石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺
石煤钒矿硫酸活化常压浸出提钒工艺
研究石煤钒矿的硫酸活化提钒方法。分别考察矿石粒度、硫酸浓度、活化剂用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和浸出液固比等因素对钒浸出率的影响。结果表明：石煤提钒的优化条件为矿石粒度小于74 μm 的占80%、硫酸浓度150 g/L、活化剂CaF2 用量(相对于矿石)60 kg/t、催化剂R 用量20 g/L、反应温度90 ℃、反应时间6 h、液固比(体积/质量，mL/g)2: 1，在此优化条件下，钒浸出率可达94%以上；在优化条件下，采用两段逆流浸出，可有效减少活化剂CaF2 以及浸出剂硫酸的消耗量；经过两段逆流浸出?萃取?反萃?氧化水解工艺，全流程86.9%；V2O5 产品纯度高于99.5%。
浸出率自然界中钒矿主要有钒钛磁铁矿和石煤钒矿，我国拥有丰富的石煤钒矿资源，主要集中在四川、湖南、湖边、甘肃和贵州等地，全国石煤储量为618.8 亿t，蕴藏于石煤中的V2O5 储量为 1 1 797 万t，其中V2O5品位≥0.5%的资源储量为7 707.5 万t，是我国钒钛磁铁矿中V2O5 储量的2.7 倍。以上数据显示，我国的石煤钒矿具有很高的工业价值。目前，应用较广的石煤钒矿提钒工艺主要是采用钠化焙烧?水浸?铵盐沉钒工艺流程，该工艺首先
在氯化钠存在的条件下于800~850 ℃焙烧2~2.5 h，使石煤钒矿中的V(Ⅲ)及V(Ⅵ)转化为可溶性的钒酸钠，焙砂经过水浸得到钒酸钠溶液，然后采用铵盐沉
钒的方式得到钒酸氨渣，煅烧钒酸铵渣可得到粗V2O5产品。钠化焙烧工艺中钒的总回收率一般只有45%左右，且生产成本高、工艺流程复杂、操作条件差、劳动强度大，焙烧过程会产生大量Cl2 和HCl 气体，对生产设备腐蚀严重，同时对环境危害也很大。为克服钠化焙烧工艺的诸多缺点，研究人员开发了钙化
焙烧工艺，钙化焙烧温度一般为900~950 ℃，焙烧时间为2~3 h，矿石中的钒在焙烧过程中被氧化并与石灰作用生成钒酸钙，焙砂采用稀酸浸出，可实现钒的提取。钙化焙烧工艺中石灰石在焙烧过程中有固硫作用，因此，生产过程中产生的气体主要为CO2，无有害气体，对大气没有污染。但生产实践显示，钙化焙烧工艺V2O5 的总收率也只有55%~70%，回收效果不够理想。因焙烧工艺存在诸多缺点，石煤钒矿的直接浸出工艺越来越受到重视。魏昶等研究了加压酸浸工艺，在硫酸浓度为200 g/L 及180 ℃条件下，一段浸出率为76%，两段浸出率可达90%，但加压酸浸需要特种设备，操作条件苛刻。冯其明等研究了以HF为浸出剂的工艺，钒浸出率高达97.91%，浸出效果理想，但浸出剂HF 浓度为3.5 mol/L，而HF 具有高挥发性和高毒性。HE 等研究了在稀硫酸中加入NaF或CaF2 为浸出剂的工艺，在90 ℃下浸出12 h，钒浸出率约为83%，较传统工艺提升有限。因此，为综合利用我国的石煤钒矿资源，开发环保、经济且高效的提钒工艺具有重要的经济价值和战略意义。针对贵州某地低品位石煤钒矿进行硫酸活化浸出工艺研究，并对浸出液进行萃取?反萃，反萃液采用氧化水解沉钒?钒渣焙烧处理，得到高纯V2O5 产品，全流程钒回收率较高。本研究工艺具有以下优点：避免焙烧环节，因此无污染气体排放；采用少量CaF2 作为活化剂，可避免高浓度HF 的污染；在常压下浸出，操作简单，对设备要求较低；浸出液后处理部分未采用铵盐沉钒，钒渣煅烧时仅排放清洁的
水蒸气，无铵盐沉钒所得钒渣煅烧时所产生的氨气污染。
1 实验
1.1 样品成分
实验所用样品取自贵州某石煤钒矿，其化学成分如表 1 所列。
表1 石煤钒矿主要元素的化学成分
1.2 实验方法
浸出实验在 2 L 烧杯中进行，控温和搅拌系统分别采用电子继电器控温和机械搅拌装置。实验所用H2SO4 为98%分析纯硫酸，活化剂CaF2 和催化剂R 均为分析纯，CaCO3 为工业级。本研究主要考察矿石粒度、浸出温度、浸出时间、硫酸浓度、液固比、催化剂用量以及活化剂用量对钒浸出率的影响，实验过程中搅拌桨直径以及搅拌强度均保持一致(转速为600 r /min)。浸出反应：先将水与硫酸按所需比例配好，搅拌下缓慢将矿石加入烧杯内，加热至所需温度并在10 min 内缓慢加完活化剂CaF2，1 h 内缓慢加完催化剂R。两段逆流浸出方法：二段浸出液返回一段浸出，与原矿接触，一段浸出液作为成品液进入下一环节；一段浸出渣进入二段浸出，在二段浸出过程加入硫酸、活化剂CaF2 以及催化剂R，二段浸出渣经过滤、洗涤后排放。浸出液预处理与溶剂萃取：取一段浸出液在常温下用CaCO3 中和至一定pH 值，同时加入还原铁粉还原溶液中的Fe 3+ ；经中和还原的浸出液用5%P204+ 95%磺化煤油为有机相进行6 级逆流萃取。反萃与氧化水解沉钒：采用 4 级逆流反萃，反萃剂；反萃液经NaClO3 氧化后加热到沸腾，水解沉钒。钒渣煅烧：首先将炉温升至350 ℃，此时将钒渣放入马弗炉中煅烧，维持1 h，随后升温至550 ℃，煅烧2 h，得到V2O5 产品。
2 结果与讨论
2.1 实验条件探索
首先进行一组条件探索实验，实验条件分别如下。A：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，反应温度90 ℃；B：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，活化剂CaF2 用量60 kg/t，反应温度90 ℃；C：硫酸浓度150 g/L，液固比2:1(mL/g)，活化剂CaF2 用量60 kg/t，催化剂R 用量(相对于矿石)4 0 kg/t，
反应温度90 ℃。本组实验结果如表 2 所列。由表 2 数据可知，在不加活化剂CaF2 以及催化剂R 的条件下采用硫酸直接浸出，反应 6 h 钒的浸出率仅为31.09%；而在加入活化剂CaF2 的条件下反应 6 h，钒的浸出率可以达到84.52%；在此基础上加入催化剂R，钒的浸出率得到了进一步提升，浸出率达到94.70%。因此，常压下浸出石煤钒矿中的钒，活化剂CaF2 起到了至关重要的作用，而催化剂R 进一步加强了浸出效果，因此在后续实验中，均在活化剂CaF2 以及催化剂R 存在的条件下进行。
表2 探索实验结果
2.2 矿石粒度对钒浸出率的影响
石煤钒矿矿石经过破碎、球磨后筛分为不同粒径矿石，不同粒径矿石的SEM 像如图 1 所示。由图 1 可知，不同粒径的矿石均呈不规则块状以及不规则片状结构。
