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钒浸出液单金属分离回收技术进展 被引量：1
1
作者 张一敏 胡鹏程 +3 位作者 薛楠楠 何野 谭利平 王宇霆 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期94-109,共16页
钒作为国家关键矿产,关乎战略资源保障与安全,我国关键钒资源矿产湿法工艺所得钒浸出液为高浓差多组元的复杂溶液体系,钒浸出液单金属深度分离创新技术已成为推动钒基材料高端化与高纯化应用的重要着力点和前沿方向。系统总结了钒溶液... 钒作为国家关键矿产,关乎战略资源保障与安全,我国关键钒资源矿产湿法工艺所得钒浸出液为高浓差多组元的复杂溶液体系,钒浸出液单金属深度分离创新技术已成为推动钒基材料高端化与高纯化应用的重要着力点和前沿方向。系统总结了钒溶液单金属分离回收技术进展,包括钒溶液选择性萃取深度分离技术、专属功能化钒基离子交换树脂适配技术和多场耦合钒杂定向分离驱动技术以及膜分离钒浸出液余酸循环利用技术,通过开展复杂钒溶液单金属源头深度分离和富集工艺精细控制的技术攻关,全面支撑高端钒产品制备,未来将持续进行技术迭代,筛选具有特殊功能化的钒专属萃取与吸附基团,建立钒离子选择性分离矩阵关联数据平台,助力钒产业链融通创新和绿色可持续发展。 展开更多
关键词 钒溶液 溶剂萃取 离子交换树脂 电容去离子 膜分离
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红土镍矿球团制备特性及其强化RKEF工艺的可行性分析
2
作者 朱德庆 曹文 +4 位作者 杨聪聪 潘建 郭正启 李思唯 杨青 《钢铁》 北大核心 2025年第6期26-35,65,共11页
针对红土镍矿回转窑还原-电炉熔炼(rotary kiln reduction-electric furnace smelting,RKEF)工艺目前存在的回转窑还原效率低、易结圈等问题,以硅镁型红土镍矿为主要原料开展红土镍矿球团制备特性研究,考察了内配碳对红土镍矿球团焙烧... 针对红土镍矿回转窑还原-电炉熔炼(rotary kiln reduction-electric furnace smelting,RKEF)工艺目前存在的回转窑还原效率低、易结圈等问题,以硅镁型红土镍矿为主要原料开展红土镍矿球团制备特性研究,考察了内配碳对红土镍矿球团焙烧性能的影响,并在此基础上进一步开展了回转窑还原焙烧扩大试验,同时对比了扩大试验预还原球团与现场回转窑焙砂的性能。结果表明,在配碳量为5%、温度为1000℃、焙烧时间为60 min的条件下,制备出抗压强度超过200 N/pellet、热态和冷态AC转鼓强度高达98%以上的红土镍矿焙烧球团;在回转窑扩大试验中,控制总配碳量为5%,还原剂在球团内外分加质量比为60∶40,还原温度为1000℃、还原时间为60 min条件下,红土镍矿干球直接入窑具有良好的过程强度和还原效果,预还原球团抗压强度大于100 N/pellet,AC转鼓强度大于95%,镍和铁的金属化率分别为68.55%和1.84%。与现场焙砂相比,红土镍矿预还原球团的镍金属化率更高,烧损更低,尺寸小于3 mm的粉末量显著减少,从而减轻了回转窑结圈风险,有利于改善矿热炉内料柱透气性,提高冶炼效率和降低电耗。 展开更多
关键词 红土镍矿 回转窑还原-电炉熔炼 球团 还原焙烧 现场焙砂 金属化率 比电阻 回转窑
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氧化铝含量对钒渣矿相组成的影响分析
3
作者 赵进宣 赵博 +3 位作者 吴伟 李相臣 肖峰 吴巍 《中国冶金》 北大核心 2025年第4期32-39,共8页
