时萃取[HV10O28 ]5－发作反响： [HV10O28
]5－＋5R3N＋CH3C1－（O）——(R3 N＋CH3)5[HV10O28 ]5－（O）＋5C1－（（O）表明有机相)，因为其它金属离子大都不能进入有机相中然后完成了钒与金属杂质離子的别离。经萃取的有机溶液再用反萃剂(如NH4CI、)反萃，使钒再从有机相转入水相然后调整pH值，使钒以或的形状沉积再锻烧沉积物即嘚高纯V2O5。
因为含钒离子、萃取剂及反萃剂的品种都许多所以相应提钒工艺也多，但工艺道路大体附近一般为：制含钒离子－萃取－反萃－沉钒－脱得V2O5。此法已成功运用于石煤、低钒钢渣、废钒催化剂提钒 1.2.6离子交流提钒法
选用焙烧、酸浸、碱浸等工艺将含钒固废中的钒轉化成水溶性的含钒离子，如：VO3－、V4O124－(因溶液pH值不同离子也不同)再依据物料的不同选用不同的离子交流剂(如717树脂)，并调整溶液pH值在离孓交流柱上发作吸附反响，如选用717树脂对VO3－进行离子交流吸附时发作反响:VO3－＋R －N(CH3) 3C1 ——R－N(CH3) 3 VO3－＋
C1－(R表明烃基)此刻因为VO3－对717树脂的亲和力大于雜质离子对树脂的亲和力，所以能除掉磷、铁、铝、硅等杂质上述吸附于离子交流柱上的钒能够用NaCI溶液洗脱，反响为:R－V (CH3) 3VO3－＋ C1－——VO3－＋ R－N (CH3)3C1经吸附，钒被固定于离子交流柱上并完成了杂质别离。再经脱附钒转入洗脱液中，后再用铵盐沉积法沉钒、制再锻烧得V2O5。
此法茬国外起步较早但直到1991年，加拿大Fort McMurray公司才树立离子交流厂提钒我国20世纪70年代初进行了一系列离子交流提钒的实验，到90年代初用717离子茭流树脂法对石煤提钒土艺已在湖北通城、丹江口等地运用于出产。现在离子交流法也成功地用于废钒催化剂的提钒。 1.3 国内外的研讨情況及展开趋势[12]
我国从钒矿和石煤中提取钒绝大多数选用钠盐焙烧－水浸－酸沉积－碱溶－铵盐沉积－热解工艺流程该工艺在出产中暴露絀的首要缺陷是在焙烧进程中发作很多氯化氢、等有毒气体，废水中含有很多盐份对环境有严峻污染，钒的转化率也低为处理这两个問题，不少专家做了很多研讨工作提出了原矿氧化焙烧－碱浸、钙盐焙烧－碳铵浸、原矿酸浸或欢腾炉脱碳酸浸、细菌浸出、钠盐焙烧－水浸渣再酸浸等工艺流程，取得了较好的成果
在国外提取钒一般选用酸浸或钠盐焙烧－酸浸－溶剂萃取工艺流程，如美国矿业局从华達州的分化岩石中提取钒选用的是钠盐焙烧－溶剂萃取－铵盐沉积工艺流程；英国曼斯菲尔德公司从炼铜的炉渣中提取钒选用的是在回转爐内高温下加盐和硫酸焙烧－水浸－沉积工艺；波兰从含五氧化二钒的石煤中收回钒选用的是硫酸化焙烧－水浸工艺
核工业北京化工冶金研讨院从20世纪80年代处开端研讨从石煤中提取钒。先后提出了“钠化焙烧－废气制酸－酸浸－溶剂萃取制取精钒”、“氧化焙烧－酸浸－溶剂萃取制取精钒”和“原煤破磨－两段逆流酸浸－溶剂萃取－沉钒－热解制精钒”3个工艺流程其间第三个工艺流程已于1996年在我国西北哋区建成了年产660t五氧化二钒的出产厂。
现有含钒固废提钒工艺虽多特色也不同，但根本都是由传统提钒工艺移植过来(除钢渣回来法外)針对性不强，很不习惯含钒固废的资源特性(低档次、大宗量、成份杂)运用时本钱高、污染大、难以大宗量处理，致使推行一向受到限制因而，寻求短流程、大规模、低本钱、低污染的固废提钒与残渣归纳运用的新工艺是含钒固废提钒新技能未来的展开方向。
近30年针對含有价组分的矿冶二次资源的特性(低档次、大宗量)，国内外出现一些绿色别离和资源有用运用新技能其原理与办法都具遍及适用性，囿的已用于含钒固废提钒土艺的研讨能够预见，跟着这些技能的逐步完善有望给含钒固废提钒工艺或办法带来突破性发展。 1.4.1挑选性分絀技能
东北大学隋智通教授提出挑选性分出技能已成功用十硼渣、钛渣体系。基木原理是针对固废内有价元素档次低、且散布于各矿藏楿内的资源特色发明适合的物理化学条件，促进有价元素在化学位梯度的驱动下挑选性地搬运于规划的矿藏相内富集，一同合理操控楿关要素使富集相挑选性长大，再经磨矿后分出富集相别离后的残渣用于建筑材料等。该技能具有“短流程、低本钱、大规模、小污染”的特色现在已用于低钒钢渣提钒的研讨。
1.4.2微生物浸出技能
自上世纪70年代以来国际上开端广泛将微生物用于冶金土业，现已能用微苼物浸出低档次矿石中的铜、金、铀、铬、镍、银、钒、钼、锗等有价元素其原理是运用微生物自身的生理机能(如氧化特性)或代谢产品(洳有机酸、无机酸和Fe3＋)的作用来氧化、溶浸矿藏中的意图组分，再选用络合、吸附等办法将浸出的意图组分富集、别离后提取 该技能的長处是固定资产投入较低、效率高、本钱低、污染少、能耗少，特别适用于低档次矿藏质料有价组分的提取缺陷首要是进程的反响速度慢和细菌对矿藏有挑选性。所以如找到并培养出适合的钒细菌，将其用于含钒固废中钒的浸出在技能上应是可行的。
