加碳酸钠的作用

常规焙烧法提钒生产原理2010-03-0713:25将原矿的钒转化为水溶性钒的一般方法是氧化钠化焙烧，该工艺适用于大多数含钒原料的处理，不同原料仅在工艺上有所差异。氧化钙化焙烧是新发展起来的方法，其优点是不消耗氯化钠，对环境污染小，尤其适宜处理高钙含钒原料。由于钙化焙烧使钒转化成难溶于水的钒酸钙，因此需要采取特殊的浸出方法，如碳酸化浸出、碱液加压浸出、加压氨浸出或者硫酸浸出等方法。成分较复杂的含钒溶液的净化（主要是酸浸液），一般采取溶剂萃取或者化学除杂离子交换方法使钒与其他成分分离。从含钒溶液中沉钒的传统方法是酸化水解沉淀法，由于此法生产的产品纯度低，目前已完全被铵盐沉淀法取代。含钒原料（包括矿石、精矿和钒渣）的焙烧，是将含钒原料与钠盐添加剂混合后于氧化性气氛下高温焙烧，其目的是破坏钒矿物的组织结构，将三价或四价钒氧化成五价钒化合物，并与钠盐分解出来的Na2O作用生成可溶于水的钒酸钠（Na20·V205），以便于水溶液的浸出。因焙烧过程中的添加剂一般为钠盐，所以该过程通常称为氧化钠化焙烧，亦简称钠化焙烧。从破坏矿物的结构，并将低价钒氧化为五价钒来说，熔盐氯化处理含钒原料也可视为焙烧的一种。可用作焙烧添加剂的钠盐有：Nacl、Na2CO3、NaHCO3、Na2S04、Na2O2、NaCIO3艺生产中常用的添加剂是等。选择添加剂的原则是：对所用钒原料能得到最佳的焙烧转化率；对以后钒的浸出及钒的沉淀等工艺操作有利；资源丰富，价格便宜；对环境污染小等。工：工业盐、纯碱、芒硝。1、工业盐（氯化钠）焙烧过程中的反应式为：2NaCl+2/302+V203=2NaVO3+Cl2当盐量不足时，焙烧反应会产生Na/V（摩尔）小于1的钒酸盐，这种化合物容易失氧而生成叫做“钒青铜（bronzes）”的水不溶解性物质，影响钒的浸出。氯化钠用作添加剂的特点是原料便宜易得，焙烧过程中能与原料中的钒优先作用，焙烧温度相对较低，一般在820-850℃。2、纯碱（碳酸钠）焙烧过程中的反应式为：Na2CO3+V2O5=2NaVO3+CO3加碳酸钠的焙烧温度为900-1000℃，在焙烧过程中碳酸钠与钒的作用不具有选择性，能与原料中的硅、磷和铝作用生成相应的钠盐而干扰钒的回收。碳酸钠作为添加剂的特点是碱性强，他比氯化钠和硫酸钠浸蚀破坏尖晶石的能力强，因此在磁铁和钒渣提钒中应用较广泛。3、芒硝（硫酸钠）硫酸钠比较稳定，焙烧过程中反应式为：Na2SO4+V2O5=2NaVO3+SO2+1/2O2与氯化钠和碳酸钠相比，硫酸钠作为添加剂的特点是焙烧反应放出氧，有利于钒的氧化。但较高的温度（1200-1300℃）及相对贵的成本限制了它，仅用于某些钒钛磁铁矿的焙烧。实际上为了取得较好的焙烧效果，经常将两种添加剂混合使用。钠盐焙烧能回收原料中45-50％的钒。原料中硅、钙、铁等组成成分存在会影响钒的回收。钙化焙烧焙烧过程中使钒形成难溶于水的钒酸钙。解决这问题的一种办法是在焙烧过程中加入其他添加剂固钙；另一种办法是用酸配以其他助浸剂浸出含钒酸钙的焙烧熟料使钒溶解。通常用焙烧转化率（钒转化为水溶钒的百分率）来衡量焙烧的效果。影响焙烧转化率的因素有：焙烧温度、焙烧时间、添加剂的种类、钒原料的物相结构及有害组分的含量和原料粒度等。理论上能用钠法焙烧的钒矿都可以采用钙法焙烧提钒，空白焙烧只是一个特例，即钙盐为零。