钒渣的矿相结构对铁水提钒效果起着关键作用,优化矿相结构以提升钒的回收率和提取效率已成为研究的核心方向。通过工业试验,向钒渣中添加不同含量的Al_(2)O_(3),研究Al_(2)O_(3)对矿相组成的影响规律。结果表明,钒渣矿相主要是尖晶石相... 钒渣的矿相结构对铁水提钒效果起着关键作用,优化矿相结构以提升钒的回收率和提取效率已成为研究的核心方向。通过工业试验,向钒渣中添加不同含量的Al_(2)O_(3),研究Al_(2)O_(3)对矿相组成的影响规律。结果表明,钒渣矿相主要是尖晶石相和基体相,尖晶石相的主要成分为FeO、V_(2)O_(3)、Cr_(2)O_(3)以及Ti_(2)O_(3)组成的高熔点相,基体相则是由SiO_(2)、FeO、CaO以及MnO组成的低熔点相,尖晶石相主要为FeO·V_(2)O_(3),基体相主要为CaO·2SiO_(2)·FeO以及2FeO·SiO_(2)。随着钒渣中Al_(2)O_(3)含量的增加,钒渣中的金属铁和全铁含量降低,V_(2)O_(3)含量增加,全铁质量分数由20.93%降低至12.05%,金属铁质量分数由27.85%降低至15.03%,V_(2)O_(3)质量分数由16.19%增加至19.02%;基体相中SiO2含量降低,熔点降低,尖晶石相的V_(2)O_(3)的含量增加,FeO的含量降低,尖晶石纯度提高。研究结果为钒渣矿相的优化调控提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 钒渣 氧化铝含量 矿相组成 钒铁尖晶石 基体相
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石煤钒矿常压湿法清洁提取五氧化二钒工艺研究
4
作者 万洪强 李静 +3 位作者 田洪庆 罗豪 张丽芬 田子瑜 《钢铁钒钛》 北大核心 2025年第1期25-33,共9页
针对目前石煤提钒环保和节能要求逐年提高的情况,开发了一种熟化水浸-萃取分离-沉钒煅烧的常压湿法清洁提取五氧化二钒工艺路线,以湖南岳阳某地石煤矿为原料,采用保温保湿浓H_(2)SO_(4)熟化浸出处理,同时对萃取、反萃和产品制备全过程... 针对目前石煤提钒环保和节能要求逐年提高的情况,开发了一种熟化水浸-萃取分离-沉钒煅烧的常压湿法清洁提取五氧化二钒工艺路线,以湖南岳阳某地石煤矿为原料,采用保温保湿浓H_(2)SO_(4)熟化浸出处理,同时对萃取、反萃和产品制备全过程进行了研究。试验结果表明,在矿物粒度100μm占98.3%,拌水量10%,酸用量18%,熟化温度120℃,熟化时间8 h,水浸液固比2:1,室温下搅拌浸出2 h条件下,钒浸出率达到87.8%。采用P204进行萃取,在pH=2.2时,经过5级单级萃取,钒萃取率已达98%,反萃4级可达99%以上的反萃率,在pH=1.0进行沉钒,多钒酸盐在600℃下煅烧2 h,V_(2)O_(5)产品达到国家标准要求。 展开更多
关键词 五氧化二钒 石煤钒矿 清洁提取 湿法 常压 浸出率
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钒渣低碱比钠化焙烧试验研究
5
作者 蒋霖 陈相全 +2 位作者 潘少彦 伍珍秀 许楠 《矿冶工程》 北大核心 2025年第5期118-123,共6页
以钒渣和碳酸钠为原料,采用混磨预处理工艺得到混合料,开展焙烧试验,考察了不同碱比(纯碱与钒渣中V2 O5折算含量的质量比)下保温时间、焙烧温度及返料方式等因素对熟料中钒转浸效果的影响,探究了钒渣低碱比焙烧过程中的物相转变规律。... 以钒渣和碳酸钠为原料,采用混磨预处理工艺得到混合料,开展焙烧试验,考察了不同碱比(纯碱与钒渣中V2 O5折算含量的质量比)下保温时间、焙烧温度及返料方式等因素对熟料中钒转浸效果的影响,探究了钒渣低碱比焙烧过程中的物相转变规律。结果表明,控制焙烧高温段保温时间为90 min,适当提高焙烧温度有利于降低碱比,在焙烧温度880℃、碱比1.0时,浸出残渣全钒(TV)含量可降至0.49%,钒转浸率达到94.70%,该方式适用于回转窑钠化焙烧。在现有钒渣多膛炉钠化焙烧工艺制度下,采用返熟料焙烧方式有利于降低碱比,在780℃下保温45 min、碱比1.2时,可使残渣中TV含量降至0.96%,转浸率为89.19%。低碱比焙烧熟料的微观分析结果表明,钒酸钠物相聚集程度较高,其元素组成与NaVO_(3)具有较好一致性。 展开更多
关键词 钒渣 钠化焙烧 碱比 转浸率 提钒
