石煤提钒反萃液中杂质离子对酸性铵盐沉钒的影响

摘要

以V_2O_5浓度为17.85 g·L^(-1)的模拟一步法石煤提钒反萃液为研究对象。以沉钒产品纯度及其中杂质离子存在状态、杂质离子存在时多聚钒酸铵(APV)晶体状况为指标,讨论了模拟反萃液中的Fe^(3+),Al^(3+),Ca^(2+),K^+等金属杂质离子对酸性铵盐沉钒效果的影响。研究结果表明:Fe^(3+),Al^(3+)妨碍沉钒过程的顺利进行且会降低产品V_2O_5的纯度,并造成沉钒母液的p H值改变,增加后续母液处理的成本和难度;而Ca^(2+),K^+仅会影响产品V_2O_5的纯度,对沉钒率和母液p H值的影响并不显著;4种杂质离子均会使产品多聚钒酸铵(APV)的晶体形貌发生改变,但是每种杂质改变APV晶体形貌的方式各异:Fe^(3+)会破坏APV晶体的完整性并改变其晶体颗粒大小,K^+破坏APV晶体的完整性;Ca^(2+)使APV晶体表面粗糙,晶体颗粒之间黏连,形成大块颗粒;Al^(3+)形成的杂多酸的非晶体状态阻碍APV晶体的顺利长大。同时得到了反萃液沉钒指标良好时,4种杂质离子浓度的控制范围:Fe^(3+)浓度应<0.1 g·L^(-1),Ca^(2+)浓度应<0.9 g·L^(-1),K^+浓度应<2.0 g·L^(-1),Al^(3+)浓度应<3.0 g·L^(-1).