一步法石煤提钒反萃液铵盐沉钒工艺及杂质离子影响研究

摘要

随着钒应用领域的不断拓宽，一些精细加工行业如航天航空、电子工业、电化学工业等对钒产品的性质要求越来越高。但是在工业生产中，传统的铵盐沉钒工艺，由于富钒液中杂质离子的影响，沉钒的最终产品V2O5纯度无法进一步提升。因此为了得到满足工业生产需要的高纯V2O5，研究铵盐沉钒过程中的杂质影响以及如何消除杂质离子的影响具有重要意义。
　　本研究以湖北某地石煤为原料，采用一步法石煤提钒工艺反萃后得到的反萃液为酸性铵盐沉钒的原液，确定了该工艺中酸性铵盐沉钒的最佳工艺参数；并通过研究模拟反萃液酸性铵盐沉钒工艺中杂质离子的行为，得到了杂质离子对酸性铵盐沉钒效果的影响机制；根据杂质离子的影响机制，制定了最终的除铝方法，并得到了符合国标冶金99级的V2O5产品。
　　通过确定一步法石煤提钒沉钒工艺的最佳参数研究，得到了以8％H2SO4作为反萃剂，反萃液初始浓度为19.91 g/L时的最佳沉钒条件为：沉钒pH=2.0，沉钒温度>70℃，沉钒时间1 h，搅拌条件400 r/min。此条件下沉钒率可达99.27%，V2O5纯度为98.45%。
　　研究表明：除Fe、P、Al对沉钒率的影响比较显著外，其他离子对沉钒率的影响作用很小；Fe、K、Al、Ca、Na、P均能够影响沉钒产品APV的晶体形貌和V2O5的纯度；Fe、Al、P会改变沉钒母液的pH值，增加后续废水处理酸碱的用量。
　　利用氨水在反萃液中除铝，最佳pH值是1.6，陈化时间为10 h，铝的最佳去除率为65.20%。除铝后沉钒煅烧即可得到99级的V2O5产品。

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第1章 文献综述

1.1 沉钒方法

1.2 石煤提钒沉钒工艺发展研究现状

1.3 石煤提钒沉钒工艺中杂质离子的研究现状

1.4 研究目的、意义和内容

第2章 试验原料及研究方法

2.1 试验原料

2.2 试验方法

2.3 试验药剂及设备

2.4 检测分析方法

第3章 一步法石煤提钒酸性铵盐沉钒工艺

3.1试验研究流程

3.2 酸性铵盐沉钒初始条件

3.3 酸性铵盐沉钒最佳工艺参数条件

3.4 本章小结

第4章 杂质对反萃液酸性铵盐沉钒的影响

4.1 试验研究流程与杂质影响沉钒效果指标的确定

4.2 杂质离子对酸性铵盐沉钒影响机制

4.3 本章小结

第5章 石煤提钒除铝工艺

5.1 一步法石煤提钒反萃液除铝试验流程的确定

5.2 反萃液除铝的试验研究

5.3 反萃液除铝后沉钒与原反萃液沉钒最终产品的对比

5.4 本章小结

第6章 结论、创新点与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

致谢

附录1攻读硕士学位期间发表的论文

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目