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含钒溶液制备五氧化二钒的研究现状

钢铁钒钛 2023年第2期44卷 9-19页

作者：伍珍秀攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

含钒溶液主要采用铵盐沉淀、水解沉淀、三聚氰胺沉淀、还原沉淀等方法,获得钒化合物煅烧制备五氧化二钒。综述了碱性铵盐沉钒、弱酸性铵盐沉钒、酸性铵盐沉钒、水解沉钒、三聚氰胺沉钒,以及还原沉钒工艺的研究现状及优缺点,并综合分析... 详细信息

含钒溶液主要采用铵盐沉淀、水解沉淀、三聚氰胺沉淀、还原沉淀等方法,获得钒化合物煅烧制备五氧化二钒。综述了碱性铵盐沉钒、弱酸性铵盐沉钒、酸性铵盐沉钒、水解沉钒、三聚氰胺沉钒,以及还原沉钒工艺的研究现状及优缺点,并综合分析了各沉钒工艺的pH值范围、铵耗量、五氧化二钒纯度及研究热点,指出未来产业化沉钒工艺必然会根据原料特点,结合终端产品、经济成本和环保需求,往多元化沉钒集成工艺发展;未来从钒溶液中制备五氧化二钒的实验室研究方向主要集中在高浓度钒液杂质及机理研究,沉钒新工艺研发。

关键词：五氧化二钒含钒溶液沉钒铵盐沉钒水解沉钒

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溶剂萃取法净化含钒溶液的研究现状

材料与冶金学报 2013年第3期12卷 189-196页

作者：张菊花张力张伟杨丽梅张武顾松青东北大学材料与冶金学院沈阳110819 中国铝业股份有限公司郑州研究院郑州450041

含钒浸出液的净化是生产五氧化二钒和其他钒化合物过程中决定终产品质量的关键工序.根据不同含钒溶液体系中钒存在状态的不同,讨论了溶剂萃取净化钒液过程中溶液pH值、稀释剂、萃取时间、杂质元素及反萃剂对钒回收率的影响,并指出了目... 详细信息

含钒浸出液的净化是生产五氧化二钒和其他钒化合物过程中决定终产品质量的关键工序.根据不同含钒溶液体系中钒存在状态的不同,讨论了溶剂萃取净化钒液过程中溶液pH值、稀释剂、萃取时间、杂质元素及反萃剂对钒回收率的影响,并指出了目前含钒溶液萃取净化存在的问题.

关键词：钒含钒溶液净化萃取

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钒渣钠化焙烧熟料浸出液除磷工艺研究

无机盐工业 2019年第12期51卷 75-79,93页

作者：董玉明朱光锦裴丽丽刘宏辉闫蓓蕾徐红彬张懿中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院大学攀钢集团研究院有限公司

以钒渣钠化焙烧熟料浸出后得到的含钒溶液为原料,分析了二水硫酸钙在碱性条件下对含钒溶液中磷的去除机制,研究了二水硫酸钙用量、溶液pH、反应时间、反应温度等因素对磷去除率、钒损失率以及溶液中五氧化二钒与磷质量浓度比的影响。研... 详细信息

以钒渣钠化焙烧熟料浸出后得到的含钒溶液为原料,分析了二水硫酸钙在碱性条件下对含钒溶液中磷的去除机制,研究了二水硫酸钙用量、溶液pH、反应时间、反应温度等因素对磷去除率、钒损失率以及溶液中五氧化二钒与磷质量浓度比的影响。研究结果表明:在弱碱性条件下,二水硫酸钙可有效去除含钒溶液中的磷,磷去除率达到70%以上、钒损失率小于1%、五氧化二钒与磷质量浓度比大于2300,满足后续沉钒的要求。确定的除磷工艺条件:二水硫酸钙与磷物质的量比为5.3,溶液pH为9.0,反应时间为30 min,反应温度为25℃。除磷后的含钒溶液经沉钒、洗涤、煅烧得到五氧化二钒产品,沉钒率大于99%,五氧化二钒产品质量满足YB/T 5304—2011《五氧化二钒》中99级的要求。

关键词：含钒溶液除磷二水硫酸钙五氧化二钒

非对称电吸附中树脂-活性炭复合电极分离富集钒的研究

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非对称电吸附中树脂-活性炭复合电极分离富集钒的研究

作者：崔永永武汉理工大学

学位级别：硕士

钒由于自身独特的物理化学性质,现如今被广泛的应用于各种新兴产业。目前从含钒矿物中提取钒的方法主要是酸浸,但酸浸液中杂质离子较多,因此实现绿色高效的分离富集钒是当下提钒领域的重要难题。本研究利用不同的树脂制备树脂/活性炭复... 详细信息