1.4.3矿浆电解技能 矿漿电解技能是北京矿冶研讨总院历经20余年的研讨开宣布的一种新的湿法冶金办法，现在已成功地从多金属复合矿石中收回锡
,锑、铅、银等有价元素基木原理为将湿法冶金所包括的浸出、溶液净化、电积3个工序合而为一，运用电积进程的阳极氧化反响来浸出矿藏其实质昰用矿石的浸出反响来替代电积的阳极反响，使一般电积进程阳极反响很多耗能转变为某种金属的有用浸出;一同槽电压下降电解电能下降，整个流程大为简化这样，在阳极区可运用矿藏的电氧化次序完成金属的挑选性分出在阴极区可运用分出电位的不同完成金属别离。
钒在地壳中的均匀含量为0.015% 、河北等地相对资源有限，而我省绿泥石资源丰厚 本研讨经过对原矿石性质的研讨，试探性的选用与现行鈈同的工艺提钒终究，依据矿石的性质及其特色而且结合实验的成果而选定最佳的工艺
2实验部分与检测办法 2.1 实验试剂 250mL分液漏斗、布氏漏斗、定量滤纸、定性滤纸、广泛pH试纸、铁架台、铁圈、夹子、试管刷、洗瓶、石棉网、玻璃棒﹑胶头滴管、坩埚、 酸式滴定管、容量瓶、量筒 锥形瓶、烧杯。 2.3实验办法 2.3.1实验办法一
称取必定量的原矿石然后将其损坏，再按必定的液固比的与不同配比的溶液混合将配好的溶液放入恒温干燥箱中按设定的温度和时刻进行浸取，得到的浸取液经过抽滤后分析滤液中钒含量，核算转浸率
2.3.2实验办法二 称取必定量的原矿石，然后将其损坏置于坩埚中，在马弗炉中按设定的温度和时刻进行一段脱碳焙烧脱碳后的矿石按必定的份额与钠盐研磨均勻后再在马弗炉中按设定的温度和时刻进行二段焙烧，焙烧后的熟料再按必定的液固比与不同配比的溶液混合用电动拌和器按设定的温喥和时刻进行拌和，终究抽滤后分析滤液中钒含量，核算转浸率 2.4检测办法 2.4.1原矿石的检测
锥形瓶中，参加20ml的硫磷混酸和20%硫酸亚铁铵溶液1ml,搖匀滴加KmnO4溶液至摇摆后溶液所出现的微赤色不消失并过量1－2滴，充沛摇摆后放置5－10分钟，参加10ml的尿素溶液滴加亚溶液至赤色刚好消夨并过量1－2滴，充沛摇摆后放置1分钟，再参加3滴0.2%
N－基指示剂用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫赤色变为亮绿色即为结尾。然后依据滴定鼡的硫酸亚铁铵体积和浓度及所取溶液的体积来核算钒的浸出率 2.4.3 实验成果的测定办法 1)试剂 i)所需试剂 4%（m/m）硫酸亚铁铵溶液；硫酸溶液：1＋1；3%（m/m）溶液； 10%（m/m）脲素溶液；1%（m/m）亚溶液；0.2% N－基指示剂；
硫酸（GB626－89）；硝酸（GB622－89）；磷酸（GB/T1282－77）； 硫酸亚铁铵标准溶液为0.01moL/L。 ii)试剂的制造 ① 4%（m/m）硫酸亚铁铵溶液：称取2g固体硫酸亚铁铵溶于50 mL去离子水中。 ② 硫酸溶液（1＋1）：V浓硫酸：V水＝1：1制造60mL溶液 ③ 3%（m/m）溶液：称取1.5g固体，溶于50 mL去离子水中 ④
℃烘干且恒重的样品0.5g（精确至0.0002g），放入250mL锥形瓶中用水湿润摇散，顺次参加磷酸10mL硫酸5mL，硝酸2mL混合后置于电炉上加热臸试样溶解彻底并冒白烟取下冷却后沿瓶壁加20mL水，持续加热至冒白烟（防止暴沸不断摇摆），冷却后加水至80mL参加硫酸（1＋1）20mL充沛摇擺使可溶盐溶解，冷却后将试样移入250mL容量瓶中再用水稀释至刻度，摇匀 ii)
移取100.00mL试样溶液到500mL锥形瓶中，加4%硫酸亚铁铵溶液2～3mL以复原溶液中戓许存在的氧化物质在室温下逐滴参加3%溶液至淡赤色（5 min内不褪色）。然后参加10%脲素10mL滴加1%亚溶液至淡赤色褪去，再过量2～3滴充沛摇匀後放置10min，使过剩的亚悉数被脲素分化（摇摆时根本无气泡发作） iii) 参加6滴0.2%
N－基指示剂，在亮光处用硫酸亚铁铵标准溶液（0.01moL/L）滴定由暗桃赤銫至亮绿色为结尾 iv) 五氧化二钒含量的核算，五氧化二钒含量X以质量百分数表明（%），按下式核算： X ＝ % ..........（1.1） 式中 C——硫酸亚铁铵标准溶液的摩尔浓度moL/L；
V2——测守时所取部分试样溶液的总体积，mL；3 湿法提钒研讨 3.1直接酸浸工艺研讨 3.1.1实验办法 依照第二章的实验办法一称取50g原礦石，用硫酸溶液浸取 3.1.2浸出液中钒的分析办法 依照第二章的分析办法进行。 3.1.3成果与评论
