赵杰
- 作品数：10 被引量：107H指数：9
- 供职机构：武汉科技大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家环境保护公益性行业科研专项环境保护公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：冶金工程一般工业技术矿业工程金属学及工艺更多>>
- 氟化钙参与石煤提钒过程的浸出行为研究被引量：19
- 2013年
- 研究了氟化钙参与石煤提钒过程的浸出行为,浸出条件为95℃,4 h,1 ml·g-1,15%(体积分数)硫酸和5%(质量分数)氟化钙。在此条件下钒的浸出率可达到92.39%。通过对石煤原矿进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)、钒价态分析和X射线衍射(XRD)分析,对浸出液进行ICP-AES、X射线光电子能谱(XPS)、19F液相核磁共振(NMR)以及对浸出渣进行XRD和扫描电镜(SEM)分析,整个浸出过程可总结为:氟化钙与硫酸反应生成氢氟酸,氢氟酸对含钒矿物的强破坏性促进钒浸出过程;方解石消耗部分硫酸而生成石膏并释放出二氧化碳;绿泥石和含钒矿物金云母均被完全破坏而释放出V,Al,K,Mg,Si等。氟离子参与钒浸出反应后生成[AlF5]2-和[SiF6]2-络合离子而存在于浸出液中。在强烈搅拌过程中释放出的V(III)被空气中的氧气氧化为VO2+而存在于浸出液中。释放出的Al部分以Al3+存在于浸出液中,另一部分与F生成[AlF5]2-。释放出的Si部分以石英(SiO2)形式留存于浸出渣中,另一部分与F生成[SiF6]2-。正是因为生成的Al-F和Si-F比原有Al-O和Si-O的键能大,钒浸出过程最终会趋向于生成稳定的[SiF6]2-和[AlF5]2-,从而使得整个浸出体系更为稳定,钒浸出更为容易。
- 王非张一敏黄晶刘涛赵杰张国斌
- 关键词：钒石煤氟化钙
- 添加剂DN对石煤提钒焙烧效果的影响被引量：2
- 2013年
- 以江西某地石煤为试验原料进行焙烧添加剂试验研究,分别考察用NaCl、Na2CO3、CaO及DN作焙烧添加剂对钒浸出率的影响,结果表明,以DN为添加剂时焙烧效果明显优于其他3种添加剂;对加入DN后的最佳焙烧工艺参数进行了试验,在DN配比为4%,750℃下焙烧90 min时效果最佳,用体积浓度为10%硫酸在95℃浸出2 h,钒浸出率达82.17%。结合XRD和SEM检测,对DN在焙烧过程中相关作用机理进行了探讨。
- 付利攀张一敏刘涛黄晶杨晓赵杰
- 关键词：石煤添加剂焙烧浸出率
- 助浸剂CX对石煤酸浸提钒效果的影响被引量：18
- 2012年
- 以湖北某地含钒石煤为研究对象,对采用硫酸直接酸浸和添加助浸剂CX的硫酸酸浸模式进行了详细的对比研究。试验结果表明,助浸剂CX的加入可明显改善钒的浸出效果,缩短反应时间2 h,降低反应温度、H2SO4的用量和反应成本;在CX用量为原矿质量的5%、硫酸浓度为20%、浸出温度为90℃、浸出时间为4 h情况下,钒的浸出率可达90%,比不加助浸剂的情况下高出18.74个百分点。
- 杨晓张一敏黄晶刘涛付利攀赵杰刘娟
- 关键词：石煤酸浸助浸剂
- 含氟助浸剂对石煤酸浸提钒的影响被引量：20
- 2013年
- 以湖北某地经空白焙烧的石煤为对象,研究了含氟助浸剂A对酸浸提钒过程的影响。结果表明,含氟助浸剂中的F-能促进白云母晶体结构中Si—O键及Al—O键的断裂、破坏云母结构、疏通含钒矿物的孔洞,为酸与石英、长石等含硅铝的矿物发生反应提供便利,表现在热力学上就是与白云母发生反应的ΔG降低;宏观上表现为钒浸出率显著提高,试验确定的最佳条件下的钒浸出率为85.37%,比硫酸直接浸钒高28.04个百分点。
- 赵杰张一敏黄晶刘涛王非王一刘娟
- 关键词：石煤酸浸热力学
- 石煤焙烧熟样酸浸过程的热力学分析被引量：11
- 2013年
