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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 钒资源现状1

1.2.1 钒的性质1

1.2.2 钒的应用2

1.2.3 世界钒资源3

1.2.4 我国钒资源4

1.3 钒工业现状5

1.3.1 世界钒工业概述5

1.3.2 我国钒工业现状7

1.3.3 我国钒工业的机遇与挑战8

1.4 石煤提钒8

1.4.1 石煤概述8

1.4.2 钒在石煤中的赋存状态10

1.4.3 石煤提钒工艺11

1.4.4 石煤提钒技术关键问题16

1.5 焙烧和浸出理论研究现状18

1.5.1 钠化焙烧过程中钒价态变化18

1.5.2 氯化钠在焙烧过程中的作用18

1.5.3 钠化焙烧过程相变机理19

1.5.4 浸出机理19

1.6 本书研究的内容20

第2章 焙烧对伊利石晶体结构及溶解行为的影响21

2.1 引言21

2.2 试验过程21

2.2.1 伊利石试样21

2.2.2 伊利石浸出22

2.3 焙烧对伊利石晶体结构的影响22

2.3.1 伊利石晶体结构22

2.3.2 伊利石TG-DSC分析23

2.3.3 伊利石焙烧样FTIR分析24

2.3.4 伊利石焙烧样XRD分析29

2.4 焙烧对伊利石在硫酸中溶解行为的影响33

2.4.1 伊利石中A1、 K和Si的溶出34

2.4.2 伊利石焙烧样中A1、 K和Si的溶出35

2.4.3 焙烧对A1、 K和Si溶出的影响37

2.5 本章小结39

第3章 石煤氧化焙烧过程研究41

3.1 引言41

3.2 石煤焙烧过程热力学分析41

3.2.1 吉布斯自由能-温度关系式计算方法41

3.2.2 热力学分析43

3.3 石煤焙烧过程中物相与孔隙结构变化48

3.3.1 TG-DSC分析49

3.3.2 焙烧渣XRD分析50

3.3.3 焙烧渣SEM分析55

3.3.4 焙烧过程孔结构变化61

3.4 焙烧过程中钒价态的变化71

3.4.1 钒在石煤中赋存价态71

3.4.2 石煤中钒氧化动力学71

3.4.3 焙烧温度对钒氧化的影响72

3.4.4 焙烧时间对钒氧化的影响74

3.4.5 钒氧化与钒浸出的关系75

3.5 本章小结77

第4章 焙烧渣酸浸过程热力学分析78

4.1 引言78

4.2 钒溶液化学性质78

4.2.1 钒溶解度78

4.2.2 钒在水溶液中的聚集状态81

4.2.3 钒-水体系电位-pH图82

4.3 石英溶解反应85

4.3.1 石英溶解度85

4.3.2 石英-水体系浓度对数图85

4.4 伊利石溶解反应87

4.4.1 铝-水体系浓度对数图87

4.4.2 铝-水体系电位-pH图88

4.4.3 伊利石-水体系浓度对数图89

4.4.4 标准平衡常数计算90

4.5 高岭石溶解反应91

4.5.1 浓度对数图91

4.5.2 标准平衡常数计算91

4.6 赤铁矿溶解反应92

4.6.1 电位-pH图92

4.6.2 标准平衡常数计算93

4.7 本章小结94

第5章 焙烧渣酸浸机理研究96

5.1 引言96

5.2 影响钒浸出的因素96

5.2.1 H2SO4浓度的影响96

5.2.2 浸出温度的影响97

5.2.3 浸出时间的影响97

5.2.4 搅拌速度的影响98

5.2.5 液固比的影响98

5.3 浸出反应宏观动力学100

5.3.1 动力学模型100

5.3.2 表观活化能计算103

5.3.3 浸出反应控制步骤106

5.4 铝、钒浸出行为相关性107

5.5 浸出过程矿物物相变化110

5.6 钒浸出过程112

5.7 本章小结114

参考文献115