图 1 不同粒度石煤钒矿矿石的 SEM 像矿石粒度影响实验条件：400 g 矿样、液固比 2:1 (mL/g)、 硫酸浓度 150 g/L 、 活化剂 CaF2 用量 60 kg/t 、 催化剂 R 浓度 20 g/L 、 反应温度 80 ℃、 反应时间 6 h 。实验结果如图 2 所示。 图 2 矿石粒度对钒浸出率的影响
图 3 反应温度对钒浸出率的影响
石煤提钒钠化焙烧与钙化焙烧工艺研究
第34卷 第2期Vol 134 No 12 稀 有 金 属 CH I N ESE JOURNAL OF RARE MET ALS 2010年3月 Mar 12010 收稿日期:2009-09-19;修订日期:2009-10-15 作者简介:别 舒(1983-),女,江苏盐城人,硕士;研究方向:提取冶金及冶金物理化学3通讯联系人(E -mail:zhangyg@tsinghua .edu .cn ) 石煤提钒钠化焙烧与钙化焙烧工艺研究 别 舒1 ,王兆军1 ,李清海2 ,张衍国 23 (1.北京热华能源科技有限公司,北京100084;2.清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084) 摘要:调研了石煤提钒钠化焙烧和钙化焙烧两种工艺的发展现状。高硅低钙含量的石煤宜采用钠化焙烧,高钙含量的石煤宜采用钙化焙烧,两种工艺各有所长。归纳了两种工艺下石煤提钒的最佳焙烧条件,得出最佳焙烧条件分别为:钠化焙烧温度区间800～850,焙烧时间2.0～ 2.5h,磨矿粒度106～180mm,氯化钠用量为矿石的10%～20%。钙化焙烧比钠化焙烧要高100℃,温度区间900～950℃,焙烧时间2～3h,磨 矿粒度106～180mm,石灰用量为矿石的6%～8%。两种焙烧都需要充足的氧化氛围,但钠化焙烧时氧气不宜过多。各最佳焙烧条件之间存在一定耦合关系,在生产实际中,宜针对不同石煤进行特定实验。最后,总结了石煤提钒的主要焙烧设备,其中流化床炉具有较好的发展前景。 关键词:石煤;钒;焙烧;最佳焙烧条件;流化床 doi:10.3969/j .issn .0258-7076.2010.02.023 中图分类号:TF841.3 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2010)02-0291-07 Rev i ew of Vanad i u m Extracti on fro m Stone Coa l by Roa sti n g Techn i que w ith Sod i u m Chlor i de and Ca lc i u m O x i de Bei Shu 1 ,W ang Zhaojun 1 ,L i Q inghai 2 ,Zhang Yanguo 23 (1.B eijing N o w va Energy Technology Co .,L td .,B eijing 100084,China;2.Key L aboratory for Ther m a l Science and Po w er Engineering of M inistry of Educa tion,Tsinghua U niversity,B eijing 100084,China ) Abstract:The devel opment of technol ogy on vanadiu m extracti on fr om st one coal by adding s odiu m chl oride and calciu m oxide was revie wed .St one coal with large a mount of silica and l ow in calciu m was suitable f or r oasting with s odiu m chl oride .St one coalwith large a mount of calciu m was suitable for r oasting with calciu m oxide .Both techniques had advantages .The op ti m u m additive dosage,r oast 2ing temperature and r oasting ti m e were concluded .W hen adding s odiu m chl oride,r oasting te mperature of 800～850℃,r oasting ti m e of 2.0～2.5h,granularity of 106～180mm,salt dosage of 10%～20%were f ound t o be the best conditi ons for r oasting .Compared with r oasting with s odiu m chl oride,r oasting te mperature of 900～950℃,r oasting ti m e of 2～3h,granularity of 106～180mm,calci 2u m oxide dosage of 6%～8%were the best conditi ons f or r oasting with calciu m oxide .Both techniques needed sufficient oxidizing at 2mos phere .W hen r oasting with s odiu m chl oride,it was by no means the more oxygen the better .There were coup ling relati onshi p s a 2mong different op ti m u m conditi ons .I n p ractical p r oducti on,s pecial experi m ents should be conducted for different kinds of st one coal .D ifferent r oasting furnaces were su mmarized that circulating fluidized bed (CF B )had more advantages than others .Key words:st one coal;vanadiu m;r oasting;op ti m u m conditi on;circulating fluidized bed 稀有金属元素钒,是一种重要的战略物资,因其具有优良的合金性能和催化作用,被广泛地应用于冶金、化工、机械、电子仪器仪表、汽车、船舶、轻工等国防尖端技术部门 [1] 。然而,钒没有可单独开采的富矿,总是以低品位与其他矿物共生。石煤是一种碳质页岩,是我国 一种独特的钒矿资源,其特点是发热量低、含有多种金属和非金属元素,一般石煤中含五氧化二钒约为0.5%～1.2%,在目前的技术经济条件下,品位达到0.8%以上的才具有工业开采价值 [2] 。 我国石煤资源分布于20多个省区,尤以湖南、湖北、江西、浙江等省含钒石煤资源丰富,目前国
