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《赤泥中浸出鈮工藝條件的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.07.014赤泥中浸出鈮工藝條件的研究蘇候香a，王中慧b（呂梁學(xué)院，a.生命科學(xué)系，b.化學(xué)化工系，山西呂梁033000）摘要：對(duì)拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的富鈮赤泥進(jìn)行鈮的堿浸工藝條件研究，考察赤泥粒度、氫氧化鉀濃度、浸出溫度、液固比對(duì)鈮浸出率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)赤泥粒度-80μm，氫氧化鉀濃度6mol/L，溫度260℃，液固比6︰1時(shí)，鈮的浸出率可達(dá)到85%以上。鈮的堿浸過(guò)程符合收縮未反應(yīng)芯模型，浸出反應(yīng)的控制步驟是固膜擴(kuò)散控制。關(guān)鍵詞：赤泥；浸出；鈮；氫氧化鉀中圖分類號(hào)：TF841.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章
2、編號(hào)：1007-7545（2016）07-0000-00TechnologicalStudyofNiobiumLeachingfromRedMudSUHou-xianga,WANGZhong-huib（a.DepartmentofLifeSciences,b.DepartmentofChemistryandChemical,LuliangUnivesity,Luliang033000,Shanxi,China）Abstract：Alkalineleachingconditionsofniobium-richredmudfromBayerProcesswereinve
3、stigated.Theeffectsofparticlesizeofredmud,KOHconcentration,leachingtemperature,andL/Sonniobiumleachingratewereinvestigated.Theresultsshowthatniobiumleachingrateis85%aboveundertheoptimumconditionsincludingparticlesizeof-80μm,KOHconcentrationof6mol/L,reactiontemperatureof260℃,andL/S=6︰1.
4、Leachingprocessofniobiumbyalkalinecorrespondswithmodelofcontractibilityandunreactedcoreiscontrolledbysolid-membranediffusionprocess.Keywords：redmud;leaching;niobium;KOH鋁土礦是山西的優(yōu)勢(shì)資源之一，氧化鋁廠生產(chǎn)的赤泥含堿量很高，主要采用堆積處理，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。山西森澤鎂鋁有限公司生產(chǎn)的赤泥，含鈮量很高，具有一定的研究?jī)r(jià)值。傳統(tǒng)的煉鈮工藝采用高濃高毒性的氫氟酸法，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的氟污染。在常壓下
5、，用高濃度流動(dòng)性的堿介質(zhì)來(lái)分解高鈮含量的赤泥，采用亞熔鹽工藝來(lái)強(qiáng)化反應(yīng)和傳遞，可以在較低溫度下獲得較高分解率[1]。本文用氫氧化鉀亞熔鹽浸出高鈮的貝耳法氧化鋁赤泥，鈮的浸出率在85%以上，并獲得了較好的浸出工藝條件。1試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)原料與儀器試驗(yàn)原料為山西森澤鎂鋁有限公司提供的拜耳法生產(chǎn)的氧化鋁赤泥，氫氧化鉀為化學(xué)純?cè)噭磻?yīng)釜由不銹鋼制成，用電熱套加熱，采用AA320N型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定浸出液中鈮的含量。1.2試驗(yàn)原理氧化鋁赤泥的含鐵量較高，顏色呈紅色，氫氧化鉀溶液中赤泥的浸出過(guò)程分為兩個(gè)階段[2]，分別生成可溶性的六鈮酸鉀和不溶性的偏鈮酸鉀，在一定條件
6、下，兩者可以相互轉(zhuǎn)化[3-4]。1.3試驗(yàn)方法將新鮮的赤泥進(jìn)行干燥、篩分等預(yù)處理后，對(duì)赤泥樣品進(jìn)行光譜半定量分析，測(cè)試結(jié)果（%）：Al2O327.75、CaO18.63、Fe2O39.28、SiO223.51、NaO12.06、TiO24.53、Nb2O50.52。將赤泥分為不同粒級(jí)的樣品，在電熱套加熱的不銹鋼反應(yīng)釜中按一定液固比加入不同濃度的氫氧化鉀溶液中，交替改變反應(yīng)時(shí)間、溫度和攪拌速度等反應(yīng)條件，當(dāng)反應(yīng)完成后過(guò)濾，濾液經(jīng)調(diào)試處理后測(cè)定鈮的含量并計(jì)算鈮的浸出率。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1赤泥粒徑和浸出時(shí)間的影響在氫氧化鉀濃度6mol/L、溫度260℃、液固比6︰1的
7、條件下，不同粒徑的赤泥反應(yīng)不同時(shí)間后的結(jié)果見(jiàn)圖1。收稿日期：2016-01-27基金項(xiàng)目：呂梁市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（GG201330-1）作者簡(jiǎn)介：蘇候香（1969-），女，山西柳林人，碩士，副教授.圖1粒度對(duì)浸出率的影響Fig.1Effectofparticlesizeonniobiumleachingrate從圖1可見(jiàn)：鈮浸出率在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)快速增加，50min后浸出速率變緩，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，浸出率基本達(dá)到最大值，再繼續(xù)延長(zhǎng)浸出時(shí)間，浸出率反而有所下降。這是由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行，六鈮酸鉀的含量不斷增加，加快了轉(zhuǎn)化為偏鈮酸鉀的速度[4]，所以浸出時(shí)間選擇6
