石煤直接酸浸提钒属于全湿法工艺,在浸出过程中既不需要焙烧过程,也不需要添加任何氧化剂作为助浸剂,能有效的减少废气排放,节约资源,缓解环境压力。但石煤提钒工艺过程复杂,传统的动力学研究都是以笼统的全钒价态为研究对象,对不同价态钒的浸出动力学过程并未作为详细研究,相应的浸出动力学机理不明。本文对石煤中不同价态钒的硫酸浸出动力学进行了详细的研究,为石煤清洁高效提钒及其相关矿物浸出动力学的研究提供了相应的理论基础,对石煤提钒工业化具有重要意义。本文针对石煤中不同价态钒的硫酸浸出动力学不明等问题,以湘西地区夯沙矿区和白岩矿区两地的石煤钒矿为原材料,系统的研究了石煤钒矿中不同种价态钒的硫酸浸出动力学机理,其研究内容如下:1、制备仅含一种价态的钒石煤样品:实验分析两矿区石煤中+3、+4、+5价钒的含量后:(1)选取白岩矿区石煤用硫酸溶液直接浸出法制备+3价态含钒石煤样品;(2)选取夯沙矿区石煤用焙烧-碱浸法制备+4价态含钒石煤样品;(3)选取夯沙矿区石煤用高温焙烧法制备仅含+5价钒的石煤样品;经过不断优化制备条件,制备得到的不同种单一价态钒占比总钒超过98%的石煤样品。2、硫酸直接浸出单因素实验和正交实验:研究单种价态钒石煤样品的浸出条件,考察不同的浸出条件,如:硫酸浓度、浸出反应温度、浸出反应时间、固液比、搅拌速率及矿物粒径对钒浸出率的影响,并确定出最佳的浸出条件。此外,通过正交实验来研究石煤钒矿中各种价态钒在浸出反应实验时所受的主要影响因素。实验结论得出,硫酸浓度和浸出温度是+3价样品钒浸出率的主要影响因素;硫酸浓度和浸出反应时间是+4、+5价样品钒浸出率的主要影响因素。3、单种价态钒石煤样品硫酸直接浸出动力学机理的研究:在不同的单因素实验获得最佳浸出条件的基础上,以收缩核动力学模型为准来研究单一价态钒的硫酸直接浸出动力学机理。实验结果显示,石煤中+3价钒在不同的硫酸浓度和温度的浸出过程中由混合控制动力学控制,石煤中+4价钒在不同的浸出反应条件下由固膜扩散控制,石煤中+5价钒在浸出过程中在不同的硫酸浓度和温度的条件下由混合控制。