【CN109928482A】一种过硫酸盐活化的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910343789.3 (22)申请日 2019.04.26 (71)申请人 常州大学 地址 213164 江苏省常州市武进区滆湖路 21号常州大学 (72)发明人 魏永 高赟 任冰 (51)Int.Cl. C02F 1/72(2006.01) C02F 101/30(2006.01) (54)发明名称 一种过硫酸盐活化的方法 (57)摘要 本发明一种过硫酸盐活化的方法。一般过渡 金属活化普遍为均相体系，容易造成金属离子溶 于水体造成二次污染，同时均相体系的催化活性 受pH值影响大，不能回收利用，且存在潜在毒性。 本发明采用Fe 3O4，是一种性能优良的非均相类 芬顿反应催化剂，过硫酸盐的活化与污染物的降 解发生在Fe 3O 4的表面，可有效减少生成的SO 4-· 与Fe 3O 4中Fe 2+的接触，降低副反应发生的机率， 确保过硫酸盐利用率能比较高；同时避免大量铁 离子溶于水体造成二次污染。权利要求书1页 说明书3页 附图5页CN 109928482 A 2019.06.25 C N 109928482 A
1.一种过硫酸盐活化的方法，其特征在于，该处理方法包括如下步骤： （1）取60 mg罗丹明B试剂溶于烧杯，然后转移至500 mL容量瓶，用蒸馏水多次冲洗烧杯并将水溶液转移到容量瓶中，最后将容量瓶中的溶液稀释到刻度线，配制罗丹明B储备液； （2）量取液50 mL罗丹明B储备液于200 mL容量瓶中，稀释至刻度线，制成30 mg/L的罗 丹明B溶液，并转入烧杯中；再利用H2SO4和NaOH调节溶液的pH值分别为3 ~9，然后将溶液转入 锥形瓶中，放入恒温震荡箱，加入0.5 ~1.5g/L的Fe3O4，2 ~ 4g/L的过硫酸钾（PDS），反应温度为 25 ~60℃； （3）分别在0、5、10、30、45、60、90 min取罗丹明B水样2 mL，并加入1 mL的甲醇淬灭水样中的活性自由基终止反应，避免自由基继续降解罗丹明B，影响水样结果的测定，经0.45 μm 的针孔滤膜过滤后测定浓度。 2.根据权利要求1所述的一种过硫酸盐活化的方法，其特征在于：所述步骤（1）中罗丹明B仅作为染料废水的代表物，利用分光光度计在最大吸收波长558 nm处测定，确定水样的吸光度，利用标准曲线计算出对应的染料浓度。 权 利 要 求 书1/1页 2 CN 109928482 A
铁及其离子活化过硫酸盐去除污水中有机物研究进展
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b54376844.html, 铁及其离子活化过硫酸盐去除污水中有机物研究进展 作者：徐金玲 来源：《绿色科技》2017年第12期 摘要：指出了活化过硫酸盐（PS）广泛应用于降解环境中的污染物。作为研究最广泛的金属，铁是有效的活化剂，且相比于其他过渡金属具有无毒、环境友好和更高的性价比等优点。基于此，对最近几年铁活化PS去除有机污染物的研究现状进行了综述。 关键词：铁；过硫酸盐；硫酸根自由基；降解 中图分类号：X703 文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12010302 1引言 过硫酸盐（PS）因其具有氧化降解难降解有机物的特性而得到广泛研究。室温条件下PS 性质相对比较稳定。然而在高温条件下、碱性条件下、紫外照射条件下、活性炭和碳纳米管共同作用下以及过渡态金属金属存在条件下，PS都可以被活化进而产生具有极高氧化性的硫酸根自由基（SO-4·）。与羟基自由基（OH-）类似，SO-4·也具有极高的氧化还原电位（Eθ = 2.60 V）。由于SO-4·可以使有机污染物部分或完全矿化从而达到控制作用，活化PS广泛应用于环境领域中。原位修复环境污染过程中，活化PS产生相对与活化双氧水产生OH-·具有更可靠的操作性。这是因为PS相对比较稳定，因而在被活化降解有机污染物之前可以被转移到污染物表面更深层次中。 在诸多活化PS方法中，过渡态金属活化PS应用最为普遍。这是因为热活化和紫外活化需要较高的能量消耗，碱性活化对于酸性条件不适用，而碳纳米管造价又比较高且存在二次污染的危险[1]。而过渡态金属中零价铁、纳米零价铁、二价铁离子、硫化铁、四氧化三铁、纳米 四氧化三铁等造价便宜易于应用[2]。本文将讨论铁及其离子活化PS降解污水中有机污染物研究进展。 2结果与讨论 不经过活化，过硫酸盐离子也可以与部分有机物发生反应。但是去除程度与经过活化比相对较低，这是因为过硫酸盐离子本身氧化还原电位（Eθ = 2.01 V）低于SO-4·的氧化还原电位。所选用活化剂的种类以及活化剂本身的性质对目标污染物矿化的速率和限度至关重要。 2.1铁活化PS
提钒工艺
1 背景 1.1 钒的性质及应用 钒是高熔点金属之一，呈浅灰色。密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃，沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5。其中以5价态为最稳定，其次是4价态。电离能为6.74电子伏特。有延展性，质坚硬，无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。 我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在。 大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。其应用如下： （1）、用作合金元素，例如： 1）运用在医疗器械中的特别的不锈钢 2）运用在工具中的不锈钢 3）与铝一起作为钛合金物运用在高速飞机的涡轮喷气发动机中 4）含钒的钢经常被用在轴、齿轮等关键的机械部分中 （2）、在其它领域的应用： 1）钒吸收裂变中子的半径很小，因此被用在核工业中 2）在炼钢过程中钒被用来导致碳化物的形成 3）在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层 4）钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁，其磁强度可达175,000高斯 5）在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被用来做催化剂 6）五氧化二钒（V 2O 5 ）被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂 1.2 五氧化二钒及金属钒的制备方法 （1）工业上金属钒的制备方法: 工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。如在钒炉渣中加入NaCl，经空气
