国家科技支撑计划(2011BAB05B01)
- 作品数：35 被引量：218H指数：12
- 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：12
- 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
- 机械活化设备对石煤提钒浸出的影响被引量：5
- 2015年
- 研究了陶瓷球磨机、锥形球磨机、棒磨机3种设备在石煤酸浸提钒工艺中的不同活化效果,并采用比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FTIR）等检测对矿样进行了表征。研究结果表明,不同设备均能使未活化的块矿细化,表面粗糙度增加,相同活化时间内,设备对石煤矿样的细化效果由强到弱依次为棒磨机、瓷衬球磨、锥形球磨;瓷衬球磨后的矿样表面粗糙程度较高,具有较高的表面能,产生较强的聚团作用,比表面积低于相同细度下的锥形球磨及棒磨矿样;机械活化过程中目的矿物部分被破坏,造成白云母的非晶化,并发生晶格重组形成新的硅氧四面体,导致石英衍射峰的增强,且棒磨机活化后的矿样石英衍射峰强度最大。这些物化性质的差异,导致了浸出效果的不同：在体积分数为15%的H2SO4,液固比1.5 ml·g^-1,温度95℃,搅拌强度300 r·min^-1,浸出时间6 h的条件下,加入质量为矿样质量5%的Ca F2,-0.074 mm产率相同时,陶瓷球磨比锥形球磨机及棒磨机对应的浸出率高3%-7%,其在-0.074 mm产率为50%时浸出率最高,为80.21%,球磨机与棒磨机均在-0.074 mm产率为70%时浸出率最高,分别为76.22%及73.15%。
- 刘娟张一敏黄晶刘涛马浩
- 关键词：机械活化石煤钒浸出
- 含钒石煤钒钾镁硫酸浸出相关性研究被引量：8
- 2014年
- 对某云母型含钒石煤硫酸浸出过程中钒、钾、镁的浸出相关性进行研究来揭示钒的浸出机理。结果表明,钒、钾、镁具有很好的共生关系,主要赋存于云母类矿物中,部分镁赋存于方解石中。低温下,以游离态的高价钒浸出为主,钒—钾、钒—镁的浸出相关性均较差,而高温下,以晶格束缚态的低价钒浸出为主,钒—钾、钒—镁均呈现出很好的浸出相关性。硫酸浓度对钒、钾、镁的浸出相关性影响较小,95℃时,不同硫酸浓度下钒—钾、钒—镁均具有很好的浸出相关性。含镁方解石在硫酸中的溶解速率较快,同等条件下,镁的浸出率高于钒和钾。
- 蒋谋锋张一敏包申旭杨晓
- 关键词：石煤硫酸浸出钒钾镁
- 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：17
- 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：11
- 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
