钒渣是指含钒铁水经过转炉等方法吹炼氧化成富含钒氧化物和铁氧化物的一种炉渣。它是重要的提钒原料，由于钒主要是以低价形式赋存于尖晶石相中，所以破坏含钒物相并将其中不易溶于酸的低价钒氧化为易溶于酸的高价钒成为提钒的前提条件。
传统的方法大多是采用焙烧-浸出，沉钒工艺来提钒，但在焙烧过程中产生Cl2、HCl等有害气体，严重污染环境。近年来，研究人员提出湿法提钒(主要是直接酸浸提钒)，该方法有效避免了产生Cl2、HCl等废气引起的污染，但也存在一些不足(如设备腐蚀严重、酸耗较高和钒浸出率低等)。所以，寻找新的低污染、高效率的提钒方法已成为全球钒冶炼工业中一个亟待解决的问题。
目前，外场(微波场、超声场、电磁场等)强化湿法浸取过程，已经被许多研究所证实。同时，电氧化广泛应用于硫化铜矿、铅锌硫化矿、辉铋矿、硫化银矿、黄铁矿等方面的研究较多，但是电氧化应用在钒渣浸取中的研究还没有文献报道。因此，本文以四川攀枝花钢铁有限公司的转炉钒渣为研究对象，针对钒渣物相复杂，钒在钒渣中赋存形式和价态复杂等特点，提出电场强化钒渣浸取实验研究。
本文主要研究了以下几方面：
①电场强化钒渣酸浸实验。即在电场作用下，研究了电流、温度、浓度、时间等对钒浸出率的影响。结果表明，在硫酸质量分数40％，电流0.6A，电压2.8～3.0V，电极间距20mm，矿浆液固比4:1，钒渣与MnSO4质量比5:1，85C，浸取4h时，加入硫酸锰电场强化酸浸，钒浸出率达79.64%；直接酸浸，钒浸出率达67.18%。其主要原因是，电场不仅强化物相的破坏，而且通过阳极氧化作用，将钒渣中不易溶于酸的低价钒氧化为易溶于酸的高价钒，从而提高钒的浸出率。
②电场强化钒渣碱浸预处理，酸浸实验。即在电场作用下，研究了NaOH浓度、CaF2用量对钒渣预处理效果的影响。结果表明，较适宜的预处理条件是：NaOH浓度10mol/L，钒渣与CaF2质量比5:1。在此条件下，对预处理渣进行酸浸实验，在硫酸质量分数40%，电流0.6A，电压3.1～3.3V，电极间距20mm，矿浆液固比4:1，85℃，浸取2h时，钒的浸出率可达81.72%。同等条件下，原渣直接酸浸，钒浸出率为56.51%。加入CaF2预处理渣酸浸与原渣直接酸浸相比，钒浸出率提高了25.21%。其主要原因是，钒尖晶石相外面粘结着硅酸盐相，通过碱浸预处理，硅酸盐相得以破坏，从而使钒尖晶石相裸露在外便于进一步破坏，从而钒浸出率提高。
③电场强化钒渣选择性浸出实验。即在电场作用下，在磷酸三丁酯(TBP)和磺化煤油体系中进行酸浸。结果表明，在H2SO4质量分数50%，电流0，8A，电压3.8～4.0V，电极间距20mm，85℃、2h、液固比8:1，磷酸三丁酯和磺化煤油体积比为1:1，水相和有机相相比(A/O)2.5时，钒的浸出率49.83%。加入磷酸三丁酯(TBP)和磺化煤油酸浸与不加有机试剂酸浸相比，钒浸出率提高了2.27%，而铁浸出率降低了0.95%，所以，在磷酸三丁酯(TBP)和磺化煤油体系中，钒优于铁浸出，实现了钒渣的选择性浸取。
- 作 者：
- 李艳
- 学科专业：
- 化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 重庆大学
- 导师姓名：
- 刘作华
- 学位年度：
- 2012
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