钒由于自身独特的物理化学性质,现如今被广泛的应用于各种新兴产业。目前从含钒矿物中提取钒的方法主要是酸浸,但酸浸液中杂质离子较多,因此实现绿色高效的分离富集钒是当下提钒领域的重要难题。本研究利用不同的树脂制备树脂/活性炭复合电极,探究树脂对复合电极电容吸附性能的影响,然后利用选定的复合电极组成非对称电容吸附体系进一步强化电容吸附对溶液中钒的分离富集效果,最后探究了非对称电容吸附的循环稳性能。主要的研究内容和结论如下:1、树脂/活性炭(activated carbon,AC)复合电极(D201/AC、D301/ACD、314/AC)吸附研究发现,复合电极具有优良的比表面积、孔体积、润湿性能和电化学性能,表明复合电极材料有巨大的潜力应用于电容吸附。溶液pH值的升高有利复合电极对钒的吸附,同时也会降低电容吸附的过程中钒的还原率,其中pH为2.0时,D314/AC复合电极对钒(V)有最大的吸附容量为234.62mg/g。电容吸附过程中操作电压对钒吸附的影响较小,此时D314/AC复合电极对钒的吸附效果最好,其最大吸附量为244.80mg/g。但是电压的升高会使电容吸附过程中钒的还原反应有所增强,然而溶液中钒(V)还原率均未超过10%。2、溶液pH值的升高,可以显著提升非对称电容吸附对溶液中钒的吸附性能(55.82mg/g→182.60mg/g)和分离性能,同时也可以有效的降低溶液中钒的还原和钒吸附分离过程中能量的损耗。电容吸附过程中操作电压的增加,会显著的降低非对称体系中复合电极对钒的吸附性能(200.70mg/g→148.67mg/g),但是对钒的分离性能有所提升。同时操作电压的升高也会使溶液中的钒的还原和钒吸附能量的损耗增加。结合电容吸附对溶液中的钒的吸附和分离行为,非对称体系下可以合理利用电容吸附过程中的氧化还原反应来提升复合电极对溶液中离子的分离效果。3、溶液中的钒的分离富集可以通过非对称电容吸附体系来实现。其中再生过程中,冲洗阶段将电极短接,解吸阶段以3M硫酸溶液作为解吸液并将电极正接,可以使电极上吸附的钒几乎全被解吸下来。非对称电容吸附循环过程中复合电极对钒的吸附量略有下降。通过不同电容吸附体系所得解吸液的比较,非对称体系下电容吸附具有更好的分离富集性能。

关键词：电容吸附复合电极非对称离子交换树脂含钒溶液

基于树脂/活性炭复合电极的电容去离子技术分离富集钒研究

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基于树脂/活性炭复合电极的电容去离子技术分离富集钒研究

作者：段继华武汉理工大学

学位级别：硕士

酸浸是常见的页岩提钒工艺,具有浸出率高,能效高,污染小等优势,但使用强酸浸出,选择性较差,得到的含钒酸浸液中杂质离子种类多、含量高,影响后续沉钒工艺,使钒产品纯度不达标。本研究采用具有清洁高效、操作简单的电容去离子技术（CDI... 详细信息

酸浸是常见的页岩提钒工艺,具有浸出率高,能效高,污染小等优势,但使用强酸浸出,选择性较差,得到的含钒酸浸液中杂质离子种类多、含量高,影响后续沉钒工艺,使钒产品纯度不达标。本研究采用具有清洁高效、操作简单的电容去离子技术（CDI）结合离子交换技术实现钒的净化富集,探究了复合电极的物理化学性能,确定了最佳的净化富集工艺,并与活性炭电极进行吸附性能比较,建立了离子交换树脂/活性炭电极对钒的吸附过程理论,最后进行了循环使用稳定性测试。主要研究内容和结论如下:1、在净化富集V（V）试验中,最佳条件为:pH为2.5,电压为1.0 V,在最佳条件下,D201/活性炭复合电极对V（V）的吸附量为127 mg/g,比活性炭电极高69%。在净化富集V（IV）试验中,因为D860树脂具有更大的吸附量和更好的V（IV）选择性,且在D860、D001、D840三种树脂/活性炭复合电极中,D860/活性炭复合电极综合性能更加优异,所以确定D860/活性炭复合电极为最佳吸附电极。最佳条件为:pH为2.0,电压为1.0 V,在最佳吸附条件下,复合电极的V（IV）吸附量为37.45 mg/g,相较于活性炭电极对V（IV）的吸附量提升了142%。2、通过对吸附后复合电极的SEM-EDS图像、FTIR图谱和解吸液的离子分配进行分析,确定了V在D201（D860）/活性炭复合电极的吸附过程理论:首先,V在电场作用下移动到电极表面,并被吸附到双电层上,然后,V穿过电极材料的孔道被离子交换树脂所交换固定下来。并且可以通过分步解吸方法,使钒能够在解吸阶段二次净化。3、循环吸附/解吸试验表明,两种复合电极都可以将V有效地在解吸液中分离富集。且在循环过程中,两种复合电极的吸附量没有表现出明显的衰减,说明复合电极具有良好的循环使用性能;通过对解吸液的比较,两种复合电极均比树脂具有更高的净化富集效率。

关键词：电容去离子技术含钒溶液离子交换树脂活性炭复合电极