提高某钒矿焙烧转浸率工艺技术研究

论文摘要

本文针对湖南某地区两种钒矿的不同特点,进行提高钒矿焙烧转浸率工艺技术的试验研究。对试验矿样进行了工艺矿物学分析,焙烧过程热力学和浸出过程动力学基础理论研究,并进行了大量的不同添加剂焙烧工艺试验和浸出工艺试验研究,获得主要结论如下:（1）钒主要以类质同相形式赋存于粘土类矿物晶格八面体层中;初步推定钒矿的最佳焙烧温度应该在800℃附近。（2）从磨矿能耗和不同磨矿时间对钒矿焙烧转化率影响的焙烧试验结果确定A、B两矿最佳磨矿粒级为:-0.074mm粒级产率分别达到72%和87%。（3）焙烧前不需要对A矿进行脱碳处理;单一添加剂的最佳焙烧工艺参数:原矿配比（A矿:B矿）为4:6,NaCl用量为矿样10%,焙烧温度800℃,焙烧时间120min,钒的转化率平均值达到82.90%±。（4）通过原矿直接酸浸试验确定该矿不宜用常规酸浸方法提钒;单一添加剂焙烧熟料浸出工艺试验参数:中性浸出,熟料球径9～15mm,浸出液固比3:l,浸出温度75℃,浸出时间180min;水浸渣再酸浸工艺条件为,浸出液固比3:l,浸出温度75℃,浸出时间180min,硫酸用量为熟料的6%。总浸出率达到82%以上。（5）现场工业性试验:现场验证性试验结果表明钒矿焙烧转浸率为78%以上;辅料最佳焙烧工艺参数为原矿配比（A矿:B矿）为4:6,焙烧温度730℃,焙烧时间120min,辅料用量为矿样的20%。焙烧转化率达到74.69%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 钒工业的发展史
• 1.2 钒的资源分布
• 1.3 钒的用途
• 1.3.1 钒在钢铁工业中的应用
• 1.3.2 钒在航空航天工业中的应用
• 1.3.3 钒在其他工业中的应用
• 1.4 钒矿化学分选的一般过程
• 1.5 国内外钒矿提钒工艺的研究进展
• 1.5.1 国内钒矿提钒工艺的研究进展
• 1.5.2 国外钒矿提钒工艺的研究进展
• 1.6 钒矿提钒工艺的发展趋势
• 1.7 钒的毒性与环境安全
• 1.8 课题研究的来源、目的意义及内容
• 1.8.1 课题的来源
• 1.8.2 课题研究的目的及意义
• 1.9 试验研究内容及技术路线
• 1.9.1 试验研究内容
• 1.9.2 试验研究工艺技术路线
• 2 钒矿样品制备与钒的分析测试方法
• 2.1 钒矿样品来源与制样
• 2.1.1 试验研究样品来源
• 2.1.2 试验研究样品的制备
• 2.2 分光光度法对钒的测定
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 标准曲线的绘制
• 2.2.3 钒的测定
• 2.3 硫酸亚铁铵滴定法对钒的测定
• 2.3.1 试剂
• 2.3.2 五价钒的测定
• 2.4 试验药品与试验设备
• 2.4.1 药品种类和来源
• 2.4.2 试验设备及仪器
• 3 矿石的工艺矿物学研究
• 3.1 钒矿薄片鉴定
• 3.2 钒矿原矿石的 X 射线衍射（XRD）分析
• 3.3 钒矿原矿化学组成
• 3.4 钒矿多元素光谱半定量分析
• 5+离子含量的测定'>3.5 V⁵⁺离子含量的测定
• 3.6 钒的赋存状态推定
• 3.7 本章小结
• 4 磨矿制度设计与试验研究
• 4.1 磨矿时间与磨矿粒度的关系
• 4.2 不同磨矿时间的确定
• 4.3 本章小结
• 5 低钠盐焙烧提钒工艺研究
• 5.1 钒矿焙烧钠化机理及钒酸盐性质
• 5.1.1 钠化机理
• 5.1.2 钒酸盐的性质
• 5.2 脱碳焙烧试验结果与讨论
• 5.2.1 脱碳焙烧热力学分析
• 5.2.2 脱碳与否对焙烧转化率影响的试验研究
• 5.3 钠盐添加剂焙烧试验研究
• 5.3.1 磨矿粒度对焙烧转化率的影响
• 5.3.2 矿样配比对焙烧转化率的影响
• 5.3.3 钠盐用量对焙烧转化率的影响
• 5.3.4 焙烧温度对焙烧转化率的影响
• 5.3.5 焙烧时间对焙烧转化率的影响
• 5.3.6 钠化焙烧的正交试验
• 5.4 本章小结
• 6 浸出工艺试验研究
• 6.1 试验步骤
• 6.2 分析及计算方法
• 6.2.1 分析方法
• 6.2.2 浸出率计算方法
• 6.3 浸出动力学分析
• 6.4 原矿直接酸浸试验结果与讨论
• 6.5 NaCl 添加剂焙烧熟料浸出试验结果与讨论
• 6.5.1 焙烧熟料的中性浸出试验
• 6.5.2 焙烧熟料的酸性浸出试验
• 6.6 本章小结
• 7 现场工业试验研究
• 7.1 现场工业性验证试验
• 7.2 辅料添加剂焙烧试验研究
• 7.2.1 工业辅料原料
• 7.2.2 工业辅料添加剂钠化焙烧正交试验一
• 7.2.3 工业辅料添加剂钠化焙烧正交试验二
• 7.2.4 工业辅料添加剂钠化焙烧条件试验
• 7.2.5 工业辅料添加剂最佳配比试验
• 7.3 本章小结
• 8 结论与展望
• 8.1 主要结论
• 8.2 钒湿法冶金的展望
• 参考文献
• 致谢
• 在攻读硕士期间科研工作及发表的论文
• 附录