国家科技支撑计划(2011BAB05B01)
- 作品数：35 被引量：206H指数：11
- 相关作者：张一敏刘涛黄晶王非赵杰更多>>
- 相关机构：武汉科技大学武汉理工大学长沙矿冶研究院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家环境保护公益性行业科研专项教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：冶金工程矿业工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 直接酸浸与焙烧酸浸钒萃取行为的研究被引量：8
- 2014年
- 对某石煤矿采用直接酸浸和焙烧酸浸处理,并考察不同浸出过程中氟化物加入的影响。结果表明,该石煤适宜采用含氟化物作用的直接酸浸-萃取工艺,钒浸出率可达92.39%,预处理钒损失率为1.12%,每吨V2O5的CaO耗量为6.38t,钒萃取过程正常且三级萃取率达到98.05%。不同浸出工艺及是否加入氟化物对钒萃取过程有较大的影响:无氟化物加入的直接酸浸使石煤原矿中的有机物引入酸浸液,形成界面膜而导致乳化现象产生;空白焙烧可消除有机物的影响,但由于酸浸溶液中的杂质元素含量显著增加而可能导致乳化现象;氟在溶液中以[AlF5]2-和[SiF6]2-形式存在,可阻止含硅胶体和细微颗粒以及界面膜的生成,有利于萃取正常进行,但当溶液中杂质元素含量过高时,仍可能产生乳化。
- 王非张一敏刘涛黄晶李道
- 关键词：直接酸浸钒萃取石煤
- 石煤提钒萃余液的循环利用研究被引量：6
- 2013年
- 以江西某地石煤为原料，采用直接酸浸－萃取－反萃－沉钒－煅烧的工艺进行萃余液循环利用实验，对石煤提钒萃余液循环利用过程中V浸出率、V萃取率，萃取现象，V205产品质量与萃余液循环次数之间的关系及杂质元素Al，K，Ca，Mg，Fe，Si在萃余液循环利用过程中的行为进行了研究。研究表明：萃余液的循环利用对V浸出率、V萃取率，萃取现象及V：05产品质量的影响不大，在萃余液循环利用过程中，V的浸出率在92％～94％之间波动，V的一级萃取率在75％～78％之间波动，萃取现象正常，V2O5产品的品位始终大于98％；萃余液未循环时，浸出液中的Al，K，Ca已饱和，过饱和的Al，K以KAl（SO4）2（H2O）12的形式析出进入浸出渣中，过饱和的Ca以CaS04的形式析出进入浸出渣中，使得萃余液循环过程中浸出液、萃原液、萃余液中Al，K，Ca的含量在第一次循环时急剧增加，随后增加趋势减缓，最终保持稳定；浸出液、萃原液、萃余液中Mg，Fe的含量随萃余液循环次数的增加逐渐累积，累积至一定程度后趋于稳定；浸出液、萃原液、萃余液中Si的含量在萃余液循环利用过程中基本不累积。
- 张国斌张一敏黄晶刘涛王非王一
- 关键词：石煤萃余液萃取循环利用
- 湖北某地含钒石煤工艺矿物学研究被引量：11
- 2015年
- 含钒石煤是我国特有的一种优势含钒资源,分布广泛且蕴藏量极其丰富,从含钒石煤中提取V2O5已经成为我国获得钒资源的一种重要途径,具有十分重要的研究意义。早在20世纪60年代,已有研究者对石煤提钒进行了相关研究,但由于其矿石性质复杂,钒赋存状态多样,不同地区不同性质的含钒石煤需采用不同的提钒方法,因此查明有价金属钒在石煤中的赋存状态对提钒工艺的选择具有重要指导意义。本文针对湖北某典型含钒石煤进行了详细的工艺矿物学研究,查明了石煤矿的化学成分、矿物组成及矿物的嵌布特征,通过结晶矿物学分析、钒价态分析、化学物相分析和能谱分析,探明了钒在石煤中的赋存状态。结果表明,该石煤中V2O5品位为0.71%,是唯一具有回收利用价值的元素,原矿主要由石英、白云母、黄铁矿、方解石、煤和少量高岭石等粘土矿物组成,钒主要以V3+,V4+的形式类质同象赋存于白云母晶格中。该矿石属于典型的云母型含钒石煤。
- 刘翔张一敏包申旭边颖任浏祎
- 关键词：石煤钒矿工艺矿物学嵌布特征类质同象
- 机械活化强化石煤酸浸提钒的动力学研究被引量：5
- 2014年
- 通过考察浸出温度及硫酸浓度对石煤提钒浸出的影响,研究了机械活化前后矿样的浸出动力学。结果表明,未活化矿样浸出表观活化能为23.49kJ/mol,反应级数为2.34,矿样活化20min后,浸出表观活化能降为16.85kJ/mol,反应级数降至2.21。机械活化能够增强矿样的表面活性,降低浸出过程对温度和硫酸浓度的依赖。
- 刘娟张一敏黄晶刘涛黄献宝马浩
- 关键词：机械活化石煤钒浸出动力学
- 石煤焙烧熟样酸浸过程的热力学分析被引量：11
- 2013年
- 采用FactSage热力学分析软件研究了添加含氟助浸剂对硫酸浸出某石煤空白焙烧熟样的影响。结果表明,添加含氟助浸剂不能强化硫酸直接与熟样中钒的反应;在加入含氟助浸剂的硫酸溶液中,白云母晶体结构中铝和硅能与氟生成络合物,使白云母的溶解反应更容易发生;赤铁矿在硫酸溶液中不易发生溶解反应,加入含氟助浸剂后,溶解反应相对容易发生,同时会生成固体产物FeF3·3H2O,使浸出液中Fe3+的浓度降低。