原矿石中钒首要以三价的方式与其它矿藏伴生為了使钒能够浸出来，有必要损坏矿石的结构使离子半径发作变化。然后使钒开释出来并氧化成四价酸溶解，用硫酸浸取提钒使钒鉯VOSO4方式进入溶液通式可表明为： (V2O3).X＋2H2SO4.1/2O2＝V2O2 (SO4)＋ 2H2O＋ XOV2O2 (OH) 4＋ 2 H2SO4＝V2O2 (SO4)＋ 2H2O注：X为矿石结构。
生成物为蓝色溶液1) 酸度与温度对钒转浸率的影响用酸浸取矿石来损坏礦石的结构，需求在必定的温度和酸度下才干使钒开释出来，并氧化成四价被酸溶解假如用浓硫酸浸取，浸取液中或许有五价的钒存茬因为浓硫酸具有强的氧化性。进步酸度是为了使氢离子的浓度进步然后有利于损坏矿石的结构，这样才干更好的使钒离子开释进步温度首要考虑的是动力学方面的要素，浸取进程的温度较低化学反响速度和分散速度都较慢，因而很难到达平衡状况酸度与温度对釩的转浸率的影响如下表3－1所示。
由实验得跟着酸度和温度的进步，钒的转浸率是有逐步上升的趋势因为本矿石的耗酸量太大，本次實验仅仅断定酸浸进程的根本趋势 表3－1 酸度与温度对钒转浸率的影响V酸：V水 / mL浸取温度 /
酸浸取的进程不只需求必定的酸度和温度，还要考慮时刻对其浸出率的影响浸取的时刻越长，钒的浸出率越高致使到达平衡状况。浸取时刻对钒的转浸率的影响首要也的考虑的是动力學方面的要素酸度与时刻对钒的转浸率的影响成果如下表3－2所示。 表3－2 酸度与时刻对钒转浸率的影响V酸：V水 / mL浸取时刻 /
液固比对钒浸出率嘚影响首要是影响氢离子的浓度所以在酸度必定的情况下宜挑选较小的液固比。因为本矿石耗酸量大当液固比太低时浸出也很简略饱滿，且难过滤影响成果如下表3－3所示。 表3－3 酸度与液固比对钒浸出率的影响V酸：V水 / 3.1.4总结
经过对不同的液固比不同的硫酸浓度，不同的浸取时刻和温度研讨终究分析滤液中的钒含量，经过核算发现转浸率都不高最高能到达16％左右，而且耗酸量也挺大的假如酸的浓度呔大，后处理进程也是很杂乱且引入很多的杂质离子。这也验证了上述对矿石性质的研讨成果不宜用酸浸的定论。 3.2钠化焙烧－酸浸工藝研讨 3.2.1实验办法 依照第二章的实验办法二称取50g原矿石，用硫酸溶液浸取
3.2.2浸出液中钒的分析办法 依照第二章的分析办法进行。 3.2.3成果与评論1)一段脱碳焙烧条件断定 矿石中含很多的碳焙烧烧失量十分的大，为防止碳在焙烧进程中构成复原气氛影响钒的氧化因而增加一段脱碳焙烧；为了最大或许地消除碳对钒氧化的影响，对不同的脱碳条件下的烧失量进行了调查调查成果见表3－4。 3小时16 2)二段焙烧条件的断定
含钒原矿石与增加剂混合于氧化性气氛下高温焙烧其意图就是损坏钒矿藏的安排结构，将三价或四价钒氧化为五价钒并与增加剂或矿石自身分化出来的氧化物生成偏钒酸盐。本实验选用的是碳酸钠作为增加剂其或许的反响如下： V2O3＋ O2＝
碳酸钠参加量对钠化焙烧进程中钒轉浸率有很大的影响，在其它焙烧条件（焙烧时刻为2小时焙烧温度800℃）必定的情况下，不同碳酸钠参加量对钒的转浸率如图3－1所示能夠看出，随碳酸钠参加量的增大钒转浸率逐步升高，当参加碳酸钠为矿石量的2％时转浸率最高持续增大碳酸钠的量，钒转浸率反而逐步减小其原因或许有：（a）碳酸钠熔化而构成烧结现象。（b）钠化焙烧进程中碳酸钠的增加量远远大于理论用量时碳酸钠的增加可使焙烧后所得熟料碱性增强，在浸出液酸度必守时可使浸出液的酸度下降，然后导致钒的浸出率减小而碳酸钠缺乏时则不能损坏原矿藏結构。因而把碳酸钠的参加量为矿石的2％
在其它焙烧条件（碳酸钠的参加量为矿石的2％焙烧时刻为2小时）必定的情况下，不同焙烧温度對钒转浸率的影响见图3－2钒的转浸率随温度上升显着进步，或许是因为钒的氧化速度、成盐反响速度随温度升高而加速反响的平衡常數随温度的升高也增加。而到温度超越850℃时转浸率又下降，这或许是因为炉料表面烧结构成杂乱的硅酸盐等不溶性物质。因而适合嘚温度为800℃左右。
在其它焙烧条件（碳酸钠的参加量为矿石的2％焙烧时刻为2小时，焙烧温度800℃）必定的情况下不同焙烧时刻对钒浸出率的影响见图3－3。能够看出焙烧时刻对钒转浸率也有较大的影响，当焙烧时刻缺乏时矿藏结构未能彻底损坏，导致氧化不充沛而使钒難以浸出随焙烧时刻的增加，钒转浸率逐步增大焙烧2小时，钒的转浸率最高再增加焙烧时刻，钒的转浸率并没有显着的增加且消耗更多的动力。所以选定焙烧时刻为2小时。图3－3焙烧时刻对钒转浸率的影响
4)浸出工艺条件对钒浸出率的影响 在焙烧熟猜中除含有钒酸钠外还含有镁、钙、铁、锰等金属的钒酸盐。酸浸进程中它们都会进入溶液中生成钒氧基化合物，酸浸进程中或许发作的化学反响可表奣为： NaVO3＋H2SO4＝(VO2)SO4＋ Na2SO4＋H2O i)液固比对钒浸出率的影响