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钒渣富氧碱浸液除硅试验 被引量：1
6
作者 叶世雨 万骞 +4 位作者 刘涛 张一敏 郑秋实 何野 白志刚 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期95-101,共7页
针对高铬钒渣经亚熔盐法浸出后的碱浸液中硅浓度过高(4~8 g/L),而硅的存在会对后续钒铬分离造成较大影响的问题,对河北省某厂生产的钒渣富氧碱浸液进行了除硅试验,重点考察了沉淀剂种类和用量、浸出液碱度、反应时间、沉淀温度、静置时... 针对高铬钒渣经亚熔盐法浸出后的碱浸液中硅浓度过高(4~8 g/L),而硅的存在会对后续钒铬分离造成较大影响的问题,对河北省某厂生产的钒渣富氧碱浸液进行了除硅试验,重点考察了沉淀剂种类和用量、浸出液碱度、反应时间、沉淀温度、静置时间对除硅效果和钒铬损失的影响。结果表明:使用NaAlO_(2)作为除硅剂,在摩尔比n(Al)/n(Si)=1.8、浸出液氢氧根离子(OH^(-))浓度7.5 mol/L、反应温度85℃,反应时间1 h,静置时间2 h的条件下,碱浸液中硅的去除率可达93.33%,浓度降至0.29 g/L,钒与铬的损失均小于1%。该方法除硅效果较好,所需时间短,且钒铬损失少,除硅后的浸出液满足后续提钒铬要求。 展开更多
关键词 钒铬溶液 除硅 碱浸液 化学沉淀
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钒钛磁铁矿金属化球团电炉熔分钒钛竞争还原机理
7
作者 高建军 迪林 +2 位作者 王彬 于樾 齐渊洪 《钢铁钒钛》 北大核心 2025年第2期112-117,150,共7页
钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛等多种金属元素的特殊铁矿资源。高炉冶炼钒钛磁铁矿技术已经非常成熟,但需要配加普通铁精矿,造成炉渣中TiO_(2)含量低,难以进行TiO_(2)的资源化回收。为了实现钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的综合利用,钒钛磁... 钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛等多种金属元素的特殊铁矿资源。高炉冶炼钒钛磁铁矿技术已经非常成熟,但需要配加普通铁精矿,造成炉渣中TiO_(2)含量低,难以进行TiO_(2)的资源化回收。为了实现钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的综合利用,钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原-电炉熔分技术逐渐被认为是回收铁、钒、钛的最有效技术。该技术可以实现全钒钛磁铁矿冶炼,不需要配加熔剂,可以获得高TiO_(2)含量的炉渣,进行炉渣中TiO_(2)的资源化利用。钒钛磁铁矿金属化球团电炉熔分过程中,为了将钒还原进入铁水,需要配加还原剂进行深度还原,熔渣中的钒和钛会竞争还原。笔者进行了熔渣中V_(2)O_(5)和TiO_(2)与碳还原反应的热力学计算,得到了TiO_(2)与C反应生成TiC以及V_(2)O_(5)对TiC反应的抑制关系。计算结果表明,在熔分温度1500℃以上,还原剂碳配加量足够的条件下,钒钛磁铁矿金属化球团电炉熔分过程中不可避免会还原生成TiC,V_(2)O_(5)虽然可以抑制TiC的生成,但由于熔渣中TiO_(2)含量高、活度大,V_(2)O_(5)活度小,V_(2)O_(5)难以抑制TiC的生成。钒钛磁铁矿金属化球团电炉熔分仍然存在炉渣变稠,电炉排渣困难的问题。 展开更多
关键词 钒钛磁铁矿 金属化球团 电炉熔分 碳化钛 竞争还原
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钒泥-钒渣协同富氧碱浸强化提钒
8
作者 陈畅 张振全 +6 位作者 王宝华 杜浩 祁健 王少娜 李昊男 王明华 刘彪 《过程工程学报》 北大核心 2025年第9期933-942,共10页