石煤提钒的工艺和设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
石煤提钒的工艺和设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池） 原创邹建新崔旭梅教授等 石煤提钒 石煤是一种由菌藻类低等生物在还原环境下形成的黑色劣质可燃有机页岩，多属于变质程度高的腐泥无烟煤或藻煤，具有高灰分、高硫、低发热量和结构致密、比重大，着火点高等特点。石煤中除含Si、C和H元素外，还含有V、Al、Ni、Cu、Cr等多种伴生元素。石煤矿的含钒品位各地相差悬殊，一般品位在0.13%～1.00%，以V2O5计含量低于0.50%的占60%。我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达到 0.8％以上才有开采价值。 1 石煤提钒工艺现状 我国的石煤提钒工业起步于70年代末期，此后经历了两次大的发展时期（即八十年代的初步发展期，以及2004年到现在的大发展期），至今已有四十多年的历史，含钒石煤提钒的生产技术和科学研究已有了较大发展。 总的来说，石煤提钒工艺技术可以归纳为两种代表性的类型：焙烧提钒工艺（火法提钒工艺）和湿法提钒工艺。 （1）火法焙烧湿法浸出提钒工艺 矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程。 （2）湿法酸浸提钒工艺 含钒原矿直接进行酸浸，包括在较高浓度酸性条件下，甚至是加热加压、氧化剂存在的环境下，实现矿物中钒溶解得到含钒液体的工艺过程。 （3）焙烧工艺分类 传统食盐钠化焙烧-水浸-沉钒工艺、无盐焙烧-酸浸-溶剂萃取工艺、复合添加剂焙烧-
水浸或酸浸-离子交换工艺、钙化焙烧-酸浸出工艺。 （4）石煤提钒的技术改革 一方面是焙烧添加剂的多样化、焙烧设备的优化、浸出工艺的变化以及从含钒稀溶液中分离富集钒的方法的改进等几个方面；焙烧添加剂的多样化：食盐添加剂、低氯复合添加剂、无氯多元添加剂、无添加剂。焙烧添加剂的多样化，使得钒浸出率得到了提高，但总的来说钒的浸出率还是偏低。 另一方面为湿法提取钒工艺的改进。 （5）石煤提钒工艺制定 由于不同地区含钒石煤矿的物质组成、钒的赋存状态、钒的价态等差异很大，故选择含钒石煤提钒工艺技术流程应根据不同地区石煤的物质组成、钒的赋存状态、价态等特性进行全面考察并以含钒石煤矿中钒的氧化、转化、浸出作为制定合适提钒流程的依据。 （6）石煤提钒技术关键 石煤中钒的氧化、转化和浸出，即石煤中钒怎样才能进入溶液实现固液分离是石煤提钒技术关键。 2 石煤提钒工艺路线 火法根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为：钠盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。湿法分为酸浸法和碱浸法。 （1）钠化焙烧工艺 a.1912年Bleeker发明用钠盐焙烧一水浸工艺提矿中的钒。 b.工艺流程为：石煤一磨矿一食盐焙烧一水浸一酸沉钒一碱溶一铵盐沉淀—偏钒酸铵热解一精V2O5。 c.以氯化钠为添加剂，均匀混合在破碎至一定细度的含钒石煤矿中，通过高温氧化焙烧，将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，用工艺水直接浸取焙烧产物（即水浸），得到含钒浓度较低的浸取液，然后加入氯化铵沉钒制得偏钒酸铵沉淀，煅烧后得到V2O5，再将粗钒经碱溶、除杂、氯化铵二次沉钒得偏钒酸铵，热分解后得到纯度大于98%的V2O5产品。
钒及钒生产工艺
钒及钒生产工艺 第一章钒的性质及应用 一、钒的性质： 钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。 常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。 钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。 钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3
形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。它们的主要性质列于下表： 二、钒的应用 三、五氧化二钒的性质 V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为L），溶液呈黄色。它在约670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。V2O5是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极浓的NaOH 中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。它与Na2CO3
过硫酸盐活化技术的研究
