三氧化二钒的非等温氧压碱溶动力学研究

摘要

研究了化学纯V2O3在氧压碱浸过程中钒的非等温溶解动力学。考察了搅拌转速(200～1000 r.min-1)、氧分压(200～700 kPa)、NaOH浓度(0.1～2.0 mol.L-1)和升温速率(1.31～4.01 K.min-1)对钒溶解率的影响。实验结果表明,降低升温速率或增大氧气压力,可以提高钒浸出率;搅拌转速在800 r.min-1以上或NaOH浓度高于0.5 mol.L-1时对反应速率的影响可以忽略。采用一种非等温动力学模型来描述该反应过程,得到了4种不同升温速率下碱液浸取提钒的动力学方程式。动力学分析结果显示,在室温与423 K之间,该浸出过程的平均表观活化能E为36.62～37.52 kJ.mol-1。从而证实了在实验条件下,溶解过程的控制步骤为化学反应与扩散混合控制。反应中氧分压和NaOH浓度的反应级数分别为0.74和0。