钒泥是钒浸出液在除杂净化过程中产生的一种固体废弃物,具有极高的回收价值。针对钒泥难以高效利用的问题,采用碱浸提钒法进行钒泥中钒的提取,研究了浸出温度、浸出时间和NaOH浓度对提钒效果的影响规律,筛选出最优条件:在反应温度90℃... 钒泥是钒浸出液在除杂净化过程中产生的一种固体废弃物,具有极高的回收价值。针对钒泥难以高效利用的问题,采用碱浸提钒法进行钒泥中钒的提取,研究了浸出温度、浸出时间和NaOH浓度对提钒效果的影响规律,筛选出最优条件:在反应温度90℃、反应时间2 h、NaOH浓度20wt%、液固比2∶1的条件下,钒浸出率可达99.23%,此时尾渣中V2O5含量仅为0.48wt%。在此基础上,利用现有的富氧碱浸提钒工艺流程,进行钒泥协同钒渣强化提钒研究。在优化条件下,混合尾渣中钒含量为0.68wt%,钒浸出率为92.40%,钒渣提钒效率提高了约6个百分点。此时最佳的协同浸出工艺反应条件为:在反应温度150℃、氧气压力0.5 MPa的富氧碱浸后的浆料稀释至NaOH浓度为25wt%,添加初始钒渣质量10wt%的钒泥,浸出温度90℃,浸出时间1 h。通过对协同提钒过程进行表征,明确钒泥的加入可改变硅相,促进钒渣中钒的高效提取。该工艺可实现钒泥和钒渣中钒的高效协同提取。 展开更多
关键词 钒泥 钒渣 富氧碱浸 协同提取 综合利用
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水解沉钒——超声洗涤制备高纯五氧化二钒研究
9
作者 孙冰洁 黄晶 +2 位作者 张一敏 胡鹏程 刘涛 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第6期154-161,181,共9页
针对V_(2)O_(5)制备工艺中产品纯度低、铵耗高,产生大量高浓度氨氮废水等问题,以陕西某厂生产的富钒液为原料,采用水解沉钒—超声洗涤工艺制备高纯V_(2)O_(5),考察了溶液pH、沉钒温度、沉钒时间对沉钒过程的影响,以及加铵系数、超声功... 针对V_(2)O_(5)制备工艺中产品纯度低、铵耗高,产生大量高浓度氨氮废水等问题,以陕西某厂生产的富钒液为原料,采用水解沉钒—超声洗涤工艺制备高纯V_(2)O_(5),考察了溶液pH、沉钒温度、沉钒时间对沉钒过程的影响,以及加铵系数、超声功率、超声时间、超声温度、洗涤次数对铵盐洗涤过程的影响。结果表明:在溶液pH为1.8、沉钒温度95℃、沉钒时间1.5 h的条件下,沉钒率达到98.98%;在加铵系数为0.5、超声功率400 W、超声时间5 min、超声温度25℃的条件下洗涤两次,产品纯度达到99.05%以上。与同一溶液体系下的铵盐沉钒工艺相比,铵耗量降低91.6%,且产品纯度更高,产品平均粒度更小,分布更均匀。超声的引入增加了洗涤过程NH4+与Na+的碰撞频率,缩短了反应时间,提高了铵盐利用率。 展开更多
关键词 超声 水解沉钒 五氧化二钒 铵耗量
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高固含体系涡轮组合桨强化含钒冶炼渣固液悬浮的研究
10
作者 黄江 张一敏 +1 位作者 郑秋实 薛楠楠 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期120-129,共10页
湿法浸出过程中,含钒冶炼渣与浸出介质形成高固含、高密度特性的黏性浆体,颗粒团聚和固相沉积等问题对搅拌反应器的性能提出了更高要求。基于计算流体力学(CFD)方法,采用多重参考系法(MRF)和欧拉双流体模型,进行了固液两相流的数值模拟... 湿法浸出过程中,含钒冶炼渣与浸出介质形成高固含、高密度特性的黏性浆体,颗粒团聚和固相沉积等问题对搅拌反应器的性能提出了更高要求。基于计算流体力学(CFD)方法,采用多重参考系法(MRF)和欧拉双流体模型,进行了固液两相流的数值模拟。选择了两种涡轮桨型:开启式弯叶涡轮桨(CBT)与圆弧叶圆盘涡轮桨(CD-6),并构建了四种组合方案,研究了各方案在固含率为40%条件下的流场分布与混合性能。结果表明:采用涡轮组合桨,在反应器内形成了轴向-径向复合流场,使得各方案的轴向平均固相均匀度为0.02,确保了固体颗粒的均匀分散;其中方案Ⅲ(上CBT-下CD-6)主要形成以轴向流为主导的流型。其局部剪切速率、湍流动能分布情况及颗粒悬浮性能优于其他方案;液相速度峰值达2 m/s,低速区占比最小;底部颗粒平均运动速度提升至0.5 m/s,悬浮高度可达0.52 m,颗粒团聚体积比方案Ⅳ减少了约81.25%。在高固含体系下,方案Ⅲ的桨叶组合可使悬浮性能得到显著改善的同时,有效抑制颗粒团聚并减少固相沉积。 展开更多