过硫酸盐活化技术的研究 发表时间：2018-01-03T10:42:00.517Z 来源：《知识－力量》2017年9月下作者：闫剑飞 [导读] 本文综述了热、过渡金属离子、紫外光等单一方法，以及紫外光与过渡金属离子或双氧化剂的复合方法活化过硫酸盐进行了阐述。闫剑飞 （四川大学，四川成都 610207） 摘要：过硫酸盐活化产生的强氧化性硫酸根自由基SO4-·，在环境污染治理领域具有广阔的应用前景。本文综述了热、过渡金属离子、紫外光等单一方法，以及紫外光与过渡金属离子或双氧化剂的复合方法活化过硫酸盐进行了阐述。 关键词：过硫酸盐，活化技术，硫酸根自由基 1前言 过硫酸盐包括过一硫酸盐(peroxymonosulfate或oxone)和过二硫酸盐(peroxydisulfate或persulfate)，通常情况下(包括本文)是指后者。过硫酸盐活化(activated persulfate)成为一类新型的“高级氧化技术”(advanced oxidation technologies，AOTs)。过硫酸盐在水中电离产生过硫酸根离子S2O82-，其标准氧化还原电位为E0= + 2.01 V(相对于标准氢电极，下同)，接近于臭氧(E0= + 2.07 V)，其分子中含有过氧基O —O，是一类氧化性较强的氧化剂。但由于过硫酸盐比较稳定，在常温下反应速率较慢，对有机物的降解效果不明显[1]。过硫酸盐在热、光、超声、过渡金属催化等条件激活下产生强氧化性的硫酸根自由基SO4-·，如式（1）所示。 S2O82-+ activator→SO4-·+（SO4-·或SO42-） (1) 2不同物质对过硫酸盐的活化 2.1过度金属对过硫酸盐的活化 过流酸盐从过度金属中得到一个电子时能够被活化产生SO4-·（如式2，式中M代表金属），常用的金属有银、铜、锌、铁、钴、锰。S2O82-+Mn+→Mn+1+SO42-+SO4-· （2） 2.2热活化 基本原理（式(3)） S2O82-+加热→SO4-· (3) 活化机理:热激发断裂双氧健，需要的热活化能约40.2 kJ/mol。温度可提高过硫酸盐的分解，高温、高压条件下过硫酸盐降解有机物也是可行的。除温度影响外，在热活化过程中，影响活化的因素还有过硫酸盐的浓度、pH和离子强度。研究表明，增大过硫酸盐的浓度可加快有机物的降解速度，增大pH和离子强度都不利于过硫酸盐活化。过硫酸盐氧化的有机污染物质不同，pH对反应过程的影响效果也不同[2]。 2.3紫外活化 基本原理（式(4)） S2O82-+紫外→2SO4-· (4) 研究表明在波长小于270 nm的紫外光照射下O— O键才断裂[3]。光活化过硫酸盐的方法可用于处理饮用水和污水，尤其是那些装有UV消毒系统的水厂。太阳光中的UV约占5%，这足以使过硫酸盐转化为UV/S2O82-的高效性S2O82-的高溶解性，这种方法还很适合于逆流的污水中去除SO4-·[2]。由于使用太阳光无经济费用，在光照条件下活化过硫酸盐技术的经济成本低。因此，太阳光活化过硫酸盐水处理技术将具有很大的发展潜力。 3复合活化方式 3.1紫外光与过渡金属离子的联合 紫外光与过渡金属离子联合活化过硫酸盐是可行的UV/Ag+/S2O82-可使2，4-二氯苯酚在60 min内降解，但其处理效果低于UV/S2O82-(降解2，4-二氯苯酚需30 min)，可能原因是Ag+生成的有色Ag2+降低了溶液的吸光率。在无光照条件下，Ag+/S2O82-体系活化S2O82-至少需50 mg/L的Ag+，但如果在UV照射下1mg/L的Ag+就可以活化S2O82-[2]，其机理尚无明确解释。 3.2紫外光与双氧化剂的联合 用UV/H2O2/S2O82-的方法处理CBF，结果表明用此法比用UV/H2O2UV/S2O82-处理CBF的效果都好。其原因是额外增加的氧化剂产生了更多的自由基SO4-· 和·OH，从而提高了CBF降解效率，原理同S2O82-/H2O2UV/H2O2/S2O82-体系虽降解CBF效率高，但其矿化率较低[1]。 4总结与展望 总之，过硫酸盐在各种活化条件下都可产生氧化能力很强的硫酸根自由基SO4-· 。由于其优异的特性，过硫酸盐活化技术在环境领域的应用前景愈来愈广泛，对过硫酸盐活化方式的深入研究是很有意义的。目前，过硫酸盐的活化方法正在发展和完善之中。针对不同的应用领域，可以采用不同的活化方法。目前，人们对硫酸根自由基技术的研究大多仅限于实验室的小试规模，其技术发展还很不完善。开发新型的活化方法，并将过硫酸盐活化技术用于生活污水和工业废水的处理等将是今后发展的一个方向；另外，过硫酸盐活化技术与传统生物技术的结合也将是一个具有挑战性的课题。 参考文献： [1]. 杨世迎等, 过硫酸盐高级氧化技术的活化方法研究进展. 现代化工, 2009(04): 第13-19页. [2]. Huang, K., R.A. Couttenye and G.E. Hoag, Kinetics of heat-assisted persulfate oxidation of methyl tert-butyl ether (MTBE). Chemosphere, 2002. 49(4): p. 413-420 [3]. Anipsitakis, G.P. and D.D. Dionysiou, Transition metal/UV-based advanced oxidation technologies for water decontamination. Applied Catalysis B: Environmental, 2004. 54(3): p. 155-163. 作者简介：闫剑飞（1990.12-），男，甘肃省庆阳市人，四川省成都市双流县四川大学环境工程专业研究生
钴系催化剂活化过硫酸盐研究进展
钴系催化剂活化过硫酸盐研究进展 摘要：近年来，基于硫酸根自由基的高级氧化技术受到了广泛关注，而钴系催化剂活化过硫酸盐产生·S04-被认为是最高效的方法。钴系催化剂包括钴离子、钴氧化物、钴铁氧体、负载型钴系催化剂等。本文阐述了它们作为催化剂活化过硫酸盐处理难降解有机废水的反应机理、特点、存在的主要问题及其影响因素，同时展望了基于硫酸根自由基的高级氧化法的发展前景。 关键词：硫酸根自由基; 钴系催化剂; 过硫酸盐；均相催化；非均相催化 1 前言 随着我国经济的不断发展，进入水体的化学合成有机物的数量种类急剧增加，造成水资源严重污染，水环境质量急剧下降。去除有机污染物的常用方法为生物处理。然而，对于那些可生化性差且有毒、难生物降解的有机物，采用常规的物理、化学、生物方法难以满足净化处理在技术和经济上的要求，这类废水的处理技术成为研究的热点。随着研究的深入，高级氧化技术应运而生并有了显著进展。目前，活化过硫酸盐的高级氧化技术，因其可以产生具有强氧化性的·S04-，并能够在酸性、中性或弱碱性pH范围降解有机污染物而受到国内外学者的广泛关注。 2活化过硫酸盐高级氧化新技术 传统的高级氧化还原技术是以·OH为主要活性物种降解污染物的，基于硫酸根自由基·S04-的高级氧化技术是最近十几年内发展起来的新型高级氧化技术[1]，属于类Fenton法。 ·S04-的产生源主要包括两种，过一硫酸氢盐(peroxymonosulfate，简称PMS)和过二硫酸盐(peroxodisulfate，简写为persulfate，简称PS)[2]，它们都是过氧化氢(H202)的衍生物，当一个磺酸基取代H202中一个羟基中的氢时，生成过一硫酸；当两个磺酸基同时取代两个羟基中的氢时，就生成过二硫酸。