Экстракция ванадия азотсодержащими экстрагентами фенольного типа

• Автор: Цыганкова, Мария Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Сырьевые источники ванадия.

1.2 Состояние ванадия в водных растворах.

1.2.1 Состояние ванадия V в водных растворах.

1.2.2 Состояние ванадия IV в водных растворах

1.4. Экстракция ванадия из водных растворов

2. ЭКСПЕРИМЕНТЛЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Исходные вещества, методы исследования и анализа

2.1.1. Исходные вещества.

2.1.2 Методика эксперимента
2.1.3. Методики исследования.
2.1.4. Методы анализа
2.2. Экстракция минеральной кислоты
2.3. Влияние равновесной водной фазы на экстракцию ванадия
2.4. Определение составов экстрагируемых соединений при экстракции ванадия экстрагентами НБЭА
2.4.1. Определение составов экстрагируемых соединений при экстракции ванадия экстрагентами НБЭА, методом сдвига равновесия
2.4.2. Изотермы экстракции.
2.4.3. Влияние октанола на экстракцию ванадия
2.4.4. ИК спектроскопия.
2.5. Реэкстракция ванадия
2.6 Технологическое использование экстрагентов НБЭА
2.6.1. Извлечение ванадия из растворов выщелачивания зол от сжигания мазута.
2.6.2. Извлечение ванадия из уран ванадиевых растворов
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Так, в США 2/3 производства ванадия связано с его получением из этих источников. Последнее десятилетие уровень потребления ванадия в мире постоянно возрастает. По данным компании ЯоягШ, долгосрочный темп прироста потребления ванадия составляет 3% в год. Таким образом, его ежегодное потребление будет возростать ориентировочно на т. Причины такого увеличения спроса - общий рост мирового производства; опережающий рост производства конструкционных, нержавеющих и специальных сталей; сокращении производства в Австралии и ЮАР; задержка ввода новых мощностей в Канаде; быстрый рост цен на ряд стальных лигатур (в первую очередь на никелевые). Процессы переработки различного ванадиевого сырья, в большинстве случаев, сводятся к выделению соединений ванадия из сложных по составу растворов, образующихся при кислотно-основном выщелачивании, отделению от сопутствующих примесей, осаждению чистых соединений и их дальнейшей переработке в целевой продукт. Несмотря на то, что к настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал по извлечению ванадия из растворов различными методами, поиски и изучение новых, эффективных реагентов, а также опробование этих соединений для извлечения, концентрирования и отделения ванадия от сопутствующих примесей остаются актуальными направлениями исследований в указанной области. Для извлечения ванадия из подобных растворов может быть применен высокопроизводительный процесс жидкостной экстракции. Известно, что хелатообразующие реагенты являются наиболее селективными для извлечения ванадия из кислых растворов. Цель настоящей работы является извлечение, концентрирование и отделение ванадия от сопутствующих элементов из сульфатных растворов выщелачивания зол ТЭС и уран- ванадиевых руд азотсодержащими реагентами фенольного типа. Сырьевые источники ванадия. Среднее содержание ванадия в земной коре 0,9%, в воде океанов 0,3 мг/л. Известно более ванадиевых минералов. КУ2(АцО,0)-(ОН,Р), (до %У), урановые слюдки- карнотит К2(ио2)2(У)2Н (~%У), тюямунит Са(и)2(У)2-1,0 (~%У). Известны и сульфидные минералы, например пагронит У8. У). Несмотря на большое количество собственных минералов ванадий рассеянный элемент, т. В настоящее время главным источником ванадия являются руды других металлов, из которых ванадий извлекают попутно. Ванадий в мире производят из ванадийсодержащего конверторного шлака черной металлургии, титановых шлаков, ванадиевых шламов глиноземного производства, из ванадийсодержащих руд, нефтяных отходов и других вторичных материалов. В природе ванадий связан со своими соседями по Периодической системе, в первую очередь с элементами группы железа. Эти связи наглядно отражаются в “геохимической звезде” ванадия. Рисунок 1 “Геохимическая звезда” ванадия. Он связан преимущественно с горными породами основного состава, относительно бедными Si, и накапливается главным образом в титаномагнетитах и магнетитах, где изоморфно замещает железо (ІЇІ). Кроме железа он может замещать также хром, титан, алюминий (в октаэдрической координации). Повышенной ванадийноегью (0,-0,1%) отличаются ильменит, пироксены, роговая обманка, биотит, хромит. Важнейшие чипы ванадийсодержащих месторождений тиганомагнетитовые и магнетит-ильмснитовыс. Содержание ванадия в титаномагнетитах колеблется от 0,1 до 3,5% (в пересчете на V5) при содержании ТЮ2 от 5 до %. При большом содержании ванадия в них образуется собственный минерал кулсонит FeV4. Крупнейшие месторождения такого типа находятся в ЮАР (Бушвельский комплекс) [5], в России - на Урале (Качканарское и др. Карелии, на Кольском полуострове, в Челябинской области (месторождения Медведевское и Колапское (Fc ,5%, ТЮ2 7,%, V5 0,%)). Известны они в Норвегии, Швеции, США, Канаде, Финляндии, Китае, Австралии и других странах. При доменной плавке титано-магнетитовых концентратов (содержащих до -1% V,Os) ванадий переходит в чугун, а при переделе последнего на сталь в шлаки. Средний состав конверторного шлака (масс. V2Os -, Si - , CaO 1- 5, MgO 1- 5, MnO 4- , Fe общ - , Cr3 2- , Ti 2- , ALjOj 1- 3 [7, 8]. Эти растворы содержат ~1,5 г/л V [9].