关键词 高固含体系 含钒冶炼渣 颗粒沉积 固液悬浮 数值模拟
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含钒溶液制备储能用高纯五氧化二钒研究进展
11
作者 任艳国 刘彪 +5 位作者 杜浩 王少娜 吕页清 潘博 王立皓 王海旭 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第9期139-149,共11页
近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全... 近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全高效等优点,其核心成分钒电解液的主要原料即为高纯五氧化二钒。综述了从含钒溶液中制备储能用高纯五氧化二钒的研究进展,重点探讨了不同原料(如钒渣、钒钛磁铁矿、废催化剂、石煤等)的提钒工艺及其主要杂质。针对含钒溶液中的杂质(如Fe、Al、Si、P、Cr等),详细介绍了化学沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法等净化除杂方法及其优缺点。未来,研发更高效、绿色、低成本的高纯钒制备技术,解决现有技术的瓶颈,如降低化学沉淀法的化学品消耗、优化溶剂萃取法的废水处理和萃取剂回收、提升离子交换法树脂性能及降低再生成本,将对储能用高纯钒的发展至关重要,推动储能领域的进一步进步。未来发展趋势包括:开发低毒、高效、易回收的新型萃取剂;优化离子交换过程以减少洗脱剂消耗;通过精确调控沉淀条件实现高纯钒的直接沉淀;发展连续化、智能化反应与分离集成系统;强化工艺内物料的循环利用,推动钒电池等储能技术的可持续发展。 展开更多
关键词 高纯五氧化二钒 除杂 钒储能 研究进展
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铁矾渣高温烟化过程元素迁移规律研究
12
作者 李俞良 殷勤生 +4 位作者 鲁兴武 王宏伟 刘瑛鑫 何乃勇 牛振华 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期209-216,共8页
针对铁矾渣中金属元素的复杂赋存状态,采用高温还原对铁矾渣进行了熔炼,设定铁硅比、钙硅比、配碳量、氧气浓度等反应条件,通过对反应得到的合金相和熔渣中铁、铜、银、砷等量和物相与质量的分析,得出碳和氧气浓度是元素迁移的主要控制... 针对铁矾渣中金属元素的复杂赋存状态,采用高温还原对铁矾渣进行了熔炼,设定铁硅比、钙硅比、配碳量、氧气浓度等反应条件,通过对反应得到的合金相和熔渣中铁、铜、银、砷等量和物相与质量的分析,得出碳和氧气浓度是元素迁移的主要控制因素;通过SEM-EDS分析,得出合金相中主要成分为金属铁,其次是FeS,金属Ag以单质的形式分布在金属铁晶体界面,铜以Cu_(2)S的形式赋存,夹杂在FeS相中,形成铜锍。 展开更多
关键词 湿法炼锌 铁矾渣 碳 氧气 元素迁移
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钒铝合金可溶性阳极法熔盐电解制备高纯金属钒
13
作者 张琪雯 樊涌 +1 位作者 张一敏 刘红 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期130-137,共8页
