探讨硅酸钠废钒催化剂综合回收利用技术

论文导读：25-263.2.2原料预处理263.2.3废钒催化剂的浸取263.2.4五氧化二钒的制备263.2.5硫酸钾的制备263.2.6工业液体硅酸钠的制备26-273.3浅析策略27-313.3.1化学浅析27-303.3.1.1五氧化二钒产品浅析策略273.3.1.2硫酸钾产品浅析策略27-293.3.1.3工业液体硅酸钠产品浅析策略29-303.3.2仪器浅析30-313.3.2.1X射线荧光光谱
摘要：硫酸工业每年都会产生大量的废钒催化剂，其中除了含有一定量的钒之外，还含有大量的钾和硅等组分，具有重要的回收价值。本论文探讨了废钒催化剂浸取工艺，确定了五氧化二钒、硫酸钾和工业液体硅酸钠产品制备的最佳工艺条件，用XRD对原料、浸取渣及产品等进行了测试，并对各产品生产历程进行了经济效益估算和环保浅析等。论文获得的主要成果如下：（1）由实验确定的废钒催化剂水浸最佳工艺条件为：液固比2:1、反应时间120min，反应温度80℃；在此条件下，V2O5的浸出率为50.9%，K2O的浸出率为71.2%。XRD浅析结果表明：水浸后废钒催化剂中钾的化合物大部分被浸出，而硅、铝化合物大部分留在滤饼中。（2）由实验确定的废钒催化剂酸浸最佳工艺条件为：硫酸溶液浓度8%，液固比2:1，反应时间90min，反应温度90℃；在此条件下V2O5的浸出率可达93.5%，K2O的浸出率可达96.6%。XRD浅析结果表明：酸浸后废钒催化剂中钾、铝化合物基本上被完全浸出，而硅化合物仍留在滤饼中。（3）探讨确定了由废钒催化剂回收制备五氧化二钒、硫酸钾和工业液体硅酸钠产品的最佳工艺条件，在该条件下制得产品的主要技术指标均符合相应标准的要求，同时五氧化二钒、氧化钾和活性二氧化硅的的回收率分别达到92.0%、94.1%和97.6%。（4）经济效益估算表明：对废钒催化剂中有用组分进行综合回收利用具有良好的经济效益。环保浅析结果表明：由废钒催化剂回收制备五氧化二钒、硫酸钾和工业液体硅酸钠的工艺历程清洁环保。关键词：废钒催化剂论文综合利用论文五氧化二钒论文硫酸钾论文液体硅酸钠论文
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ABSTRACT6-7
致谢7-13
第一章 绪论13-22

1.1 废钒催化剂概述13

1.2 废钒催化剂提钒工艺探讨近况13-16

1.2.1 水浸提钒工艺14

1.2.2 酸浸提钒工艺14-15

1.2.3 碱浸提钒工艺15-16

1.3 五氧化二钒概述16-18

1.4 硫酸钾概述18-19

1.5 液体硅酸钠概述19-20

1.6 本课题探讨的目的、作用及主要内容20-22

1.6.1 探讨的目的作用20-21

1.6.2 探讨的主要内容21-22

第二章 原理22-24

2.1 废钒催化剂浸取原理22

2.

1.1 水浸取原理22

2.

1.2 硫酸浸取原理22

2.2 五氧化二钒制备原理22-23

2.1 钒、钾分离22

2.2 碱溶除杂22-23

2.3 沉钒23

2.4 焙烧23

2.3 硫酸钾制备原理23

2.4 工业液体硅酸钠制备原理23-24

第三章 实验部分24-31

3.1 实验材料及仪器24-25

3.2 实验策略25-27

3.

2.1 工艺流程图25-26

3.

2.2 原料预处理26

3.

2.3 废钒催化剂的浸取26

3.

2.4 五氧化二钒的制备26

3.

2.5 硫酸钾的制备26

3.

2.6 工业液体硅酸钠的制备26-27

3.3 浅析策略27-31

3.1 化学浅析27-30

3.3.

1.1 五氧化二钒产品浅析策略27

3.3.

1.2 硫酸钾产品浅析策略27-29

3.3.

1.3 工业液体硅酸钠产品浅析策略29-30

3.3.2 仪器浅析30-31
3.3.

