页岩焙烧提钒过程中钾物相转化研究

摘要

针对含钒页岩中钾元素利用率较低的问题,分析并研究钠盐焙烧提钒时钾物相转化过程及钒钾同步提取特征.研究结果表明:焙烧时含钒页岩中白云母及伊利石相转化为多元素熔融态颗粒;NaCl和Na2SO4与其中钾离子交换,使部分钾参与生成水溶性钾盐,部分随钠长石自颗粒中析出;Na2CO3使矿物颗粒与石英共熔,钾钠间离子交换受抑制,钾长石相析出,抑制水溶性钾盐生成;在750～800℃范围内焙烧,钠离子与钾离子和钒离子的交换及结合反应同步进行,钒钾共同提取过程效率较高;使用NaCl作为焙烧添加剂时,钒酸盐生成速率大于水溶性钾盐生成速率,当NaCl质量分数大于8％时,钾盐生成速率快速增大;在Na2SO4作用下钾盐生成速率略高于钒酸盐生成速率,两反应速率差随Na2SO4质量分数提高逐渐增大;当Na2CO3质量分数低于6％时,促进钒酸盐生成但影响钾浸出效果,若Na2CO3质量分数增加(高于6％),则阻碍矿石中离子交换过程,并不利于钒钾的共同提取.