针对熔盐电解制备金属钒过程流程长、能耗高、电解沉积效率低等问题,以钒铝(V-Al)合金为阳极、钨片为阴极、KCl-LiCl为熔盐,研究可溶性阳极V-Al合金熔盐电解制备高纯金属钒。分析阳极电流密度、电解温度和电解时间对钒离子浓度和电解沉... 针对熔盐电解制备金属钒过程流程长、能耗高、电解沉积效率低等问题,以钒铝(V-Al)合金为阳极、钨片为阴极、KCl-LiCl为熔盐,研究可溶性阳极V-Al合金熔盐电解制备高纯金属钒。分析阳极电流密度、电解温度和电解时间对钒离子浓度和电解沉积效率的影响,优化电解条件,最大限度提升电解沉积效率。结果表明,在阳极电流密度0.3 A/cm^(2)、电解温度500℃、电解时间6 h条件下电解,电解沉积效率最高可达到89%。分析熔盐电解过程中离子的电化学行为,存在三个氧化还原峰,分别转移3个、2个和1个电子,分别对应Al(Ⅲ)→Al、V(Ⅱ)→V和V(Ⅲ)→V(Ⅱ)反应过程。探究电解过程反应机理,阳极V-Al合金失电子释放V^(2+)、V^(3+)和Al^(3+)进入熔盐,与Cl^(-)成键向阴极移动并沉积,得到产物。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分别对电解后阴极沉积产物的微观结构和物相组成进行研究,确定产物为高纯枝晶状的金属钒。 展开更多
关键词 熔盐电解 钒铝合金 金属钒 电化学行为
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基于磷酸盐辅助浸出的石煤短流程提钒工艺研究
14
作者 朱振洲 吴金朋 +2 位作者 高晨龙 王伟 焦树强 《钢铁钒钛》 北大核心 2025年第3期18-24,共7页
针对湖北某石煤钒矿的矿相分析及传统处理流程,开发了一种磷酸盐辅助浸出的短流程提钒工艺,采用硫酸熟化-磷酸盐辅助浸出-溶剂萃取-氨水沉钒提钒工艺进行了提钒试验。研究了水浸pH、磷铁摩尔比、浸出时间、浸出温度对钒、铁浸出率的影... 针对湖北某石煤钒矿的矿相分析及传统处理流程,开发了一种磷酸盐辅助浸出的短流程提钒工艺,采用硫酸熟化-磷酸盐辅助浸出-溶剂萃取-氨水沉钒提钒工艺进行了提钒试验。研究了水浸pH、磷铁摩尔比、浸出时间、浸出温度对钒、铁浸出率的影响。结果表明,将粒度小于0.074 mm的原料在200℃和浓硫酸用量0.15 mL/g的条件下熟化2 h得到熟化样品,该熟化样品在水浸pH值2.5、磷铁摩尔比1.5:1、浸出时间1 h、浸出温度70℃的试验条件下,钒的浸出率可达93.44%,铁的浸出率为38.19%。采用P204萃取-硫酸反萃进行2段萃取-反萃,结合氨水沉钒工艺,成功制备出纯度大于99%的粉状五氧化二钒产品。该工艺提高了钒的浸出率,为石煤提钒提供了新的技术路线。 展开更多
关键词 石煤提钒 除铁 萃取 沉钒
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聚乙烯亚胺改性生物炭吸附五价钒
15
作者 周佳琪 樊涌 +1 位作者 张一敏 刘红 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期110-119,共10页
开发一种高效且环境友好的生物炭吸附剂,用于从页岩矿浸出液中吸附五价钒。采用聚乙烯亚胺对木屑生物炭进行改性,通过调整聚乙烯亚胺-甲醇溶液的质量分数、浸渍时间和温度,优化改性条件;研究不同吸附条件对吸附量和吸附率的影响,并采用... 开发一种高效且环境友好的生物炭吸附剂,用于从页岩矿浸出液中吸附五价钒。采用聚乙烯亚胺对木屑生物炭进行改性,通过调整聚乙烯亚胺-甲醇溶液的质量分数、浸渍时间和温度,优化改性条件;研究不同吸附条件对吸附量和吸附率的影响,并采用等温线吸附模型进行分析。结果表明,聚乙烯亚胺-甲醇溶液质量分数为10%、浸渍时间为20 min且温度为25℃时,改性生物炭的吸附性能达到最佳。在pH为2、吸附时间8 h、初始浓度1~2 g/L和液固比50∶1 mL/g的条件下,改性生物炭对钒(Ⅴ)的吸附效果最佳。改性生物炭对钒(Ⅴ)的吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,饱和吸附量约为145 mg/g。此外,改性生物炭在吸附酸浸液中的钒(Ⅴ)时表现出优异的吸附选择性。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征,分析了吸附机理,揭示了其主要包括多孔吸附、静电作用、络合作用以及络合-还原作用。 展开更多