PMS和PS都具有较高的标准氧化还原电位，但其在常温下都较稳定，很难氧化有机污染物。 ·S04-的产生方法包括两种过硫酸盐的辐射分解、紫外光解和高温热解，如式(1)；也包括过硫酸盐的单电子物质活化，如式(2)，式中M表示两种过硫酸盐。 M+energy→n·S04- (1) e aq-+M→·S04- +S042-orHS04-(2) 目前，更多·S04-关于产生方法的研究集中于两种过硫酸盐的过渡金属活化，如Ni(II)／PMS 体系、Fe(II)／PMS体系、Ag(I)／PMS体系、Fe(II)／PS体系、Fe(0)／PS体系等。其中，最引人注目的还要属Co(II)／PMS体系[3]。 3钴系催化剂活化过硫酸盐体系 3.1均相Co／PMS体系 Co(II) /PMS是为了克服Fenton技术的诸多缺陷而基于类Fenton思路(过氧化物+过渡金属)建立起来的一种高级氧化技术。·S04-能够将有机污染物分解为小分子有机物或部分矿化为二氧化碳和水。 关于Co(II)与PMS的作用机理，目前较多学者认同的是Edwards等提出的·S04-链式反应机理。与·OH相类似，·S04-与有机物通过电子转移、氢提取和加成的方式与有机物发生反应，与烷烃、醚、醇类物质反应采用氢提取的方式，与烯烃物质反应采用断开C=C加成的方式，而与芳香类化合物是通过电子转移方式反应的[4]。 虽然目前已发现多种过渡金属对PMS具有较好的活化性能，但是Co2+仍被认为是活化性能最好的过渡金属离子。Anipsitakis和Dionysiou[5]报道了不同过渡金属对PMS的活化效果且符合
提钒的原理和工艺设计
攀枝花学院本科课程设计 提钒的原理及工艺设计 学生姓名：罗浩 学生学号：201111101041 院（系）：材料工程学院 年级专业：2011级材料科学与工程指导教师：李亮 二〇一三年十二月
摘要 钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。在其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。从石煤中提取v205是获得钒的重要途径。文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。 关键词石煤，提钒，焙烧，浸出
ABSTRACT Vanadium is an important strategic material and has many uses. Vanadium is called "industrial monosodium glutamate", is an important material in the development of modern industry, modern national defense and indispensable part of the modern science and technology, can be added to thesteel, iron, and the titanium aluminum vanadium alloys form used in the field of aerospace. Vanadium compounds are very useful, can be widely used in the production of cosmetics, such as catalyst, and fuel cell. In other fields of application has been extended, and has good prospects for development.Based on the extensive use of vanadium in vanadium extraction, and used for the purpose of global industry also developed. Stone coal is a unique vanadium mineral resource in China and is abundant. Extracting V2O5 from stone coal is an important method to get vanadium. On the basis of evaluation of conventional vanadium extraction processes, some new vanadium extraction processes from stone coal were summarized and prospect of the vanadium extraction process from stone cal was forecasted. Key Words Stone coal, Vanadium extraction, Roasting, Leaching
含钒石煤提钒工艺研究
含钒石煤提钒工艺研究 2008级材料冶金2班郭宇行学号200811103018 一导言 我国有丰富的钒资源，除钒钛磁铁矿外，还有一低品位单一钒矿资源，即作为钒的单独矿床开采的含钒碳质页岩，俗称石煤。石煤既是一种含碳氢少，发热量低，灰分高的劣质煤，也是一种低品位多金属矿石，其中最具有商业意义的金属元素是钒。钒在石煤中价态分析结果表明【1】，绝大部分地区石煤中的钒都是以酸碱不溶的V( Ⅲ)和V( 1 V)为主，这就是在石煤提钒过程中需要采用氧化焙烧使低价钒变为V( V) 的原因。我国石煤中钒的总储量为钒钛磁铁矿中钒总量的6—7倍，超过世界上各国钒储量的总和【2】。因此，以石煤为原料生产钒制品在我国具有良好的发展前景。 二钒的性质、用途及赋存状态 钒的原子序数23、原子50.94，是一种过渡元素。熔点1890±1 0℃，沸点为3380℃,密度为4.6 g／c m。金属钒呈银白色，质软，可塑性好，在室温下不氧化，在高温下空气中可燃烧，抗腐蚀能力较强【3】。目前，钒主要应用于生产合金钢和化工催化剂等，在其它领域的应用也在不断扩展。我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达到0．8％以上才有开采价值【4】。含钒石煤的物质组成较复杂，钒的赋存状态和赋存价态因地各异，但大部分是以类质同象形式赋存于云母类及高岭石等黏土矿物中，部分取代硅氧四面体复网层和铝氧八面体单网层中的 A l(Ⅲ)；其次是以有机物形式和离子吸附形式赋存的；极少以钒石榴石、砷硫钒铜矿等钒矿物形式存在【5】。 三提钒工艺 3．1 传统工艺 钠盐焙烧一水浸工艺提取钒矿中的钒，这种沿用近百年的传统工艺的基本原理是以氯化钠为添加剂，通过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，再对钠化焙烧产物直接水浸，可得含有钒及少量杂质的浸取液，然后加入铵盐沉得粗钒，再将粗钒经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，热分解可得纯度大于98％的五氧化二钒，工艺流程如图1所示。 某些提钒工艺采用复合添加剂焙烧，以减少N a C 1 的添加量【6,7】，本文将这类工艺也归为传统工艺。钠化焙烧工艺的优点在于【8】：传统石煤提钒工艺的优点在于：工艺流程较简单，工艺条件不苛刻，设备不复杂，投资较少，基建时间较短等。但是，其明显缺点是：1金属回收率低，不到4 5 %；2环境污
