含钒镁废渣中钒、镁分离综合回收工艺研究

摘要

钒是重要的战略物资，在工业中有着广泛的应用。随着钒矿资源的不断开采，含钒废渣的排放量也日益剧增。矿产资源是不可再生资源，现在，资源需求量大，所以，对含钒废渣中的有价金属元素综合回收利用具有十分重要的意义。
　　本论文以攀西地区生产五氧化二钒所排放出的废弃含钒废渣为原料。该废渣中不仅含有一定量的钒，而且还富含镁。针对该废渣的特点，提出了含钒镁废渣中钒、镁分离综合回收的工艺。重点研究了硫酸浸出废渣、氢氧化钠除杂以及制备轻质氧化镁三部分。
　　硫酸浸出废渣部分主要研究了酸用量、粒度、液固比、反应温度、反应时间等单因素对钒回收率和镁溶出率的影响。对溶出过程的机理进行分析，通过完成五因素四水平正交试验和验证试验得出最佳的酸溶条件。最佳的酸溶条件为：酸用量配比为0.9:1，粒度小于0.074 mm占86.31%，液固比为4:1，反应时间为60min，反应温度为50℃。在此条件下，钒的回收率达到96.52%，钒的品位提高到了15.18%；镁的浸出率达到94.14%。15.18%的钒品位达到了富钒渣的要求，它可以被用来继续作为提钒的原料，而进入溶液中的镁可以继续进行除杂处理，然后被用做制备轻质氧化镁的母液。
　　氢氧化钠除杂部分主要研究了除杂pH，反应温度，反应时间和氢氧化钠滴加速度等单因素对铁去除率、锰去除率、钙去除率以及镁损失率的影响。对除杂过程的机理进行分析，通过完成四因素三水平正交试验和验证试验得出最佳的除杂条件。最佳的除杂条件为：p H为10、反应温度为50℃、反应时间为70 min、氢氧化钠滴加速度为9ml/min。在此条件下，铁去除率为99.87%，锰去除率为99.76%，钙去除率为99.65%，镁损失率为5.27%。
　　制备轻质氧化镁的最佳工艺参数是：沉镁反应时间为60 min，反应温度为75℃，碳酸钠过量系数为1.2。轻质碳酸镁煅烧成轻质氧化镁的最佳工艺参数是：煅烧温度为850℃左右，煅烧时间为120min，升温速度为6℃/min。

目录

第一章 绪论

1.1钒的性质和用途

1.2轻质氧化镁的性质和用途

1.3提钒工艺

1.4从含钒原料中提钒

1.5轻质氧化镁的主要生产原料及生产方法

1.6本课题的研究背景、意义及研究内容

第二章 实验原料及方法

2.1含钒镁废渣的主要化学成分与物相组成

2.2实验试剂与设备

2.3实验方法

第三章 溶出实验结果及分析

3.1含钒、镁废渣溶出实验的热力学分析

3.2含钒、镁废渣溶出实验的结果与讨论

3.3正交实验

3.4验证实验

3.5含钒镁废渣硫酸浸出的机理分析

3.6溶出渣成分分析

3.7本章小结

第四章 除杂实验结果及分析

4.1氢氧化钠除杂原理

4.2除杂实验的结果与讨论

4.3正交试验

4.4验证实验

4.5本章小结

第五章 硫酸镁精液制备轻质氧化镁实验

5.1硫酸镁精液制备轻质氧化镁实验的机理分析

5.2碳酸钠沉镁实验的结果与讨论

5.3碱式碳酸镁的煅烧

5.4本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

附录

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