关键词 生物炭改性 吸附钒 聚乙烯亚胺 酸浸液
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转炉提钒吹炼不同阶段熔池的搅拌特性
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作者 高郅喆 吕明 +3 位作者 侯娜娜 郝翊杰 魏国立 侯福庆 《钢铁》 北大核心 2025年第3期56-65,共10页
转炉提钒吹炼各阶段冶炼任务不同,且熔池成分和温度不断变化,使得冶炼不同阶段下的供氧枪位、流量等工况条件发生变化,导致吹炼不同阶段熔池的搅拌特性有所差异。建立了转炉熔池搅拌能模型,研究了不同吹炼阶段温度、供氧流量及底吹变化... 转炉提钒吹炼各阶段冶炼任务不同,且熔池成分和温度不断变化,使得冶炼不同阶段下的供氧枪位、流量等工况条件发生变化,导致吹炼不同阶段熔池的搅拌特性有所差异。建立了转炉熔池搅拌能模型,研究了不同吹炼阶段温度、供氧流量及底吹变化对熔池搅拌能的影响。发现转炉提钒过程各阶段顶吹搅拌能量密度均明显小于底吹搅拌,化学反应产生的CO气泡搅拌能仅占熔池搅拌能的0.41%~1.74%。随着冶炼的进行,顶吹搅拌能密度由165.30 W/t先降低至144.63 W/t,后逐渐升高至192.84 W/t;CO气泡产生的搅拌能密度最高为15.21 W/t;底吹氮气产生的搅拌能密度由786.92 W/t逐步升高至865.57 W/t。冶炼过程中,通过改变不同阶段顶吹枪位与底吹流量,合理增大了熔池搅拌能,并可有效降低碳损失。在此基础上,利用1∶3水模型试验研究了不同马赫数、供氧流量、枪位及底吹强度对熔池冲击特性和混匀时间的影响。随着吹炼的进行,马赫数为1.97时熔池冲击深度为61~90 mm,占熔池深度的19.93%~29.41%,冲击直径变化为37.41%~42.54%,混匀时间最长为54 s,最短为39 s,优化了转炉提钒工艺制度。此外,当底吹强度大于0.09 m^(3)/(min·t)后,熔池混匀时间显著降低,底吹供气强度达到0.12 m^(3)/(min·t)时,熔池搅拌强度增幅降低,当底吹流量增加至0.15 m^(3)/(min·t)时,熔池混匀时间达到最小值27 s。为了减少熔池混匀时间,可适当增大底吹强度,提高提钒效率。通过调整提钒吹炼不同阶段枪位与供气强度,合理控制熔池的搅拌特性,有利于实现转炉提钒保碳。 展开更多
关键词 转炉提钒 顶底复吹 熔池搅拌 搅拌特性 冲击特性 搅拌能密度 物理模拟 混匀时间
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某浮选铅尾矿硫酸浸出提锌工艺研究
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作者 郭拴全 郭梅 +3 位作者 康敏 牛芳银 宁新霞 邢相栋 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期129-132,共4页
采用硫酸酸浸工艺从某浮选铅尾矿中提锌,考察了物料粒度、硫酸用量、浸出温度、浸出时间、搅拌速度和浸出液固比对锌浸出率的影响。结果表明:浮选铅尾矿在物料粒度-0.074mm粒级占75%、硫酸用量15%、浸出温度60℃、搅拌速度200r/min、浸... 采用硫酸酸浸工艺从某浮选铅尾矿中提锌,考察了物料粒度、硫酸用量、浸出温度、浸出时间、搅拌速度和浸出液固比对锌浸出率的影响。结果表明:浮选铅尾矿在物料粒度-0.074mm粒级占75%、硫酸用量15%、浸出温度60℃、搅拌速度200r/min、浸出液固比3.0mL/g条件下浸出1.5h,锌浸出率达90.71%;浸出液中Zn质量浓度18.94g/L,Cd、Fe、Mn、Ca、Mg等杂质含量较高,后续净化富集作业需予以关注。 展开更多
关键词 浮选铅尾矿 硫酸浸出 氧化相 锌 氧化锌 铅锌尾矿