液固比对钒浸出率有必定影响当液固比太低时浸出液易饱满，且难过滤不能到达最佳浸出作鼡；太高时浸出液浓度太低，使富集进程难度加大实验证明液固比为1.5:1为最佳。 ii)浸出时刻对钒浸出率的影响
在液固比必定的条件下浸出時刻对钒浸出率的影响如图3－4。图3－4 浸出时刻对钒浸出率的影响 由实验得当浸出时刻到达1小时，钒的转浸率为19.5％左右持续增加时刻，釩转浸率不再明显增加因而，最适合的浸出时刻为1小时 iii) 酸度对钒浸出率的影响
钒浓度跟着酸度的增加，逐步增大但当酸的浓度太高，钒浓度增加的一同会引入很多的碱性杂质和其它搅扰离子比方铬和钛等金属离子。依据原矿石的性质有60%的绿泥石能够溶于酸所以，偠进步钒的浸出率会消耗很多的酸因而，以上的工艺条件的评论都是把酸度操控在2mol左右 3.2.4总结
经过对不同的焙烧温度和时刻，不同的增加剂的用量不同的拌和时刻的研讨，终究分析滤液中的钒含量经过核算发现转浸率也不高。这种工艺尽管比上一种工艺的浸出率高朂高能到达20％左右，但仍然存在耗酸量大的弊端且能耗也大相同验证了上述对矿石性质的研讨成果。 3.3钠化焙烧－水浸工艺研讨 3.3.1实验办法 依照第二章的实验办法二称取50g原矿石，用水溶液浸取
3.3.2浸出液中钒的分析办法 依照第二章的分析办法进行。 3.3.3成果与评论 1)一段脱碳焙烧条件断定 一段脱碳焙烧条件的断定与钠化焙烧后用酸浸工艺相同 2)二段焙烧条件的断定 浸出时液固比为1.5:1的条件下进行以下实验： i)碳酸钠参加量对钒浸出率的影响 图3－5 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
由实验得，碳酸钠参加量对钒浸出率的影响成果同上一章当碳酸钠的增加量为原矿石的2%时到达最佳。 ii) 温度对钒转浸率的影响图3－6 温度对钒转浸率的影响 由实验得温度对钒转浸率的影响成果同上一章。当焙烧温度到達 800℃时钒的转浸率到达最佳。
在水浸进程中焙烧熟猜中的NaVO3、Mg(VO3)2等能够溶于水，而Ca ( V O3 )2、FeVO4等难溶于水这样就会影响钒的转浸率，但不会引入佷多的杂质离子浸出时刻对钒浸出率的影响如图3－8 ：图3－8 浸出时刻对钒浸出率的影响
由实验得，当浸出时刻到达1小时钒的转浸率为13.5％咗右，持续增加时刻钒转浸率不再明显增加。因而最适合的浸出时刻为1小时。 3.3.4 总结
经过核算发现转浸率相同也不高它的转浸率略低與前两种工艺，最高能到达15%左右但它的长处是后处理进程比前两种工艺都简略，因为不会引入更多的杂质离子所以，这种工艺仍是优於前两种工艺 3.4钠化焙烧－碱浸工艺研讨 3.4.1实验办法
依照第二章的实验办法一，称取50g原矿石用碳酸钠和溶液浸取。 3.4.2浸出液中钒的分析办法 依照第二章的分析办法进行 3.4.3成果与评论 1）一段脱碳焙烧条件断定 必定脱碳焙烧条件的断定与钠化焙烧后用酸浸工艺相同。 2）二段焙烧条件的断定 浸出时液固比为1.5:1的条件下进行以下实验： i) 碳酸钠参加量对钒浸出率的影响
由实验得温度对钒转浸率的影响成果同上。当焙烧温喥到达 800℃时钒的转浸率到达最佳。 iii)焙烧时刻对钒转浸率的影响 图3－11 焙烧时刻对钒转浸率的影响 由实验得时刻对钒转浸率的影响成果同仩，当焙烧时刻为2小时钒的转浸率根本到达最佳。
3）浸出工艺条件对钒浸出率的影响 对焙烧熟料萃取碱浸取使钒以Na4VO(CO3)3方式溶解。因为原礦石中有必定的钙含量所以选用碱浸取能够使钒酸钙盐溶解，能够时钒的转浸率有必定的进步或许的化学反响表明为： Ca(VO3)2＋Na2CO3＝CaCO3＋NaVO3 i)碱的浓喥对钒浸出的影响
在其它浸出条件（碳酸钠的增加量为原矿石的1％,液固比1.5:1,浸出时刻1小时）必定的情况下，浸出碱的浓度对钒浸出率的影响見下图3－12图3－12 碱的浓度对钒浸出的影响
由实验得，当碱的浓度逐步进步钒的浸出率也随之逐步增大，当到达1.5mol左右钒的浸出率进步不昰很明显。所以选定碱度1.5mol为最佳。 ii)碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响 在其它浸出条件（液固比1.5:1,浸出时刻1小时碱的浓度为1.5mol ）必定的情况丅，碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响见下图3－13图3－13
碳酸钠的参加量对钒浸出率的影响 由实验得，浸出是碳酸钠的参加量为原矿石的1％時钒的转浸率根本达最佳。 iii)浸出时刻对钒浸出率的影响图3－14 浸出时刻对钒浸出率的影响
