N235从石煤提钒酸浸液中直接萃取钒

一、实验目的本实验旨在通过石煤提钒实验，了解石煤提钒的基本原理、工艺流程以及影响因素，掌握石煤提钒实验的操作方法，并分析实验结果，为石煤提钒生产提供理论依据。

二、实验原理石煤提钒实验主要采用酸浸法，通过将石煤中的钒元素溶解于酸溶液中，然后对溶液进行净化、沉钒等操作，最终得到钒产品。

实验原理如下：1. 酸浸法：将石煤与一定浓度的酸溶液混合，在一定温度、压力下进行反应，使石煤中的钒元素溶解于酸溶液中。

2. 净化：通过过滤、吸附等手段，去除溶液中的杂质，提高钒溶液的纯度。

3. 沉钒：在钒溶液中加入适当的沉淀剂，使钒离子生成沉淀，然后通过过滤、洗涤等操作得到钒产品。

三、实验材料与设备1. 实验材料：石煤、硫酸、氢氧化钠、氯化铵、活性炭等。

2. 实验设备：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、加热器、搅拌器、电子天平等。

四、实验步骤1. 称取一定量的石煤，用硫酸溶解，制成石煤溶液。

2. 将石煤溶液加热至一定温度，保持一段时间，使钒元素充分溶解。

3. 加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH值，使钒离子生成沉淀。

4. 将沉淀过滤、洗涤，得到钒产品。

5. 对实验数据进行记录和分析。

五、实验结果与分析1. 酸浸效果：通过对比不同酸浓度、反应时间等因素对酸浸效果的影响，确定最佳酸浸条件。

2. 净化效果：通过对比不同净化方法、净化时间等因素对净化效果的影响，确定最佳净化条件。

3. 沉钒效果：通过对比不同沉淀剂、沉淀时间等因素对沉钒效果的影响，确定最佳沉钒条件。

4. 钒产品纯度：对得到的钒产品进行化学分析，确定其纯度。

六、实验结论通过本实验，掌握了石煤提钒的基本原理、工艺流程以及影响因素，为石煤提钒生产提供了理论依据。

实验结果表明，在最佳条件下，石煤提钒的酸浸效果、净化效果和沉钒效果均较好，钒产品纯度较高。

七、实验注意事项1. 实验过程中应注意安全，严格遵守实验操作规程。

2. 实验过程中要控制好实验条件，确保实验结果的准确性。

3. 实验结束后，对实验设备进行清洗、保养，以备下次实验使用。

从粘土钒矿直接酸浸液中萃取提钒的研究粘土钒矿是一种重要的钒矿资源,可作为提钒的重要原料。

传统提钒多采用焙烧后浸出的工艺,但无论何种焙烧,都存在不同程度的废气污染,且工艺复杂、钒转浸率低；针对焙烧工艺的不足,现一般采用不焙烧直接浸出工艺,其中,直接酸浸法可获得更为理想的浸出率,已是提钒的发展方向。

但是,不焙烧直接酸浸过程缺乏选择性,除钒化合物外,许多杂质易被溶解而进入了浸出液,使钒的进一步富集提纯较为困难。

因此,如何有效地从直接酸浸液中提钒是不焙烧直接酸浸工艺的关键,值得深入研究。

从直接浸出液中提钒,目前用的最多的是溶剂萃取法和离子交换法,一般而言,溶剂萃取法更适用于从复杂酸浸液中分离富集钒。

在相关分析的基础上,依据直接酸浸液的特点,本文采用溶剂萃取法从某直接酸浸液(取自前期研究课题“湖南麻阳某粘土钒矿不磨不焙烧直接常压活化酸浸工艺”)提钒,以叔胺N235为萃取剂,自主开发出一种溶剂萃取新工艺,该工艺主要包括萃前预处理(全氧化预处理、酸度及铵明矾结晶法除杂预处理)、叔胺N235萃取、碳酸钠反萃、酸性铵盐沉钒过程,并对每一过程进行了系统深入的研究,与此同时,对叔胺N235萃钒机理进行了探究。

对直接酸浸液中主要离子的溶液化学行为进行了分析,根据其中钒的存在形式及杂质离子的种类,以及各类萃取剂的特性,确定萃取体系为：N235作萃取剂,TBP作协萃剂及磺化煤油作稀释剂。

