盐酸对提钒尾渣再提钒的影响

摘 要：本文利用X射线衍射仪对提钒尾渣的物相组成进行分析，根据提钒尾渣的特点，尝试利用盐酸在常压加热的方式下对提钒尾渣进行钒的浸出试验研究。试验结果表明，钒在提钒尾渣中主要以钙和钒组成的盐（CaVO5）和与硅酸钙结合的钒的形式存在，盐酸对提钒尾渣中的CaVO5中钒的浸出是非常有效的；在温度为90℃、浸取时间为30min、固液比为1：6、盐酸浓度为2mol/L时，钒的浸出量最高。

关键词：提钒尾渣；盐酸；常压加热；钒

目前，西昌主要采用钠化焙烧的方法提取钒，其钠化焙烧后的提钒尾渣中仍有小部分的钒存在。为了节约资源，保护环境，实现资源的可持续发展，将提钒尾渣作为原料投入使用已经成为了一个新的方式。

1 试验原料

本文使用的是钒钛磁铁矿提钒后的尾渣，其化学成分如下表所示：

2 试验过程

本文选择利用盐酸对提钒尾渣进行浸取，针对盐酸浸取工艺，选择浸出温度、浸取时间、固液比和盐酸浓度四个因素对提钒尾渣再次提钒进行探究。钒浸出含量分析则采用化学分析方法[ 3 ]，即钒试剂为指示剂，硫酸亚铁铵溶液滴定。

对浸出温度、浸取时间、固液比和盐酸浓度设计正交实验如下表所示：

取10g提钒尾渣以上表中的9组实验条件进行实验，浸取后进行抽滤，用硫酸亚铁铵滴定滤液。通过滴定结果计算出最佳工艺条件，并以最佳工艺条件进行实验，通过化学分析分析滤液中钒的含量，计算出钒的转化率；对于其浸取渣进行XRD分析，分析渣中钒的存在形式。

3 结果与讨论

由硫酸亚铁铵滴定的9组正交实验结果如下表所示：

由上表的数据分析得到四种因素对浸取钒的影响，并作出图如下：

从上图得知，在温度为90℃时，当液体比固体的值为3（固液比为1：6）时，盐酸的浓度为2mol/L时，钒的浸出量最高，并且在所测范围内对钒浸出的影响基本是呈线性增长，即其越高，钒的浸出量就越高。当时间为30min时，钒的浸出量最高，而在所测范围内时间对钒浸出的影响呈现出了一个峰的图形，即存在着最大值峰值。故在所测定范围内，利用盐酸进行浸取的最佳工艺条件为：90℃、30min、 固液比为1：6、盐酸浓度为2mol/L。

通过上述实验所得的最佳工艺条件计算钒的浸出率为39%。浸化率并不高。对最佳工艺浸取的提钒尾渣的浸取渣进行XRD分析，分析浸取渣中钒的存在形式，结果如图2所示：

从提钒尾渣的XRD图（a）中可以看出钒存在的形式就是钙和钒组成的盐（CaVO5）和与硅酸钙结合的钒。由图2可知，在经过了盐酸的浸取之后，含钒的成分就剩下了硅酸钙结合的，而CaVO5则已经没有存在了，说明盐酸能够有效地浸取出CaVO5中的钒。

4 结论

1）通过盐酸浸取提钒尾渣的最佳工艺条件为：浸取为90℃、浸取时间为30min、固液比为1：6、盐酸浓度为2mol/L。

2）盐酸对于提钒尾渣中的CaVO5能够有效地浸取，而对与硅酸盐结合的钒没有太大的效果。

参考文献：

[1] 康云月.工业分析[M].北京：北京理工大学出版社，1995：138-145.