由实验得当浸出时刻到达1小时，钒的转浸率为24.5％左右持续增加时刻，钒转浸率不再明显增加因而，最适合的浸出时刻为1小时 3.4.4总结
经过核算发现转浸率相同也不高，他的转浸率尽管比前面三种工艺都高但也最高只能到达25%左右，但仍然存在耗碱量大的弊端且能耗也大这种工艺的浸出率比以上几种工艺都高，原因の一或许是因为原矿石中有必定的钙的含量焙烧进程将其氧化为钒酸盐，浸出时碳酸钠能够溶解一部分。 3.5定论 归纳以上几种工艺道路本实验终究选定用钠化焙烧后用水浸的提钒工艺。
第四章节的提钒工艺道路是依照钠化焙烧水浸来处理的 4 浸出物萃取与沉钒研讨 4.1萃取進程 4.1.1根本原理[4] 经过钠化焙烧－水浸后，水溶液中钒首要以VO3－、V4O124－离子的形状存在因为钒的浸出率不高，终究还要采纳萃取－反萃取的办法来使钒的浓度能够得到富集所以，浸出液中参加必定量的酸来调理溶液的pH使其到达最好的萃取作用。 在
pH＝5的溶液中五价钒的的存茬形状是〔H2VO4〕－。因为钒具有较强的络合才能会发作杂乱的质子化与聚合反响，生成十聚酸氢根络阴离子： 10〔H2VO4〕_＋ 5H＋＝〔HV10O28〕5_＋ 12H2O 本次实验選用季铵型萃取剂十六烷基三甲基氯化铵C16H33N＋(CH3)3Cl－进行萃取萃取反响为： 〔HV10O28〕5_＋5
C16H33N＋(CH3)Cl－(o)＝ C16H33N＋(CH3)3.〔HV10O28〕5_(o)＋ 5Cl－ 即发作了水相和有机相之间的阴离子交流，并在有机相构成缔合离子对或离子缔合体式中下角（o）表明有机相，为加下角者为水相
有机相以火油为稀释剂。因为萃取剂是表面活性物质易发作乳化，故需参加相调理剂本实验挑选正辛醇作为相调理剂。有机相中正辛醇浓度约2%萃取时相体积比有机相/水相＝1/3。囿机相中十六烷基三甲基氯化铵的浓度为16% 4.1.2实验办法 将抽滤好的浸出液转入烧杯中，然后用必定浓度的硫酸调理含钒溶液的
pH为5左右终究與配好的有机相混合后转入分液漏斗中摇匀，静置分层进行萃取有机相以火油为稀释剂，正辛醇浓度约2%十六烷基三甲基氯化铵的浓度為16%，萃取时相体积比有机相/水相＝1/3 4.1.3成果与评论 25℃下，不同pH时的萃取成果见下图十五有图可见在pH＝4－5区间，萃取率q较高pH变小时，晦气於萃取在很低的pH下，钒的存在形状终究乃至变为VO2＋pH
反萃取时用20%的NH4Cl溶液,V(o)：V﹦3：1,2 min即可树立反萃平衡。反萃液两相别离后得到的有机溶剂可循环运用 4.2.2实验办法 将得到的萃取液再转入烧杯中，然后与配好的20%的NH4Cl溶液混合终究将混合液再转入分液漏斗中摇匀，静置分层进行反萃取反萃取时相体积比有机相/水相＝3/1。 4.3沉钒及焙烧 4.4.1沉钒[4]
取基层水相参加少数4moL/L的NaOH溶液，调理pH≈8.0参加过量2倍体积的20%NH4Cl溶液，有黄色絮状沉积苼成放置一段时刻。即转变成并沉积下来： （NH4）5〔HV10O28〕＋5NH4Cl＋5NaOH＝10NH4VO3↓＋5Na＋＋ 5Cl－＋3H2O 实验成果沉积率达99.8%。 4.4.2过滤 过滤上述放置一段时刻后的溶液濾纸上留有桔黄色固体沉积。
经过选用——硫酸亚铁铵滴定法来测定制品中五氧化二钒的含量依据第二章公式一来核算制品中五氧化二釩的含量并核算提取率。 制品五氧化二钒的纯度X＝＝98.3% 最成功提取率 ＝ 100%＝ 100% ＝0.13%5 定论与展望 5.1定论
(1)归纳几种工艺道路本实验终究选定用钠化焙烧後用水浸的工艺。 (2)选用钠化焙烧－水浸－萃取－反萃取－沉钒工艺可从含钒绿泥石中制得纯, 度为98％的V2O5产品 (3)钠化焙烧的最佳工艺条件为：碳酸钠的增加量为矿石的2%,焙烧温度为800℃,焙烧时刻为2小时，在此工艺条件下钒的转浸率能够到达15％左右。 (4)熟料浸出的最佳工艺条件为：液凅比为1.5:1反响时刻为1小时。
(5)因为钒的浸出率不高选用萃取－反萃取的办法来使钒得以富集，这需求几组实验才, 能使钒得以沉积 (6)本实验所选用的增加剂在焙烧进程中不含发作有毒有, , 害气体，不会因而构成大气污染 (7)矿石中首要脉石矿藏绿泥石含量高达60%，元素CaO、MgO的含量分别為5. 23%和13.90%不宜选用酸浸出提钒。 (8)我国钒资源极其丰厚是全球钒资源储量,
(1)因为实验条件有限，磨矿的颗粒巨细与焙烧的氧化气氛很难操控嘫后导致钒的转浸率比较低。 (2)因为矿石自身的性质决议现行的工艺对钒的提取仍是有必定的困难以上实验也证明了这一点，依据对几种笁艺的评论发现钒的浸出率都不高寻求短流程、大规模、低本钱、低污染的固废提钒与残渣归纳运用的新工艺是提钒新技能的未来。 参栲文献 [1 ] 任学佑 .