为确保直接酸浸液中钒全部以可被N235萃取的形式存在,并尽可能排除萃取过程中的杂质干扰,萃前需加入H202进行全氧化预处理,加入氨水进行酸度及除杂预处理。

采用单因素法研究了各主要因素对萃取过程的影响,确定了最佳萃取条件：萃取体系为15%N235+15%TBP+70%磺化煤油,pH为1.7～1.9、相比O：A=1：2.5、萃取时间5min；在最佳条件下,采用三级逆流萃取,钒萃取率达98.24%,叔胺N235选择性较好,直接酸浸液中其它杂质离子基本不被萃取。

硫酸浸出法提钒
硫酸浸出法提钒是使用硫酸来处理含钒矿石或废钒催化剂，以释放并提取钒的方法。

这种方法具有以下优点：
1.高效提取：浓硫酸能够有效分解矿石中的有机物质，并将钒从矿石基质中释放出来。

相对于传统的提取方法，该技术能够实现更高的钒提取率和回收率。

2.可控性强：通过调节熟化处理的温度、浓硫酸的用量和熟化时间等参数，可以实现对钒的选择性提取，减少其他有害元素的提取。

3.处理效果稳定：与其他钒提取方法相比，浓硫酸熟化浸出提取钒的方法稳定性较高，具有较好的工程可操作性。

4.成本效益：从废钒催化剂中提取钒不仅可以解决硫酸生产废料的问题，还可以降低提取成本。

在硫酸浸出法提钒的过程中，通常包括以下步骤：
1.矿石破碎和研磨：将含钒矿石破碎并研磨成细小的颗粒，以便与硫酸更好地接触和反应。

2.酸浸出：将破碎研磨后的矿石与硫酸混合，在一定温度和压力下进行反应，使钒从矿石中释放出来，形成钒硫酸盐。

3.分离和纯化：通过过滤、洗涤、干燥等步骤，将钒硫酸盐从其他杂质中分离出来，并进行纯化处理，得到高纯度的钒产品。

需要注意的是，硫酸浸出法提钒的具体工艺流程和参数可能会因不同的矿石类型和杂质含量而有所不同。

因此，在实际操作中，需要根据具体情况进行工艺优化和调整。

高浓度盐酸体系下叔胺N235三相萃取钒试验谌纯;张一敏;黄晶;包申旭;杨晓【摘要】含钒石煤经盐酸浸出后所得浸出液通常酸度较高,pH较低.为在不调节浸出液pH的条件下,以叔胺N235为萃取剂从高浓度盐酸—钒体系中萃取钒的最佳工艺,考察了萃取剂的组成、萃原液盐酸浓度、萃取相比(O/A)、萃取时间对钒萃取率的影响,并通过FT-IR分析探讨了在不同盐酸浓度下N235萃取钒形成的萃合物结构.试验结果表明:对盐酸浓度为2 mol/L,钒浓度为1.82 g/L的模拟酸浸液,在有机相N235体积浓度为20%,萃取时间为2 min,萃取温度为25℃,相比(O/A)为0.5情况下的钒单级萃取率为83.93%,三级逆流萃取钒总萃取率为98.37%.利用叔胺N235从盐酸介质中萃取钒时,均会出现三相.在萃原液盐酸浓度≥3.1 mol/L时,萃合物结构为(R3NH)4·(H2O)n·H2V10O28·(HCl)x;萃原液盐酸浓度<3.1 mol/L时,萃合物结构为(R3NH)4·(H2O)n·H2V10O28.%The stone coal acidic leachi ng solution after hydrochloric acid leaching process usuallyhas high acidity and pH is relatively low. For investigating the best extraction parameters of vanadium( V) from the high concentration of hydrochloric acid/vanadium system with tertiary amine N235 as extractant without adjusting the acidic leaching solution pH,three-phase ex-traction process was studied,the effects of the extractant composition,HCl concentration in feed,extraction phase O/A ratio and extraction time on vanadium extraction efficiency were studied,and the structure of extracted complex in the process of recove-ring vanadium with N235 in different hydrochloric acid concentrations was analyzed with FT-IR. The results showed that V ex-traction efficiency after one-stage extraction was 83. 93% under theoptimum condition of HCl concentration in feed of 2 mol/L,feed simulation solution containing 1. 82 g/L vanadium(V)organic phase N235 concentration in volume is 20%,ex-traction temperature is 25 ℃,O/A phase ratio of 0. 5,and extraction duration of 2 min,extraction efficiency for three-stage counter-current extraction was 98. 37%. Meanwhile,when tertiary amine N235 was used to recover vanadium from hydrochloric acid medium,the three-phase was always formed. When hydrochloric acid concentration in feed was more than 3. 1 mol/L, structure of extracted complex was (R3NH)4·(H2O)n·H2V10O28·(HCl)x,otherwise,the structure of extracted complex was ( R3 NH) 4 ·( H2 O) n ·H2 V10 O28 .【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P99-103)【关键词】钒;盐酸体系;N235;三相;溶剂萃取;分离【作者】谌纯;张一敏;黄晶;包申旭;杨晓【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;钒资源高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;钒资源高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;钒资源高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TD925.6随着钒需求量的不断增大，从钒资源中提取钒的技术得到越来越多的关注[1]。