石煤提钒工艺研究现状
石煤提钒工艺研究现状 石煤是我国储量巨大的钒矿资源，但大多数为低品位云母类及高岭土类粘土矿物，开发利用较为困难。石煤提钒工艺多种多样，浸出是石煤选矿中最为主要的分选方法，文章简单叙述了几种应用较为广泛的石煤提钒工艺，并分析了各自的优缺点及其优化改良。此外，介绍了相关新工艺，并对工艺进一步发展提出了看法。 标签：石煤；提钒；浸出；工艺 石煤是一种无机成分含量远超于有机成分的劣质“煤炭”，其主要性质[1，2]表现为：灰分高、燃烧值低、伴生元素种类多，因此石煤常作为有价元素的低品位多金属矿被提取利用。其中V2O5含量大于0.8%的石煤，可作为钒矿资源利用[3，4]。由于类质同像等原因，石煤中的钒通常以V（Ⅲ）与V（Ⅳ）等较低价态存在于层状硅酸盐矿物中，或以四次配位的钒氧四面体取代硅氧四面体或铝氧四面体，或以六次配位钒氧八面体取代铝氧八面体，属于难溶解物质。 目前，石煤提钒的应用常规工艺是先焙烧后浸出，即先破坏石煤的矿物结构，并将钒氧化成V（V）的可溶性钒酸盐，然后通过浸出，使其由固相转为液相，并从溶液中提取精钒[5]。目前种类繁多的石煤提钒工艺大致可分为火法-湿法联合提钒工艺与全湿法提钒工艺两大类。根据文献资料分析，文章主要综述了石煤浸出的工艺条件以及各自的优缺点，另外还介绍了相关的新工艺，并对此提出了看法。 1 火法-湿法联合提钒工艺 1.1 传统工艺 传统工艺为钠化焙烧水浸工艺，是高温条件下，由于金属氧化物的存在，氯化钠加速分解，产生活性氯和Na2O，活性氯与低价钒作用产生中间产物VOCl3，VOCl3高温条件下发生分解，反应生成可溶于水的钒酸钠盐[6]。传统工艺的基本流程为氯化钠焙烧→水浸出→酸沉粗钒→碱溶铵盐沉钒→热解脱氨制得精钒。该工艺的优点是工艺适用条件范围广，投资回收期短；其缺点是废气污染严重、回收率低、废液离子复杂。 传统工艺的焙烧一水浸的钒回收率仅45%-55%，究其原因是焙烧时V（V）与石煤中的钙、铁等反应生成如Fe（VO3）2、Fe（VO3）3、Ca（VO3）2等化合物及焙砂中有未完全氧化的V（IV）的化合物，它们均不溶于水，但溶于酸。因此邓庆云[7]等人提出了NaC焙烧一水浸一水浸渣酸浸——901树脂吸附提钒，钒总回收率达73%，比传统工艺提高25%以上。 石煤钠化焙烧提钒工艺缺点突出，但优势也很明显。如普适性强，成本低，钒浸出率高，并且浸出液中杂质含量少，钒易回收，废水也易处理和循环使用。
聚多巴胺复合非织造布强化铁活化过硫酸盐氧化降解染料的研究
聚多巴胺复合非织造布强化铁活化过硫酸盐氧化降解染料的研 究 本研究以聚丙烯(PP)非织造布为基体,使PP非织造布表面形成紧密附着的聚多巴胺(PDA)交联复合层,从而将邻苯二酚和胺基基团引入到PP非织造布表面,制备了聚多巴胺复合聚丙烯非织造布(PDA@PP)材料,研究PDA@PP材料强化过硫酸盐体系对酸性红染料(ARB)的氧化降解性能及机理。研究中利用PDA@PP的聚多巴胺中邻苯二酚和氨基对Fe2+的络合作用,控制体系中Fe2+的浓度,抑制Fe2+对SO4-的淬灭作用。 同时利用聚多巴胺中酚羟基对部分Fe3+的还原,促进活化过程中Fe2+的循环再生,从而使Fe2+持续活化PS。通过FTIR、SEM和XPS对复合前后的PP非织造布的官能团、形貌和元素组成进行了系统研究。 利用ESR分析PDA@PP强化过硫酸盐体系的自由基特性。采用XPS对PDA@PP 表面元素和基团进行了研究。 同时系统分析了PDA@PP强化Fe2+/PS体系对染料降解的性能,探讨了体系促进过硫酸盐催化氧化的机理。结论如下:(1)研究PDA@PP/Fe2+/PS、 PDA@PP/Fe3+PS体系中ARB的降解率和PS分解效率发现,PDA@PP可以促进铁活化过硫酸盐对染料的降解。 通过ESR分析,加入PDA@PP后,自由基信号强度显著高于Fe2+/PS体系。采用XPS对反应前后PDA@PP分析表明,反应后出现了Fe特征峰,且N ls和O ls 的XPS峰值发生变化,表明PDA@PP中的邻苯二酚和胺基对铁离子具有络合作用。 从而可以控制体系中Fe2+的浓度,抑制Fe2+对SO4-的淬灭作用。(2)通过对照实验发现,PDA@PP/Fe3+/PS体系对染料也具有一定的降解作用,推测多巴胺中
国内石煤提钒工艺现状分析及面临问题
国内石煤提钒工艺现状分析及面临问题 邹晓勇 （吉首大学化工学院副教授，吉首市诚技科技开发有限公司总经理，湖南省） 邹晓勇，男，41岁 从事石煤提钒新技术研究十多年，在石煤提钒领域发表论文十多篇； 主持研发的钙化焙烧低酸浸出离子交换法提钒技术已实现规模化工业运行两年多； 采用该项技术的石煤提钒项目已获得国内多个省市环保部门的项目批复。 石煤提钒，通常指以含钒碳质页岩、含钒煤矸石等为原料提取钒化合物的工业过程。 我国的石煤提钒工业起步于70年代末期，此后经历了两次大的发展时期，即八十年代的初步发展期，以及2004年到现在的大发展期。石煤提钒工业经过三十年的发展，在钒行业已经具有较重要的地位，产量估计已经达到钒总产量的40%左右。在工业行业里，石煤提钒是个较年轻的行业，在工艺、设备方面仍然处于较落后的状况，仍然存在较大的技术和经济提升空间。 1 石煤提钒工艺现状 经过三十年的发展，石煤提钒工艺发展为两大工艺路线，即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺。火法焙烧湿法浸出提钒工艺，指的是矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程；湿法酸浸提钒工艺，指的是含钒原矿直接进行酸浸，包括在较高浓度酸性条件下，甚至是加热加压、氧化剂存在的环境下，实现矿物中钒溶解得到含钒液体的工艺过程。 1.1火法焙烧湿法浸出提钒工艺 火法焙烧湿法浸出提钒工艺，根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。 1.1.1加盐焙烧提钒工艺 1976年，湖南冶金研究所与岳阳新开公社合作进行石煤提钒的试验研究并建厂生产。焙烧设备选用安化钒厂的平窑，并对之进行了改进。到1979年，石煤加盐氧化钠化焙烧—水浸—水解沉粗钒—粗钒碱溶精制—精钒的传统工艺流程己经形成，此工艺也就是行业传统上说的“钠法焙烧、两步法沉钒工艺”或“加盐焙烧提钒工艺”。