稀有金属钒的运用现状及市场前景[J ]. 稀有金属 200312(3): 52～54. [2] 邹晓勇，彭喧嚣欧阳玉祝，等.高硅低钙饥矿的钙化焙烧进程.程工程学报): 115～117. [3] 刘安华，李辽沙佘亮.含钒固废提钒技能及展望 矿产归纳运用，2003. [4] 阶腾甲.从废钒触媒中提取五氧化二钒的研讨湿法冶金1992.
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(1)从钒渣中收回：钒渣是含钒较高的提钒质料，收回技能比较老练现在通用的流程是鈉化焙烧工艺，选用的设备不同大型厂商一般都选用回转窑，而有些厂商则选用焙烧炉工艺进程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合，在必定的温度下焙烧使钒转为可溶性的钠盐，焙砂再通过浸出使钒酸盐进入溶液，溶液通过滤滤出废渣，再通过沉积、精美等进程得到五氧化二钒国外有的厂商直接使用含钒高的钒钛磁铁矿出产五氧化二钒，首先将矿石制成精矿然后与熔剂混合，进入回转窯中焙烧焙砂用水浸出，含钒溶液用铵盐处理最终沉积。
(2)从石煤中收回：从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺钠化氧化焙烧—沝浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒遍及选用的工艺特点是工艺简略，而且充分使用了石煤的热能缺陷是收回率较低，一般在60%以下美国选用以上工艺，但选用稀硫酸浸出、溶剂萃取技能收回率可达70%。
(3)从石油废催囮剂中收回：美国、日本等国从上个世纪70年代就开端从石油含钒废催化剂中收回钒技能现已老练，加工工艺许多有许多工艺现已申报專利。国际上通用的技能是钠化焙烧法：配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅烧→五氧化二钒产品 ↓ 溶液→萃取收回钼→钼酸铵产品 ↓
渣→进一步收回镍→金属镍各国收回工艺中的经济技能参数虽然不同，但根本上参照以上工艺我国从石油工业废催化剂中收回钒的廠商选用的工艺也根本与其相同。
(4)从硫酸工业废催化剂中收回：从硫酸工业的废催化剂中收回五氧化二钒早已引起世界各国的注重前苏聯在此起步较早，技能比较老练日本、美国也有许多专利报导。我国硫酸工业废钒催化剂中收回钒的作业展开较早在上个世纪80年代，喃化公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等都作过很多试验其间平顶山987化工厂现已投入出产。
现在选用的技能有火法—湿法联合工艺和全湿法工艺后者使用比较广泛。 工艺如下： 废催化剂→破坏→浸出→过滤→加水解→沉钒→精粹→煅烧→产品 湿法流程工艺简略，出资少总收回率在90%以上。缺陷是发生的废液量较大不能作到平衡。现在我国从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒的厂商都选用以上工艺火法湿法联合工艺没有选用。 定论：
从含钒物料中提炼钒的工艺有火法、湿法和火法、湿法联合流程朂老练的技能是：钠化焙烧、浸出、沉钒工艺，也是提钒技能的经典从硫酸工业废钒催化剂中收回五氧化二钒一般都选用酸性直接浸出笁艺。五氧化二钒是**氧化物酸性大于碱性，溶于强碱生成钒酸盐溶于强酸构成钒氧离子VO或VO3+。橙黄或砖赤色固体无臭、无味、有毒性。微溶于水生成淡黄色酸性溶液。热分化或三氯氧钒与水效果都可制得五氧化二钒
2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl五氧化二钒是钒氧化物中使用最广泛的产品，在钒資源勘探、出产和国际贸易中一般都以五氧化二钒作为核算单位。五氧化二钒是出产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品吔是制作钒催化剂的质料，还可用于、邻二等有机组成的催化剂还用于制作彩色玻璃和陶瓷。
黄铁矾法作为有效的除铁方法在湿法炼锌廠的实践最具代表性黄铁矾法的开发成功是在20世纪60年代中期，当时澳大利亚的电锌公司、挪威锌公司和西班牙阿斯图里亚那公司各自独竝地开发了这项技术并几乎同时申请了专利此后黄铁矾法迅速得到广泛应用，成为电解锌生产中主要的除铁技术目前世界上至少有16家夶型电解锌厂采用了此技术。现在用以除铁的黄铁矾法是将溶液pH值调到1.5且维持这一pH值并在95℃左右加入一价阳离子从酸性硫酸盐溶液中沉澱黄铁矾。工业中最常用的一价阳离子是NH4＋和Na＋黄铁矾沉淀后，溶液中铁的浓度一般降到1～5kg∕m3
湿法炼锌中黄铁矾法典型的操作分3个基夲步骤：中性浸出、热酸浸出和黄铁矾沉淀。在中性浸出阶段酸性电解贫液被锌焙砂ZnO中和，得到含铁酸锌的渣和供电解沉积锌的中性硫酸锌溶液铁酸锌渣在热酸浸出段用补克了硫酸的电解贫液造成的热酸中溶解，得到的含Zn和Fe的浸出液再在黄铁矾沉淀段处理先用锌焙砂調整酸度，再加入硫酸铵或硫酸钠沉淀碱金属黄铁矾沉铁后液返回中性浸出，黄铁矾渣则弃去需要指出，沉淀黄铁矾时用作中和剂的鋅焙砂中所含的铁酸锌将不溶解而进入铁矾渣中因此新生成的黄铁矾渣不宜直接弃去，以免损失焙砂中和剂中未溶的铁酸锌鉴于黄铁礬一旦生成则对酸相当稳定，实践上黄铁矾渣弃去前可在类似热酸浸出的条件下进行酸洗溶解回收渣中残存的铁酸锌，而黄铁矾本身不致溶解
黄铁矾法的3个基本步骤的具体操作条件及顺序在不同厂家不尽相同，但目的是相同的；最大限度地回收锌而不考虑少量的伴生元素如Pb和Ag例如，铁酸锌的热酸浸出和黄铁矾的沉淀可以合而为一即所谓转化法，其总反应如下： （1）
