助浸剂强化石煤中钒浸出过的过程及机理研究

摘要

钒及其化合物具有独特的性能,在许多领域有着广泛的应用。石煤是我国的优势含钒资源,其储量大、分布广,从石煤中提取钒的工艺备受关注。石煤提钒技术发展亟须解决的问题是提高钒的总回收率,而提高钒浸出率是关键,但石煤酸浸提钒工艺目前仍存在酸耗高、钒浸出率低等关键问题。加助浸剂强化钒浸出具有操作简便、对原有工艺无需作大的改动等优点,受到越来越多研究者的重视。
　　 本文根据湖北某地石煤原矿的特点,采用在浸出过程中添加助浸剂以强化钒的浸出,并对助浸剂强化钒浸出的作用机理进行了探讨。研究了助浸剂在新形成的酸性体系中,对矿物结构的影响,并从动力学角度揭示了助浸剂对酸浸过程的作用机理。
　　 酸浸试验表明,自制助浸剂CX的加入能大幅度提高钒的浸出率、降低硫酸用量、缩短反应时间。加5％CX后,在同等浸出条件下,钒的浸出率由不加助浸剂浸出时的66.53%增加到90.23%。
　　 对浸出渣的物相及结构分析表明,助浸剂CX的加入加剧了对矿物结构的破坏并增加了颗粒的比表面积,从而使钒的浸出反应更容易发生。动力学研究结果表明,CX使得浸出过程由活化能由未加时的58.25kJ/mol降为22.77kJ/mol,硫酸的反应级数由1.0471降为0.5357。