用空白焙烧—酸浸工艺从石煤钒矿中提取钒
王祥;吴天娇
【期刊名称】《湿法冶金》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】研究了采用空白焙烧—酸浸工艺从某石煤钒矿中提取钒,考察了磨矿细度、焙烧时间、焙烧温度、硫酸用量、助浸剂CaF 2用量、浸出温度、浸出时间和液
固体积质量比对钒浸出率的影响。

结果表明:适宜的空白焙烧条件为磨矿细度-
74μm占70%,焙烧温度775℃和焙烧时间5 h;适宜的酸浸条件为硫酸用量10%、助浸剂CaF 2用量3%,液固体积质量比1.5∶1,浸出温度25℃和浸出时间1.5 h;适宜条件下,钒浸出率可达81.5%。

【总页数】6页(P224-229)
【作者】王祥;吴天娇
【作者单位】西安西北有色地质研究院有限公司;陕西省矿产资源综合利用工程技
术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TF841.3;TF803.21
【相关文献】
1.某石煤钒矿空白焙烧-碱浸提钒工艺研究
2.微波焙烧-酸浸对石煤钒矿提钒的影响
3.石煤微波空白焙烧-酸浸提钒工艺
4.石煤钒矿钙化焙烧碱浸提钒工艺的实验研究
5.伊利石型含钒石煤无添加剂焙烧-酸浸提钒工艺研究
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N235从石煤酸浸液中萃取提钒的研究目前,对于石煤酸浸液常采用二(2-乙基己基)膦酸酯(P204)萃取,而该工艺一般需用石灰调整酸浸液pH值为2,萃取前需对酸浸液进行还原处理,萃取后再对反萃液进行氧化。

流程复杂,药剂成本较高,且在调节pH时固液分离也较为困难。

同时,由于P204为阳离子萃取剂,所以对于酸浸液中大量存在的铁、铝、镁等杂质分离效果一般,较难分离完全。

为了缩短工艺流程,降低成本,本文提出了在较低的pH值下采用叔胺类萃取剂N235(三烷基胺)萃取石煤酸浸液,水洗后再反萃回收钒。

试验研究了N235对酸浸液中主要离子的萃取性能。

结果表明,在同等条件下,N235萃取V(V)的萃取率显著高于V(Ⅳ)。

升高溶液pH有利于V(V)的萃取,在pH为1时V(V)的单级萃取率可达97.21%。

在pH=0~2时,N235对Fe2+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的萃取能力均较弱,而控制体系pH值小于1.5,可以显著降低N235对Fe3+的萃取。

整体上Fe3+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的共萃程度较弱,对钒萃取影响较小。

研究确定了N235萃取石煤酸浸液的工艺参数。

在25℃下,有机相为40%N235、60%煤油,萃取相比O/A为1:4,萃取6分钟,经过2级萃取,钒的萃取率达97.82%;洗涤条件为55℃水洗,洗涤相比O/A为1:1,洗涤10分钟,两级硫酸洗脱率为52.5%;反萃剂采用0.8 mol/L碳酸钠溶液,反萃过程中,反萃相比O/A为3:1,反萃6分钟,经2级反萃,钒的总反萃率大于99%。