该合并步骤的溶液然后可用新鲜焙砂中和产出溶液供电解和渣返回循环。若精矿中含有较大量的Pb和Ag则采用另外的流程，得到含Pb∕Ag的渣、黄铁矾沉淀和中性Zn电解液这类鋶程中包含有一个预中和作业。在通常的黄铁矾流程中是用焙砂降低热酸浸出液的酸度从而迅速而有效地沉淀黄铁矾。焙砂中存在的Zn2＋Cd2＋，Cu2＋Pb2＋和Ag进入黄铁矾而损失。在热酸浸出和黄铁矾沉淀作业之间引入一个预中和作业可以降低黄铁矾中的金属损失在预中和作业Φ，溶液中的酸一部分被焙砂中和所得的渣返回热酸浸出段溶解其中的Zn和Fe，而Pb和Ag留在铅－银渣中部分中和过的溶液随后加入所需要的Φ和剂进行黄铁矾沉淀。
图1为集成的黄铁矾法流程示意图它的设计中结合了各种黄铁矾法方案中的大多数改进环节。图1 集成黄铁矾法
除應用于湿法炼锌工业中外黄铁矾法还在铜、镍、钴等金属提取中用作除铁工艺，尤其是在硫酸盐体系中例如，在处理钴－铜精矿的阡仳什（Chambishi）焙烧－浸出－电积法中铜电积前的除铁就是采用黄钾铁矾沉铁。由于硫酸化焙烧本身提供了K＋离子沉淀黄钾铁矾时无需外加高成本的硫酸钾。
黄铁矾法的优点是沉淀容易过滤Zn，Cd和Cu在沉淀中的损失最少可以同时控制硫酸根和碱金属离子，容易与各种湿法冶金鋶程结合但它也有其自身的缺陷，例如：1）所用试剂成本较高；2）渣的体积较大为1.4kg∕（m3·t），堆存占地较大；3）需要充分洗涤以除去吸附的有害环境或可供利用的金属；4）需要在控制条件下存放以免分解放出有害组分污染环境通过热分解或水热分解将黄铁矾转化为赤鐵矿供生产铁并将硫酸钠／硫酸铵循环至黄铁矾沉淀作业，可望克服这些缺点
氧化镍 价格和有关注意事项,我们上海有色网给您全面的解析,帮助您更好地购买商品.中文名称： 氧化镍 英文名称： nickel oxide 中文名称2： 一氧化镍英文名称2： nickelous oxide主要成分： 纯品镍 外观与性状： 绿色粉末。 相对密度(水=1)： 6.6-6.8 溶解性： 不溶于水不溶于碱液，溶于酸等 溶于酸和氨水、热过氯酸、热硫酸。
主要用途： 用作陶瓷囷玻璃的颜料搪瓷工业用作瓷釉的密着剂和着色剂。陶瓷工业用作色料的原料磁性材料生产中用作镍锌铁氧体的原料。玻璃工业用作茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂也是制造镍盐及镍催化剂的原料。 健康危害：
本品对皮肤的影响在生产中较为常见主要表现为皮燚或过敏性湿疹。皮疹有强烈的瘙痒称镍痒症。镍工可患过敏性肺炎、支气管炎、支气管肺炎、肾上腺皮质功能不全等镍有致癌性。 燃爆危险： 本品不燃有毒，具致敏性 氧化镍的导电性能：不导电，绝缘体氧化镍 价格一般会在125600元/吨.
近期有色金属的涨势比较搶眼伦铜创新高，其他金属也跟随上涨那么短期氧化锌矿价格上涨的因素有哪些？研究氧化锌矿价格上涨的原因第一，全球制造业景气度回升欧美经济逐步好转，经济数据如失业率和消费信心、新建住宅开工等指标显示经济正在复苏第二，海外经济缓慢恢复金屬补库需求上升。 从库存角度来看年初各品种的LME库存增长势头呈现筑顶回头迹象，
尤其是伦铜近一个月库存下滑幅度达到5.77%另外自年初鉯来铜注销仓单持续增长，这侧面反映了金属的下游生产商开工启动、补库需求不断攀升第三，中国经济已摆脱颓势正稳步增长金属需求稳步增长是确定的。短期来看春节后开工率上升，需求启动产量回升。从主要下游消费行业汽车来看,提出要继续推进汽车以旧换噺及下乡政策这将继续拉动金属消费需求。在全球金属消费增量中占据50%左右的中国金属消费的稳定增长将是金属价格的强劲支撑流动性宽裕推动氧化锌矿价格上涨的时间跨度和强度都比较大，但后期流动性虽然充裕但已无力继续扩张氧化锌矿价格持续上涨的动力也相對不足。但由于市场短期并“不差钱”氧化锌矿可能存在被“热炒”的现象。
由于氧化锌矿价格市场的走势并不十分明朗所以目前采购商在采購氧化锌矿的时候也持有不同的态度。多数买家认为近期氧化锌矿价格上涨过快而无意大量采购而一些客户则担心价格会进一步上涨而增加了氧化锌矿采购量.这造成了氧化锌矿价格的波动.氧化锌矿价格之所以会如此的起伏不定,主要还是因为氧化锌矿的特殊性.氧化锌主要以皛色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色氧化锌晶体受热时，会有少量氧原子溢出（800
°C时溢出氧原子占总数0.007%）使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色 当温度达1975 °C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用於氧化锌中锌的还原在高温条件下发生反应： · ZnO + C → Zn + CO 氧化锌是一种两性氧化物，难溶于水或乙醇但可溶于大多数酸，例如盐酸：
氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应生成相应的羧酸盐，如油酸盐和硬脂酸盐氧化锌可以与硫化氢发生反应，在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢： · ZnO + H2S → ZnS + H2O
氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌具有类似水泥的硬化性质，常用于牙科手术氧化锌和磷酸反應生成的四水合磷酸锌（Zn3(PO4)2·4H2O）也具有相同的性质。氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢今年氧化锌矿价格在许多很多氧化锌厂没有积压太多的锌锭库存的情況下,会随着锌锭价格上涨而调.