2.1 X 射线荧光光谱浅析30

3.3.

2.2 X 射线衍射浅析30-31

第四章 结果与讨论31-56

4.1 废钒催化剂原料浅析31

4.

1.1 X 射线荧光光谱浅析31

4.

1.2 X 射线衍射浅析31

4.2 废钒催化剂浸取工艺条件实验31-38
4.

2.1 废钒催化剂水浸取历程31-34

4.2.

1.1 水浸时间对钒、钾浸取率的影响32

4.2.

1.2 液固比对钒、钾浸取率的影响32-33

4.2.

1.3 水浸温度对钒、钾浸取率的影响33-34

4.2.

1.4 最佳条件下重复试验34

4.2.

1.5 水浸渣 XRD 浅析34

4.2.2 废钒催化剂硫酸浸取历程34-38
4.

2.1 硫酸浓度对钒、钾浸出率的影响34-35

4.

2.2 液固比对钒、钾浸出率的影响35-36

4.

2.3 酸浸时间对钒、钾浸出率的影响36

4.2.2.4 酸浸温度对钒、钾浸出率的影响36-37论文导读：度条件性试验46-474.4.3最佳条件下重复实验474.4.4硫酸钾产品浅析474.5工业液体硅酸钠制备工艺条件探讨47-534.5.1废钒催化剂酸浸渣碱浸历程47-514.5.1.1物料粒度对二氧化硅浸出率的影响47-484.5.1.2搅拌速度对二氧化硅浸出率的影响48-494.5.1.3NaOH浓度对二氧化硅浸出率的影响494.5.1.4液固比对二氧化硅浸出率的影

4.

2.5 最佳条件下重复试验37

4.

2.6 酸浸渣 XRD 浅析37-38

4.

2.3 小结38

4.3 五氧化二钒制备工艺条件实验38-45
4.

3.1 钒、钾分离历程38-40

4.3.

1.1 分离温度对钒、钾分离效果的影响38-39

4.3.

1.2 分离终点 pH 对钒、钾分离效果的影响39-40

4.3.

1.3 分离时间对钒、钾分离效果的影响40

4.3.2 沉钒历程40-43
4.3.

2.1 pH 对钒沉淀率的影响40-41

4.3.

2.2 初始钒浓度对沉钒率的影响41-42

4.3.

2.3 沉钒温度对钒沉淀率的影响42

4.3.

2.4 沉钒时间对钒沉淀率的影响42-43

4.3.

2.5 K(NH4Cl)对钒沉淀率的影响43

4.3.3 最佳条件下重复试验43-44
4.

3.4 五氧化二钒产品浅析44-45

4.

3.4.1 产品质量浅析44

4.

3.4.2 XRD 浅析44-45

4.4 硫酸钾制备工艺条件探讨45-47

4.1 蒸发终点溶液密度的条件性试验45-46

4.2 冷却终点温度条件性试验46-47

4.3 最佳条件下重复实验47

4.4 硫酸钾产品浅析47

4.5 工业液体硅酸钠制备工艺条件探讨47-53

4.5.1 废钒催化剂酸浸渣碱浸历程47-51

4.5.

1.1 物料粒度对二氧化硅浸出率的影响47-48

4.5.

1.2 搅拌速度对二氧化硅浸出率的影响48-49

4.5.

1.3 NaOH 浓度对二氧化硅浸出率的影响49

4.5.

1.4 液固比对二氧化硅浸出率的影响49-50

4.5.

1.5 浸取时间对二氧化硅浸出率的影响50-51

4.5.

1.6 浸取温度对二氧化硅浸出率的影响51

4.5.2 最佳条件下重复实验51-52

4.5.3 工业液体硅酸钠产品浅析52

4.5.4 碱浸渣 XRD 浅析52-53

4.6 经济效益浅析53-55

4.6.1 原料消耗及其费用估算53

4.6.2 主要设备费用及估算53-54

4.6.3 电能消耗及其费用估算54

4.6.4 工人生产费用估算54

4.6.5 产品年产值估算54

4.6.6 年经济效益估算54-55

4.7 环保浅析55-56

结论56-57
参考文献57-61
攻读硕士学位期间主要探讨成果61-62