而且大部分杂质离子被分离,其中铁、铝、钙、镁等主要杂质离子的去除率均高于95%。

对于反萃后有机相作红外光谱分析可知,其与萃取前有机相红外图谱特征峰几乎一致,说明N235萃取剂经过反萃后可以循环利用。

采用饱和容量法以及斜率法研究了N235萃取钒的机理,确定N235萃取钒的萃合物为[R3NH]4[H2V10O28]。

从石煤矿中提取五氧化二钒的工艺研究钒是重要的战略物资, 广泛应用于冶金、化工和航空航天等方面。

我国钒矿资源主要有两大类:钒钛磁铁矿和石煤, 其中石煤中钒的储量是钒钛磁铁矿中总储量的17 倍。

因此, 从石煤中提取钒是钒资源利用的一个重要方向。

我国从石煤中提取钒的传统工艺为钠化焙烧法, 但在焙烧过程中会产生大量的Cl₂ 、HCl、S0<sub>2</sub曲有毒气体,严重污染环境,而且钒的浸出率低。

因此, 研究一种高效、对环境友好的从石煤中提取钒的工艺具有重要意义。

本研究采用直接酸浸- 萃取- 反萃工艺从两种石煤矿中提钒。

研究说明, 钒的浸出率到达90%,钒的总回收率近80%。

与传统的工艺相比, 该工艺减少了焙烧过程, 更有利于环境保护和减少能耗。

石煤矿的直接酸浸研究说明:(1)两种石煤矿虽然成分和钒的赋存状态不同, 但浸出规律根本一致, 只有矿物粒度对两种石煤矿中钒浸出率的影响趋势相反, 这主要是因为两种石煤矿中C的含量不同。

除此，液固比对钒的浸出率影响不大；随着温度的升高、硫酸浓度的增大、时间的延长, 钒的浸出率都明显的提高。

(2)直接酸浸朝鲜石煤矿的正交实验说明影响钒浸出率的各因素主次顺序为：硫酸浓度一浸出温度一反响时间。

在反响条件为：粒度80〜100目、温度130C、反响时间22h、硫酸浓度40%液固比3:1,浸出率达90%(3)通过对湖南石煤矿浸出动力学的研究, 可知浸出反响受化学反响控制。

实验温度范围内，钒浸出的动力学方程为:1 —(1 —n) ^1/3=4.98 x10⁶ -e^{-( 55488)/ (RT} •,其反响活化能为55.49KJ/mol。

酸浸液的萃取-反萃- 沉钒研究说明: ( 1)萃取过程中, 萃取剂浓度对钒的萃取率影响不大；钒的萃取率随pH的增大先升高后降低；随着温度的升高、时间的延长、0/A的增大而增大。

n235萃取金属原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠N235萃取金属这个超有趣的事儿。

你知道吗？N235就像是一个超级挑剔的小能手，在众多的物质里专门挑金属来“交朋友”呢。

N235是一种胺类萃取剂，它的分子结构就像是一把特制的小钩子。

当它碰到含有金属离子的溶液时，就开始它的“挑选”之旅啦。

比如说，在一个大杂烩一样的溶液里，有各种各样的离子在游来游去，就像一群调皮的小娃娃在一个大池子里嬉戏。

N235呢，它对金属离子有着特殊的喜好。

它的分子里有氮原子，这个氮原子啊，就像一个充满魅力的小磁石。

金属离子就像是被这个小磁石吸引的小铁屑。

当金属离子靠近N235的时候，就会被氮原子的那种特殊的力量给抓住。

而且啊，N235这种萃取可不是随随便便的。

它和金属离子之间有着一种微妙的化学平衡。

就像两个人跳舞一样，得配合得刚刚好。

如果溶液里的条件变了，比如说酸碱度变了，那这个舞蹈就可能会乱了节奏。

在酸性条件下，N235就像是一个更加积极的舞者，它会更有力地去抓住金属离子。

因为酸性环境下，金属离子的状态会发生一些变化，变得更容易被N235捕捉。

再想象一下，N235和金属离子结合之后，就像是组成了一个小团队。

这个小团队和溶液里其他的物质就开始有了不同。

它们会从溶液这个大集体里分离出来。

这就像是在一群小朋友里，几个好朋友手拉手组成了一个小圈子，然后这个小圈子就从大群小朋友里脱离出来啦。

N235萃取金属还有个很神奇的地方呢。

它对于不同的金属离子啊，喜好程度还不一样。

就像有些人喜欢吃苹果，有些人喜欢吃香蕉一样。

有些金属离子和N235结合得特别紧密，就像一对热恋中的情侣，怎么都分不开。

而有些呢，就像是普通朋友，比较容易就分开了。

这就给我们提供了一个机会，可以利用这种不同的喜好程度，把不同的金属离子一个一个地分开。

在工业上啊，这可太有用了。

就像在一个大宝藏里，有各种各样的宝贝（金属）混在一起。

N235就像是一个聪明的寻宝小助手，它可以把我们想要的那种宝贝（特定的金属）从这个大宝藏里挑出来。