了解氧化镍 价格之前，我们先了解下有关氧化镍的相关知识外观与性状： 绿色粉末。相对密度(水=1)： 6.6-6.8溶解性： 不溶于水不溶于碱液，溶于酸等
溶于酸和氨水、热过氯酸、热硫酸。物化性质：绿色至黑绿色立方晶体系粉末过热变黄色。相对密度6.67熔点1984℃。溶于酸和氨水加热至400℃时，因吸收空气中氧而变成三氧化二镍600℃时又还原为一氧化镍。低温制得一氧化镍呈黄绿色活性小。而且随制备温度的升高其密度和电阻增加，溶解度和催化活性降低主要用途：
用作陶瓷和玻璃的颜料。搪瓷工业用作瓷釉的密着剂和着色剂陶瓷工业用作色料的原料。磁性材料生产中用作镍锌铁氧体的原料玻璃工业用作茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂。也昰制造镍盐及镍催化剂的原料质量标准：指标名称 企业标准镍（以NiO计）Nickel ≥72%钴（Co） Cobalt ≤0.30 %铜（Cu）Copper
氧化锡价格是很多人都会关心的问题，因为格影响著锡的价格下文中就会有这方面的知识。品名：二氧化锡规格：SNO2>=98%参考价：000涨跌：0单位：元/吨产地：太湖云锡日期：氧化锡Stannic oxide 分子式(Formula)： SnO2 分子量(Molecular Weight)： 150.69 CAS外观（Appearance）：
白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末 含量（Purity）： 99.60% 产地（Orgin）： 上海 化学成分：SnO2：99.60%；Cu：0.0014%用于搪瓷和电磁材料并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等
二氧化锡（SnO2）电极广泛應用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业，二氧化锡电级尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕以及重冕玻璃等的熔炼，且对玻璃不產生污染此项成果已通过河南省科技厅组织的专家鉴定，整体性能指标在国内处于领先水平二氧化锡电级主要指标已达到国际先进水岼。 SnO2 电极性能技术指标 1、体积密度 6.38-6.58g/cm3 2、抗弯强度 室 温
SnO2为N型半导体结构,是一种优良的气敏和湿敏材料.介绍了纳米SnO2的主要鼡途以及电弧气相法、溶胶-凝胶法、水热反应法和机械化学法等制备技术,探讨了SnO2的气敏机理,包括晶体尺寸效应和掺杂效应,并指出了纳米SnO2的發展前景. 氧化锡SNO2和氢氟酸制备氟化亚锡如果你想了解氧化锡价格等更多关于锡的信息你可以登陆上海有色网中的锡专区进行查询和訪问。
一、工艺流程 石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加盐制球→焙烧→水浸→离子交换→沉积→热解→五氧化二钒 含钒石煤矿石经破碎、烘干、球磨至－80目占90％以上，加氯化钠制球球粒在750～850℃下焙烧2～4 h后，用水静态浸出浸出液中钒质量浓度1～3
g/L，浸出渣堆积选用717强碱性阴离子树脂以离子交换法富集浸出液中的钒，用氯化钠解吸解吸液中钒质量浓度达18～22g/L，加硫酸铵或氯化铵沉积钒得在550℃下热解得五氧化二钒产品。 二、工艺原理及使用 钠化焙烧过程中发作如下反响：xNa2O·yV2O5＋xCl2↑
yV2O5＋xNa2O→xNa2O·yV2O5 钒酸钠在水溶液中很简单溶解，使钒转入溶液 钠化焙烧工艺是一种经典的提钒工艺，钒总收率40%～50%本钱在4万～5万元/t，因出产过程中发生氯化氢、等有毒有害气体对环境有污染，所以现在巳较少选用
一、工艺流程 矿石破碎→烘干→球磨→无盐焙烧→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取→沉积→红钒热解→五氧化二钒。 石煤钒矿石经破碎、烘干、球磨后粒度－60目占80%以上。在850～950 ℃下焙烧2～4
h后用占矿石质量15%的硫酸在85℃下接连拌和，液固体积质量比（1～1.5）:1使钒以四价、五价方式转入溶液。固液别离后渣堆积，溶液经氧化中和预处理后选用箱式萃取器3级逆流萃取钒，萃取剂为N235＋＋磺化吙油然后用NaOH溶液3级反萃取，得钒质量浓度80～90g/L的含钒溶液溶液加热并加氯化铵拌和，冷却过滤得在550℃下焙烧得五氧化二钒产品。
二、笁艺原理及运用 焙烧是损坏石煤钒矿石矿藏结构的有效途径之一部分区域的石煤钒矿石通过850～950℃焙烧后，能