- 赵杰张一敏黄晶刘涛王非刘娟
- 关键词：石煤酸浸热力学分析
- 含钒石煤选矿预富集技术被引量：15
- 2013年
- 我国石煤提钒工业中普遍存在的入料钒品位低、矿石处理量大、酸耗高、钒回收率低等问题是制约我国石煤提钒工业发展的关键问题,因而对含钒石煤进行选矿预富集具有重要意义。在对石煤矿物组成和钒赋存状态分析的基础上,归纳总结了国内外选矿预富集工艺技术的发展成果,指出含钒石煤单一浮选、单一重选、重浮联选、分级擦洗工艺是目前解决制约我国石煤提钒工业发展问题的有效工艺。最后强调指出含钒石煤预富集工艺应力求简单,以降低整个生产工艺成本为准则,做到整体经济效益与环境效益的统一;预富集阶段应重视对后续提钒影响较大的杂质的剔除、新型高效浮选药剂的开发和微细粒含钒矿物浮选设备的研制。
- 边颖张一敏包申旭赵云良刘翔
- 关键词：浮选重选
- 机械活化对石煤物化性质及提钒浸出的影响被引量：10
- 2014年
- 采用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、红外分析(FTIR)、差示扫描量热(TG-DSC)等检测方法,对石煤矿样进行粒度、表面形态、矿物结构及热稳定性的分析,探索了活化前后含钒石煤物化性质的变化,并通过硫酸浸出工艺,研究了机械活化对含钒石煤钒浸出率的影响。研究结果表明,机械活化不仅能使矿样粒度变细,表面形态结构发生相应的变化,还能造成矿样内部化学键的破坏,晶格缺陷的产生等,主要表现为白云母层间吸附水的脱除及羟基结构的破坏,石英趋于非晶化;由于晶格缺陷的产生,使得部分机械能转化为内能储存在晶格中,矿样活性增强,热稳定性变差。受粒度、晶格结构及矿样活性等因素的影响,浸出剂与颗粒的接触面积增加,同时对目的矿物破坏的难度降低,浸出反应速率加快,从而达到强化提钒浸出的效果。在浸出剂浓度为15%(体积分数)的H2SO4,液固比1.5ml·g-1,5%(质量分数)助浸剂,搅拌强度200 r·min-1,浸出温度95℃,浸出时间6 h的条件下,随着活化时间的延长,钒浸出率逐渐增加,且浸出率变化与粒度的增加呈正相关;活化30 min时,浸出率达81.82%,与未活化时相比,提高了约10%。
- 刘娟张一敏黄晶刘涛袁益忠黄献宝
- 关键词：机械活化石煤钒浸出
- 从云母型含钒石煤中酸浸钒、铝的动力学被引量：3
- 2014年
- 采用“核收缩”模型研究了湖北某地含钒石煤硫酸浸出过程中钒、铝的浸出动力学。结果表明，钒的浸出动力学过程与钒的转价有密切关系：在25～45℃条件下，浸出初期，钒的浸出以五价钒及颗粒表面四价钒为主，受化学反应控制，表观反应活化能为36kJ／mol；浸出后期，反应界面向颗粒内部推移，钒的浸出转化为内扩散控制，以四价钒为主，表观反应活化能升高为64kJ／mol。在55～95℃条件下，三价钒亦被活化，钒的浸出过程受内扩散控制，表观反应活化能最高，为91kJ／mol。铝由于赋存状态单一，始终受晶格束缚，其浸出动力学过程受内扩散控制，表观反应活化能较高，为68kJ／mol。钒、铝浸出均为二级反应，对硫酸浓度依赖性较大。
- 蒋谋锋张一敏包申旭杨晓
- 关键词：石煤钒铝动力学
- 石煤活化焙烧提钒试验及机制研究被引量：12
- 2013年
- 针对目前含钒石煤焙烧效果差、钒浸出率低以及欠缺相关焙烧理论研究等问题,本文以湖北某地石煤原矿为对象,研究了石煤活化焙烧提钒过程中活化剂种类、用量、焙烧温度及时间对浸出率的影响,同时对石煤焙烧料进行X射线衍射、扫描电镜以及热力学分析。试验结果表明活化剂种类不同,石煤焙烧效果差别较大,其中添加硫酸钾焙烧对提高钒水浸率效果最为显著,同时焙烧温度和时间也是影响焙烧效果的主要因素;石煤在焙烧温度为950℃、时间为60 min及添加4%氯化钠和8%硫酸钾的条件下,钒水浸率为55.24%、总浸出率为70.02%;X射线衍射分析表明石煤通过添加硫酸钾活化焙烧,焙烧熟样中易生成钾钠长石和硬石膏,其抑制了钙长石的形成同时促进了水溶性钒酸盐的生成,从而提高了相应钒的水浸率;热力学分析表明石煤添加硫酸钾焙烧,焙烧熟样中硫酸钙的反应吉布斯自由能低于钙长石等矿物,同时钒酸三钠的生成吉布斯自由能亦小于其他种类钒酸盐。
- 朱晓波张一敏刘涛
- 关键词：硫酸钾钒石煤
- 氟离子促进石煤提钒浸出过程的热力学研究被引量：19
- 2013年
- 讨论了含氟化钙的主要含钒矿物为金云母的石煤直接酸浸过程中可能发生的化学反应,并进行热力学分析和建立浸出反应模型。结果表明,氟离子强化石煤提钒浸出的机理是氟与铝、硅生成AlF52-和SiF62-,从而降低金云母被破坏的自由能,使其更易溶解,其破坏过程是分步进行的。
- 王非张一敏黄晶刘涛赵杰张国斌
- 关键词：石煤氟化钙浸出热力学
