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第1章 钒的性质及其应用1

1.1钒的概述1

1.2钒的化学与物理性质2

1.2.1钒的化学性质2

1.2.2钒的物理性质5

1.3钒的主要化合物8

1.3.1钒的氧化物8

1.3.2钒的过氧化物和氢氧化物12

1.3.3钒酸及钒酸盐13

1.3.4钒的钠盐16

1.3.5钒的铵盐20

1.3.6钒的卤化物及卤化氧钒22

1.3.7钒的硫化物28

1.3.8钒的二元合金系30

1.3.9钒-金属-氧系35

1.4钒的应用39

1.4.1钢铁工业39

1.4.2特种合金47

1.4.3化学工业48

1.4.4超导材料49

1.4.5钒电池50

1.4.6其他52

参考文献53

第2章 石煤的特性、分布及提钒现状55

2.1石煤的形成55

2.1.1石煤的成因55

2.1.2石煤形成的古地质和地理环境62

2.2石煤的物理化学性质65

2.2.1石煤的物理性质65

2.2.2石煤的化学性质67

2.2.3石煤中的伴生元素72

2.2.4含钒石煤的分类及钒的赋存状况74

2.2.5石煤的可选性77

2.3石煤的资源状况与分布79

2.4其他钒资源及生产现状81

2.4.1其他钒资源与储量81

2.4.2钒的生产现状90

参考文献98

第3章 石煤提钒主要过程基本原理100

3.1脱碳与焙烧100

3.1.1脱碳过程100

3.1.2焙烧过程104

3.1.3焙烧过程中石煤矿相的变化特征107

3.1.4焙烧过程中钒价态的变化112

3.1.5焙烧气氛对焙烧过程的影响115

3.1.6烧结现象118

3.2浸出123

3.2.1概述123

3.2.2浸出体系热力学125

3.2.3浸出体系动力学133

3.2.4石煤提钒工艺中的浸出过程143

3.3溶剂萃取148

3.3.1概述148

3.3.2溶剂萃取和钒的提取149

3.3.3萃取体系的组成149

3.3.4萃取平衡和单级萃取过程151

3.3.5液-液萃取的主要方式155

3.3.6液-液萃取的动力学156

3.3.7萃取过程中的乳化和破乳159

3.3.8浸出液中钒的萃取过程164

3.4离子交换166

3.4.1概述166

3.4.2离子交换和钒的提取167

3.4.3离子交换树脂168

3.4.4离子交换的基本原理170

3.5沉钒185

3.5.1富钒溶液的净化186

3.5.2水解沉钒193

3.5.3铵盐沉钒195

3.5.4钙盐和铁盐沉钒196

3.5.5沉钒方法的比较197

3.6脱氨198

3.6.1脱氨基本原理198

3.6.2脱氨工艺及过程控制199

参考文献203

第4章 石煤提钒工艺技术206

4.1传统高钠焙烧-水浸提钒工艺206

4.1.1工艺背景206

4.1.2工艺原理207

4.1.3工艺流程及特点214

4.2空白焙烧酸浸提钒工艺216

4.2.1工艺背景216

4.2.2工艺流程及特点217

4.2.3历史及现状221

4.3钙化焙烧-酸浸（碱浸）提钒工艺221

4.3.1工艺技术背景221

4.3.2添加剂的种类及作用机理221

4.3.3钙化焙烧工艺流程及特点224

4.3.4历史及现状230

4.4直接酸浸提钒工艺231

4.4.1工艺背景231

4.4.2工艺流程及特点232

4.4.3历史及现状234

4.5双循环高效氧化焙烧提钒工艺236

4.5.1工艺背景236

4.5.2工艺流程及特点236

4.5.3富钒渣的循环焙烧263

4.5.4氧化焙烧及浸出工艺的优化271

4.5.5工艺三废控制与处理272

4.5.6历史及现状276

4.6一步法石煤提钒工艺276

4.6.1工艺技术背景276

4.6.2工艺流程及特点276

4.6.3工艺实施关键300

4.7其他石煤提钒工艺和技术320

4.7.1浮选脱碳后焙烧320

4.7.2低温硫酸化焙烧321

4.7.3微波焙烧323

4.7.4超声波辅助浸出326

4.7.5微生物提钒328

参考文献329

第5章 石煤提钒主要设备333

5.1脱碳与焙烧设备333

5.1.1设备分类333

5.1.2沸腾焙烧炉333

5.1.3回转窑340

5.1.4立式焙烧窑349

5.2浸取反应器360

5.2.1概述360

5.2.2反应器的数学模型362

5.2.3立式机械搅拌槽式浸取器366

5.2.4气体搅拌槽式浸取器373

5.2.5其他反应器378

5.3萃取设备381

5.3.1概述381

5.3.2搅拌萃取槽383

5.3.3混合-澄清槽385

5.3.4萃取塔389

5.4离子交换设备394

5.4.1固定床离子交换设备394

5.4.2连续移动离子交换设备396

5.5固液分离设备400

5.5.1过滤分离设备401

5.5.2沉降分离设备410

5.5.3重力沉降理论及浓密机的计算413

5.5.4固体物料的洗涤414

参考文献416

第6章 石煤提钒污染及治理417

6.1石煤提钒行业污染物排放及主要环境问题417

6.1.1石煤提钒行业污染物的产生与排放417

6.1.2行业污染防治重点及现存的环境问题422

6.2石煤提钒污染防治技术423

6.2.1颗粒污染物防治技术423

6.2.2水污染物防治技术430

6.3石煤提钒行业清洁生产评价437

6.3.1清洁生产的内涵及石煤提钒行业推行清洁生产的必要性437

6.3.2石煤提钒行业清洁生产评价指标体系原则和适用范围438

6.3.3石煤提钒行业清洁生产评价方法443

6.3.4促进石煤提钒行业清洁生产的途径与对策447

6.4石煤提钒行业排放物的环境安全分析450

6.5石煤提钒固体污染物对环境影响的评价452

参考文献453

第7章 石煤提钒固体废物的综合利用455

7.1石煤提钒固体废物的特点455

7.1.1石煤提钒固体废物的种类及来源455

7.1.2石煤提钒固体废物特点456

7.2石煤提钒固体废物制备建筑材料457

7.2.1用作水泥掺和料458

7.2.2制备地聚物460

7.2.3制备陶粒476

7.2.4制备蒸压砖484

7.2.5制备烧结砖485

7.3其他应用486

参考文献487