探讨石煤石煤中硅钒资源综合利用站

论文导读：石煤焙烧原理27-282.4.3石煤焙烧结果与浅析28-302.5小结30-31第三章硅的提取及白炭黑的制备探讨31-493.1实验原料31-323.2水淬渣中硅的浸出32-363.2.1硅酸钠在水中的溶解性32-333.2.2浸出时间对硅浸出率的影响333.2.3NaOH浓度对硅浸出率的影响33-343.2.4液固比对硅浸出率的影响34-353.2.5浸出温度对硅浸出率的影响
摘要：石煤中主要有用元素为硅和钒,现行的工艺只提取石煤中钒,很少关注硅且钒的提取率不高。本实验针对湖南岳阳某石煤矿,研发了石煤中硅钒资源综合提取利用的工艺,并制备出高品质的白炭黑和V205产品。我们对该工艺中各环节进行考查,确定了最优条件,主要探讨内容和结果如下：新工艺可以实现硅和钒的分步高效浸出。石煤添加钠盐熔融水淬后,硅生成为硅酸钠,为无定形态,在碱性溶液中可溶性很好；钒被液相包裹,并未被氧化,仍以+3价有着,可溶于酸性溶液而不溶于碱性溶液。通过熔融水淬后,先碱浸,再酸浸就可以实现碱浸将硅浸出,钒仍留在固相中,酸浸再将钒浸出。选用浸硅液制备白炭黑可以获得高比表面积的白炭黑。浸硅液中有害金属含量很低,可以直接用于沉淀法制备白炭黑,调控好各个条件后白炭黑比表面积可达360m2/g。在生成白炭黑的历程中可以直接对白炭黑进行改性,制备出疏水白炭黑。钒是本工艺最主要产品,通过对钒浸出历程进行热力学和动力学试验浅析及计算,钒可以以+4价浸出,并找出了钒浸出制约环节和反应活化能。确立了石煤烧渣钠盐熔融水淬—硅和钒的提取—制备白炭黑和V205产品的工艺。整个流程实现了硅、钒的综合利用,并减少了尾渣排放量,可实现资源和环境的双重效益。关键词：石煤论文熔融水淬论文白炭黑论文硅论文钒论文
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ABSTRACT5-10
第一章 文献综述10-22

1.1 钒资源近况10-16

1.1 钒的性质10

1.2 钒的用途10-11

1.3 我国主要的钒资源11-13

1.4 我国石煤提钒近况13-16

1.2 硅资源近况16-21

1.2.1 硅的性质及用途16

1.2.2 白炭黑的性质16-17

1.2.3 白炭黑的用途及生产近况17-21

1.3 本课题的探讨内容21-22

第二章 实验策略及原料预处理22-31

2.1 实验原料22

2.2 实验试剂和设备22-23

2.3 探讨策略23-27

2.3.1 探讨案例23-24

2.3.2 实验内容与策略24-26

2.3.3 浅析测试策略26-27

2.4 原料预处理27-30

2.4.1 实验原料27

2.4.2 石煤焙烧原理27-28

2.4.3 石煤焙烧结果与浅析28-30

2.5 小结30-31

第三章 硅的提取及白炭黑的制备探讨31-49

3.1 实验原料31-32

3.2 水淬渣中硅的浸出32-36

3.

2.1 硅酸钠在水中的溶解性32-33

3.

2.2 浸出时间对硅浸出率的影响33

3.

2.3 NaOH浓度对硅浸出率的影响33-34

3.

2.4 液固比对硅浸出率的影响34-35

3.

2.5 浸出温度对硅浸出率的影响35

3.

2.6 冲洗方式对钒浸出率的影响35-36

3.3 纳米白炭黑的制备36-43

3.1 白炭黑制备历程机理36

3.2 预先净化对白炭黑比表面积的影响36-37

3.3 水玻璃浓度对白炭黑比表面积的影响37-38

3.4 硫酸浓度对白炭黑比表面积的影响38-39

3.5 聚乙二醇用量对白炭黑比表面积的影响39-40

3.6 反应温度对白炭黑比表面积的影响40-41

3.7 终点pH值对白炭黑比表面积的影响41

3.8 洗涤方式对白炭黑比表面积的影响41-42

3.9 白炭黑产品42-43

3.4 白炭黑改性43-47

3.4.1 十六烷基三溴化铵改性白炭黑44-45

3.4.2 KH570改性白炭黑45-46

3.4.3 红外光谱浅析46-47

3.5 小结47-49

第四章 钒的提取及V_2O_5的制备探讨49-67

4.1 原料49-50

4.2 钒浸出热力学浅析50-56

4.

2.1 V-H_2O系统的φ-pH图50-53

4.

2.2 溶液电位测量53-56

4.3 钒浸出历程动力学56-62
4.

3.1 制约环节的确定56-60

4.

3.2 反应活化能的计算60-62

4.4 浸硅渣浸出钒62-65

4.1 硫酸浓度对钒浸出率的影响62

4.2 浸出温度对钒浸出率的影响62-63

4.3 氧化剂用量对钒浸出率的影响63-64

4.4 浸出时间对钒浸出率的影响64-65

4.4.5 液固比对钒浸出论文导读：的影响654.5钒的萃取及V_2O_5的制备65-664.5.1萃取654.5.2反萃取65-664.5.3V_2O_5的制备664.6小结66-67第五章全流程及物料核算67-69第六章结论69-70参考文献70-75致谢75-76攻读硕士期间的主要探讨成果76上一页12
的影响65

4.5 钒的萃取及V_2O_5的制备65-66

4.5.1 萃取65

4.5.2 反萃取65-66

4.5.3 V_2O_5的制备66

4.6 小结66-67

第五章 全流程及物料核算67-69
第六章 结论69-70
参考文献70-75
致谢75-76
攻读硕士期间的主要探讨成果76