开题报告辽宁工程技术大学

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1、题目指导教师院（系、部）专业班级学号姓名日期辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告钒钛磁铁矿提钒工艺张金良生化系11级别矿物加丄丄程1131040130朱峰2015年5月教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状选题目的、意义：钒:元素符号V,银白色金属，在元素周期表中属VB族,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体，常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高，常与铌、钽、钨、并称为难熔金属。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。钒

2、具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。最初的钒人多应用于钢铁，通过细化钢的组织和品粒，提高品粒粗化温度，从而起到增加钢的强度、軔性和耐磨性。后来，人们逐渐又发现了钒在钛合金屮的优异改良作用，并应用到航空航天领域，从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展，人类对新材料的要求H益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛，其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。进行钒钛磁铁矿工艺矿物研究，查明有用矿物的赋存状态、结晶粒度及嵌布关系；进行钒钛磁铁矿提钒实验研究，推荐合理的选

3、矿工艺流程，并进行研究的结果，探讨进一步提高提钒冋收率的可行性研究现状：1.目前主要提钒工艺：钒钦磁铁矿钠化焙烧-水浸提钒工艺钒钛磁铁精矿钙化焙烧-酸浸提钒工艺钒钛磁铁矿亚熔盐法钒濟高效清洁提钒新技术传统提钒工艺一般经焙烧、浸出、净化及沉钒等步骤得到钒盐，其中关键技术在于焙烧。□前最成熟的焙烧工艺仍然是钠盐法，但此法会造成环境污染，且单程［Hj收率不高。本世纪初，发展了复合添加剂焙烧工艺，对钒钦磁铁矿的提钒效果比较理想。苏联图拉厂开创的石灰焙烧一酸浸提钒工艺，具有收率高、成木低等优点，同时提高了焙烧生产率，解决了环境污染和氨氮废水难题，具有较高的经济效益

4、和社会效益，应是将来发展研究的重点。2.钠化焙烧是选择钠盐作为钠化添加剂，能使焙烧吋矿石屮有用矿物转化成可溶性的钠故，例如加入芒硝(Na2SO4)造球后进行氧化焙烧，其屮的钒的氧化物可以转化成可溶于水的钒酸钠，就可以水浸回收。以加入Na2SO3为例其反应式为：2(FeO•V2O3)+5Na2SO4—->4NaVO3+3Na2O+Fe2O3+5SO23牟丐化培烧是第二种于工业生产钒渣的提取工艺，焙烧添加剂改用石灰石而不用钠盐，焙烧后浸出液中钙离了浓度最好较低，否则溶液中钒酸根离了易生成钒酸钙沉淀，对钒的提取是不利的，所以CaO的含量应当较低。反应式子：Ca

5、2V2O7+2NH4HCO3+CO2—->2VO3-+2NH4++H2O+2CaCO3ICa3(VO4)2+3NH4HCO3+CO2—->2VOr+3NH4++H2O+3CaCO3I亚熔盐法清洁提钒技术可实现低温下的钒铬高效溶出，能耗低、钒回收率高、过程清洁，是一种处理含钒铬资源的新工艺，其宥&好的发展前景，但实现钒铬的市场产品仍有大量工作耍做。硫酸直接浸岀法可实现低温下钒铬的高效浸岀，具有工艺流程短，能耗低、设备简单和环境友好等优点；尤其是可采用硫酸法钦白水解废酸，实现变废为宝，既治理Y废酸又获得了钒铬产品，具有极大的社会效益和经济效益，应重点加强研究

6、。钒钦磁铁矿高炉流程对于钒资源的回收，损失率达到40%以上，而钒钛资源更是无法利用，因此急需开发新的冶炼工艺提高钒钛磁铁矿冇益元素的综合利用。传统提钒流程对原料的针对性不强，难以适应不同的含钒物料，收率低，能耗大、污染严重、废水处理闲难。因而寻求短流程、规模化、低成木、收率高、无污染的清洁生产工艺是将来钒钛磁铁矿提钒的发展方向。二、研究方案及预期结果研究方案：矿样的制备是通过对辊破碎机破碎，之后堆积混匀，再均匀的取样称取样品40kg,利用摇床选矿法选取，对精矿和中矿进行烘干称重，得到的重选精矿中取出13组矿物，每组均为500g,并将这些组矿物都用棒磨机磨

7、矿lOndn，然后用滚筒式磁选机选别，其屮的精矿进行烘干称重，这部分铁精矿作为提钒的原矿。通过钠盐不同，以及浸出方法的不M做出多组对比试验，通过结果得到各个工艺流程对钒钛磁铁矿的提钒率的数值，从而得到最佳工艺流程。口前设计的实验流程有：1钠化焙烧-水浸提钒法2钙化焙烧-酸浸提钒法3亚熔盐法钒渣高效清洁提钒新技术实验流程图：图1为破碎流程；图2为磨矿流程。磁选铁精矿钠盐原矿淋>铁精矿■►渣钠化焙烧是将矿石中的v(m)氧化为v(v)，在实验中添加添加剂能够促进钒的氧化，门前常用的添加剂有两种，分别是钠盐添加剂和钙盐添加剂。钠盐添加剂在高溫K分解为Na2O,经

8、过氧化焙烧后钒会转化为钒酸钠形式，之后浸出提取。我们这次试验所采用的钠盐是Na2