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稀土电解槽内磁场对三维流场的影响
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作者 万福兴 逄启寿 +1 位作者 陈士杰 忻治霖 《稀土》 北大核心 2025年第4期130-138,共9页
随着稀土金属冶炼规模逐渐扩大,对稀土电解槽的研究也越来越深入,本研究针对稀土电解槽内流场展开,槽内流场主要有气泡流以及电磁力驱动的流场。利用Comsol软件对电解槽电磁力驱动的流场进行仿真模拟,研究槽内电解质在电磁驱动作用下的... 随着稀土金属冶炼规模逐渐扩大,对稀土电解槽的研究也越来越深入,本研究针对稀土电解槽内流场展开,槽内流场主要有气泡流以及电磁力驱动的流场。利用Comsol软件对电解槽电磁力驱动的流场进行仿真模拟,研究槽内电解质在电磁驱动作用下的流动情况,得到电解槽内电解质所受洛伦兹力影响的分布以及电解质在电磁力驱动下的最大流速为0.2693 m/s。 展开更多
关键词 稀土电解槽 磁场 流场 数值模拟 电解质
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氧氮混吹高效提钒技术研究与应用
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作者 谢峰 陈炼 +2 位作者 雷辉 张家利 杨森祥 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第9期1144-1151,共8页
通过热力学计算,探究了含钒铁水氧化过程中不同氧化性条件下的渣金平衡规律及碳钒转换规律。结果表明,降低转炉吹炼过程的系统氧势能够在保证钒正常氧化的前提下减少碳的烧损。采用氧氮分段供气、氧氮混合供气与喷吹氧气供气3种供气方... 通过热力学计算,探究了含钒铁水氧化过程中不同氧化性条件下的渣金平衡规律及碳钒转换规律。结果表明,降低转炉吹炼过程的系统氧势能够在保证钒正常氧化的前提下减少碳的烧损。采用氧氮分段供气、氧氮混合供气与喷吹氧气供气3种供气方式进行了对比试验,发现其中2种混吹方案都可以降低碳烧损,且氧氮混合供气更优。采用混合气体喷吹进行了提钒工业试验,发现钒正常氧化时提钒终点碳质量分数提高了0.06%,过程碳烧损率降低了2.17%。 展开更多
关键词 转炉提钒 氧氮混吹 碳烧损 钒氧化 渣金反应
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V-O固溶体氧势及金属钒制备热力学研究
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作者 钟大鹏 于杰 +2 位作者 侯勇 喻文昊 吕学伟 《钢铁钒钛》 北大核心 2025年第2期10-18,共9页
非金属元素O熔解在V晶格中形成固溶体,固溶体的氧脱除极限取决于氧的活度和温度,但目前对V-O固溶体热力学性质研究较少。以Sieverts定律为计算准则,收集V-O体系热力学数据,计算获得了不同氧含量下固溶体VOy的氧势。同时将热力学模型导入... 非金属元素O熔解在V晶格中形成固溶体,固溶体的氧脱除极限取决于氧的活度和温度,但目前对V-O固溶体热力学性质研究较少。以Sieverts定律为计算准则,收集V-O体系热力学数据,计算获得了不同氧含量下固溶体VOy的氧势。同时将热力学模型导入Factsage并建立自定义数据库,以辅助计算金属热还原法制备钒的相变及平衡组成,明确Ca、Mg、Al等还原剂的极限脱氧能力。结果表明,合理控制Al加入量和反应温度所制备出的金属钒理论上氧含量可降至约0.1%~0.5%;Mg作为还原剂时,理论上可制备出氧含量0.01%~0.1%的金属钒产品;Ca的还原能力更出色,制备出金属钒产品中氧含量<0.01%;增加C添加量、提升反应温度、降低P_(CO)理论上均可制备出氧含量低于0.1%的金属钒产品。 展开更多
关键词 V-O固溶体 氧势 金属热还原 金属钒 脱氧极限
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