- 采用FactSage热力学分析软件研究了添加含氟助浸剂对硫酸浸出某石煤空白焙烧熟样的影响。结果表明,添加含氟助浸剂不能强化硫酸直接与熟样中钒的反应;在加入含氟助浸剂的硫酸溶液中,白云母晶体结构中铝和硅能与氟生成络合物,使白云母的溶解反应更容易发生;赤铁矿在硫酸溶液中不易发生溶解反应,加入含氟助浸剂后,溶解反应相对容易发生,同时会生成固体产物FeF3·3H2O,使浸出液中Fe3+的浓度降低。
- 赵杰张一敏黄晶刘涛王非刘娟
- 关键词：石煤酸浸热力学分析
- 含镁添加剂用于铁矿球团的试验研究被引量：19
- 2011年
- 应用含镁添加剂,并配以膨润土,对铁矿球团进行了实验室试验。试验研究表明:添加轻烧白云石和镁砂对提高生球质量能起到一定的促进作用,而镁橄榄石的影响较小;随着添加剂用量的增加,三种球团矿的抗压强度均显著降低,其下降幅度由大到小依次为镁砂球团、轻烧白云石球团和镁橄榄石球团;适当提高焙烧温度,延长焙烧时间,有利于提高球团的抗压强度。另外,冶金性能研究也表明:随着添加剂用量的增加,球团还原度和软熔性能有一定提高,低温还原粉化和还原膨胀性能显著改善。
- 李圣辉陈铁军张一敏赵杰
- 关键词：镁橄榄石轻烧白云石镁砂球团试验冶金性能
- 氟离子促进石煤提钒浸出过程的热力学研究被引量：19
- 2013年
- 讨论了含氟化钙的主要含钒矿物为金云母的石煤直接酸浸过程中可能发生的化学反应,并进行热力学分析和建立浸出反应模型。结果表明,氟离子强化石煤提钒浸出的机理是氟与铝、硅生成AlF52-和SiF62-,从而降低金云母被破坏的自由能,使其更易溶解,其破坏过程是分步进行的。
- 王非张一敏黄晶刘涛赵杰张国斌
- 关键词：石煤氟化钙浸出热力学
- 石煤空白焙烧-加助浸剂酸浸提钒工艺研究被引量：27
- 2013年
- 以湖北某地含钒石煤为原料,研究了空白焙烧-加助浸剂酸浸提钒工艺,并考察了在浸出时间为4 h,液固比:1.5∶1.0的条件下,焙烧温度、焙烧时间、硫酸浓度、助浸剂用量、浸出温度对钒浸出的影响,列出了白云母在浸出过程中与酸发生的主要反应,计算了各反应不同温度下的ΔGθT,并绘制了ΔGθ-T的关系图。研究表明:焙烧温度700℃,焙烧时间1 h,硫酸浓度4 mol.L-1,含氟助浸剂用量为原矿质量的5%,浸出温度为98℃条件下,钒的浸出率可达86%以上。由XRD,FTIR及钒的价态分析可知:空白焙烧能改变云母的内部结构,促进钒的转价;对于不同焙烧温度条件下的焙烧熟样,在浸出过程中加入含氟助浸剂,钒的浸出率较硫酸直接浸出时提高15%以上;热力学研究表明,含氟助浸剂中的F-易于与Si4+及Al3+反应生成络合离子,使白云母发生的反应的ΔGθ明显小于直接与酸的反应的ΔGθ;添加含氟助浸剂的酸浸体系对白云母结构的破坏能力明显大于空白焙烧过程。
- 赵杰张一敏黄晶刘涛王非刘娟
- 关键词：石煤酸浸热力学
- 含氟助浸剂对石煤提钒酸浸动力学的影响被引量：13
- 2013年
- 在石煤酸浸提钒工艺中,添加助浸剂可明显改善钒的浸出效果。采用液-固多相反应的未反应核收缩模型研究含氟助浸剂对石煤焙烧样中钒浸出动力学的影响,采用X射线衍射仪、扫描电镜以及比表面积测定仪对试样浸出前后结构进行表征。动力学试验与计算结果表明:加入含氟助浸剂后钒浸出反应的表观活化能由58.25 kJ/mol降为22.77 kJ/mol,硫酸反应级数由1.047 1降为0.535 7。结构分析表明含氟助浸剂的加入加剧了对矿物结构的破坏,增大试样的比表面积及孔隙通道,从而使钒更容易浸出。
- 杨晓张一敏刘涛赵杰黄晶
- 关键词：石煤硫酸浸出助浸剂动力学
- 石煤钒矿粒度对酸浸提钒的影响被引量：10
- 2013年
- 研究了石煤钒矿不同粒度矿物的性质及其对酸浸提钒的影响。结果表明,矿样中的CaO含量及浸出矿浆黏度均随粒度减小而逐渐增加;在+0.300-0.038 5mm的粒度区间内,随着粒度的减小,钒浸出率先增加后降低,在-0.074+0.045mm时浸出率最高,达93.04%,-0.045mm时,钒浸出率开始降低。在本试验条件下的适宜粒度区间为-0.300+0.045mm。
- 刘娟张一敏刘涛黄晶赵杰王非王一张国斌
- 关键词：石煤钒粒级浸出
