论文部分内容阅读
钒是一种稀有、高熔点金属,在冶金、化工和航天等领域有着广泛的应用。我国石煤钒矿资源丰富,从石煤中提钒已经成为我国钒资源利用的一个重要研究方向。本研究以陕南某地石煤钒矿为对象,采用微波焙烧预处理和微波加热强化浸出两种浸出工艺,研究了微波功率、焙烧时间、浸出温度、硫酸浓度、液固比和氧化剂等因素对石煤钒矿中钒浸出率的影响,确定出了较优浸出条件,并对微波作用的规律进行了初步探讨。硫酸直接浸出实验表明,当酸浓度为12%、温度为90℃、液固比为4:1、浸出时间为6h、搅拌强度为300r/min时,钒浸出率为73.23%。动力学研究表明,钒的浸出过程属于固膜扩散步骤控制,浸出过程表观活化能Ea=11.49 kJ?mol-1。微波焙烧处理石煤钒矿12min后,常规加热浸出焙烧矿样2h的钒浸出率已高于未焙烧矿样5h的钒浸出率;焙烧矿样常规加热浸出3h时,钒浸出率即达71.93%,与原矿常规加热硫酸直接浸出7h的钒浸出率相当,浸出效率大幅度提高。微波加热浸出提钒工艺的正交实验结果表明其各因素的影响程度大小依次为:微波功率>酸浓度>液固比>浸出时间。当浸出条件为:浸出时间为2h,酸浓度为10%,液固比为4:1,功率为440W时,钒的浸出率可达77.91%。氧化剂过硫酸铵能有效提高钒浸出率。在微波加热浸出的较优浸出条件下添加过硫酸铵,钒浸出率可提高至85.02%,比原矿常规加热硫酸直接浸出的钒浸出率提高近12%。