不同活性炭对过硫酸盐活化效能及活化机理研究
不同活性炭对过硫酸盐活化效能及活化机理研究 1 引言(Introduction) 过硫酸盐氧化技术是近年来新兴的一种高级氧化技术.过硫酸盐本身在室温下氧化能力有限, 但在一定的条件下可以活化生成强氧化性的硫酸根自由基, 通过电子转移等反应实现难降解污染物的氧化去除.与基于羟基自由基的高级氧化技术相比, 活化过硫酸盐氧化技术受pH影响较小, 原料和自由基都具有良好的稳定性, 且价格低廉, 在废水、地下水及土壤中有机污染物的治理方面具有广阔的应用前景.研究表明, 光、热和过渡金属离子等都可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基(Liu et al., 2016;Nie et al., 2014;Epold et al., 2015).但光、热等活化方式需外加能量, 过渡金属离子活化可在常温常压下实现, 但反应后体系内往往存在较高浓度的金属离子, 需通过沉淀等方式进一步去除, 增加了处理成本, 且存在二次污染的风险. 活性炭(AC)是一种常见的吸附剂, 在水处理领域应用广泛.近年来, 有研究发现, 活性炭可以活化过硫酸盐用于有机污染物的降解(Liang et al., 2009).与其它过硫酸盐活化剂相比, 活性炭性质稳定, 反应无需外加能量, 也无金属离子引入.Yang等(2011)选用商业颗粒活性炭活化过硫
酸盐降解染料酸性橙7;孙延花(2012)采用椰壳活性炭活化过硫酸盐降解染料橙黄G;刘子乐等(2017)采用硝酸氧化联合高温处理对活性炭进行表面改性, 并将其用于活化过硫酸盐降解苯酚.相关研究均选择单一的活性炭-目标物质体系, 事实上, 活性炭可以由多种原料在不同条件下制备而成, 不同活性炭的物理化学性质差异显著, 因此, 其活化过硫酸盐的性能可能会出现差别.辨析这种差别并探明相关机理及规律, 可以极大地促进活性炭活化过硫酸盐技术的推广和应用. 因此, 本研究选取3种商业活性炭(煤质活性炭、木质活性炭和椰壳活性炭)作为过硫酸盐活化剂, 以偶氮染料橙黄G作为目标有机物, 通过动力学实验研究不同活性炭对过硫酸盐的活化效能及活化机理, 考察氯化钠和碳酸钠对活性炭/过硫酸盐体系的影响, 以期为活性炭在过硫酸盐氧化技术中的推广和应用提供科学依据与技术支撑. 2 材料与方法(Materials and methods)2.1 实验材料 煤质活性炭F400D(Flitrasorb 400D)购自美国Calgon 公司, 木质活性炭Norit(Norit C CRAN)购自荷兰Norit公司, 椰壳活性炭Youshi购自宁波优适活性炭厂, 3种活性炭均研磨过100目筛后备用.
攀钢提钒炼钢厂工艺技术及装备进步
攀钢提钒炼钢厂工艺装备及技术进步 1 前言 攀钢提钒炼钢厂是我国第一座自行设计、制造、建设大型转炉炼钢厂，1971年10月1日建成投产后，经过二期工程建设、三期工程建设和三期技术改造，技术装备水平不断提高，生产规模逐渐扩大，目前已成为我国西南地区最大、中国重要的钢钒生产基地。 攀钢提钒炼钢厂已投入生产使用的工艺装备包括5座120吨炼钢转炉、2座120吨提钒转炉、2部混合喷吹脱硫装置、1部复合喷吹脱硫装置、2台1350板坯连铸机、1台6机6流和1台4机4流大方坯连铸机，配套设置RH真空处理装置2台、LF电加热炉4台，已形成年产钒渣18万吨、连铸坯500万吨、炼钢600万吨的生产能力。 在工艺技术和产品开发方面，开发了独具特色的世界先进水平的低钒铁水转炉提钒工艺技术，其主要技术经济指标达世界先进水平；炼钢转炉炉龄突破10000炉大关，创世界半钢炼钢条件下转炉炉龄之最；国内首家在大方坯连铸上开发应用了凝固末端动态轻压下技术。转炉冶炼品种多达200多个，是国内首家生产350km/h高速重轨钢的企业，同时也是国内仅有的几家具备批量性生产IF 钢、纯净钢的大型炼钢厂之一。 2 工艺流程 攀钢提钒炼钢厂的工艺流程见图1。 图1 攀钢提钒炼钢厂工艺流程 3 含钒铁水转炉提钒 攀钢1971年～1995年采用雾化提钒法技术，1995年改为转炉提钒。2座120吨转炉提钒的设计能力为年产钒渣11万吨。 3.1提钒主要技术 经过技术攻关，自主研究并形成了以下技术：
（1）渣态调整工艺技术。 （2）多炉出钒渣工艺技术和挡渣出半钢技术。 （3）铁矿石和冷固球团作冷却剂的有效冷却工艺。 （4）339专用提钒氧枪提钒供氧工艺。 （5）提高提钒转炉炉龄技术。 （6）深吹半钢开炉工艺。 （7）复吹提钒技术。 3.2转炉提钒主要技术指标 攀钢转炉提钒的技术经济指标已达到了世界先进水平，见表1。 通过铁水提钒工艺的研究和改进，攀钢钒渣产量大幅度提高，实现了钒资源的综合回收和利用，2006年的钒渣产量达到18.2万吨，见图2。 4 半钢炼钢 采用提钒后的半钢炼钢工艺不同于普通铁水的炼钢工艺，攀钢经过多年的研究，并结合转炉炼钢的发展趋势，形成了独具特色的半钢炼钢工艺。 4.1顶底复合吹炼 攀钢五座炼钢转炉已全面使用顶底复合吹炼技术，采用吹炼前、中期供N2，后期供Ar 的底部供气方式，目前底吹供气强度已具备0.10Nm3/(min.t)的供气能力。在（0.02~0.06）Nm3/(min.t)的供气强度下，与LD 相比，钢水终点氧活度降低（50~200）×10－6 ，渣中TFe 降低2%~4%，出钢过程的合金收得率也有所提高。 4.2钒钛钢渣溅渣护炉 攀钢转炉采用含钒钛铁水提钒后的半钢为原料进行炼钢，钢渣中含[V]、[Ti]氧化物，1996年的转炉炉龄为1217炉。在半钢炼钢、钒钛钢渣及细长形炉型条件下进行溅渣护炉，无国内外的经验借鉴。从1997年开始，通过对钒钛钢渣性质的研究、造渣工艺的改进、终点控制制度、吹氮溅渣参数、炉体维护的研究和完善，攀钢成功解决了钒钛钢渣的抗侵蚀难题，开发出半钢炼钢及钒钛钢渣条件 下的溅渣护炉工艺，形成了炉衬砖材质、砖型及砌筑技术，半钢炼钢造渣技术， 图2 1971年~2006年钒渣产量趋势图 30000 60000900001200001500001800002100001971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 年份 吨