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水解沉钒——超声洗涤制备高纯五氧化二钒研究
1
作者 孙冰洁 黄晶 +2 位作者 张一敏 胡鹏程 刘涛 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第6期154-161,181,共9页
针对V_(2)O_(5)制备工艺中产品纯度低、铵耗高,产生大量高浓度氨氮废水等问题,以陕西某厂生产的富钒液为原料,采用水解沉钒—超声洗涤工艺制备高纯V_(2)O_(5),考察了溶液pH、沉钒温度、沉钒时间对沉钒过程的影响,以及加铵系数、超声功... 针对V_(2)O_(5)制备工艺中产品纯度低、铵耗高,产生大量高浓度氨氮废水等问题,以陕西某厂生产的富钒液为原料,采用水解沉钒—超声洗涤工艺制备高纯V_(2)O_(5),考察了溶液pH、沉钒温度、沉钒时间对沉钒过程的影响,以及加铵系数、超声功率、超声时间、超声温度、洗涤次数对铵盐洗涤过程的影响。结果表明:在溶液pH为1.8、沉钒温度95℃、沉钒时间1.5 h的条件下,沉钒率达到98.98%;在加铵系数为0.5、超声功率400 W、超声时间5 min、超声温度25℃的条件下洗涤两次,产品纯度达到99.05%以上。与同一溶液体系下的铵盐沉钒工艺相比,铵耗量降低91.6%,且产品纯度更高,产品平均粒度更小,分布更均匀。超声的引入增加了洗涤过程NH4+与Na+的碰撞频率,缩短了反应时间,提高了铵盐利用率。 展开更多
关键词 超声 水解沉钒 五氧化二钒 铵耗量
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高固含体系涡轮组合桨强化含钒冶炼渣固液悬浮的研究
2
作者 黄江 张一敏 +1 位作者 郑秋实 薛楠楠 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期120-129,共10页
湿法浸出过程中,含钒冶炼渣与浸出介质形成高固含、高密度特性的黏性浆体,颗粒团聚和固相沉积等问题对搅拌反应器的性能提出了更高要求。基于计算流体力学(CFD)方法,采用多重参考系法(MRF)和欧拉双流体模型,进行了固液两相流的数值模拟... 湿法浸出过程中,含钒冶炼渣与浸出介质形成高固含、高密度特性的黏性浆体,颗粒团聚和固相沉积等问题对搅拌反应器的性能提出了更高要求。基于计算流体力学(CFD)方法,采用多重参考系法(MRF)和欧拉双流体模型,进行了固液两相流的数值模拟。选择了两种涡轮桨型:开启式弯叶涡轮桨(CBT)与圆弧叶圆盘涡轮桨(CD-6),并构建了四种组合方案,研究了各方案在固含率为40%条件下的流场分布与混合性能。结果表明:采用涡轮组合桨,在反应器内形成了轴向-径向复合流场,使得各方案的轴向平均固相均匀度为0.02,确保了固体颗粒的均匀分散;其中方案Ⅲ(上CBT-下CD-6)主要形成以轴向流为主导的流型。其局部剪切速率、湍流动能分布情况及颗粒悬浮性能优于其他方案;液相速度峰值达2 m/s,低速区占比最小;底部颗粒平均运动速度提升至0.5 m/s,悬浮高度可达0.52 m,颗粒团聚体积比方案Ⅳ减少了约81.25%。在高固含体系下,方案Ⅲ的桨叶组合可使悬浮性能得到显著改善的同时,有效抑制颗粒团聚并减少固相沉积。 展开更多
关键词 高固含体系 含钒冶炼渣 颗粒沉积 固液悬浮 数值模拟
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离心萃取分离钒页岩酸浸液中钒铁的研究 被引量：1
3
作者 王露瑶 张一敏 +2 位作者 薛楠楠 胡鹏程 陈亚宝 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第4期41-47,共7页
离心萃取法是通过高速转动提高两相间的传质,并利用离心力场来实现两相快速分离的萃取方法。为提高萃取剂对钒(V)的萃取效率,强化V(IV)与Fe(II)的分离效果,本研究将离心萃取法应用于钒页岩酸浸液中钒的净化富集工艺。结果表明,在萃原液... 离心萃取法是通过高速转动提高两相间的传质,并利用离心力场来实现两相快速分离的萃取方法。为提高萃取剂对钒(V)的萃取效率,强化V(IV)与Fe(II)的分离效果,本研究将离心萃取法应用于钒页岩酸浸液中钒的净化富集工艺。结果表明,在萃原液初始pH值2.0、有机相组成15 vol.%P204+85 vol.%磺化煤油、相比(O/A)1∶4、萃取时间4 min、萃取温度45℃、转速1 400 r/min的离心萃取条件下,V萃取率为87.67%。与常规萃取相比,离心萃取使V/Fe分离系数由41.78提升至127,钒的萃取饱和容量由52.63 g/L提升至70.45 g/L,表明离心萃取可有效强化钒铁分离效果,并提高钒的萃取饱和容量。 展开更多
关键词 钒页岩酸浸液 离心萃取 常规萃取 钒 V/Fe分离
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羟肟类萃取剂高效选择性分离高酸多杂钒页岩酸浸液研究 被引量：2
4
作者 何野 张一敏 +1 位作者 黄晶 郑秋实 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2023年第5期34-41,共8页
为积极响应国家“双碳”目标,开发高效选择性钒页岩酸浸液净化分离工艺对页岩提钒行业意义重大。在本研究中,从溶液pH值、杂质离子(铁、铝和镁)浓度和反萃剂3个因素对比了新型羟肟类萃取剂Mextral 984H和有机磷类萃取剂P204的萃取行为... 为积极响应国家“双碳”目标,开发高效选择性钒页岩酸浸液净化分离工艺对页岩提钒行业意义重大。在本研究中,从溶液pH值、杂质离子(铁、铝和镁)浓度和反萃剂3个因素对比了新型羟肟类萃取剂Mextral 984H和有机磷类萃取剂P204的萃取行为。结果表明,Mextral 984H的最佳萃取pH值在0.5-1.5,P204的最佳萃取pH值在1.5-2.4,相比于P204,Mextral 984H与钒形成的钒萃合物结构更稳定,钒氧键键长值更小,分子间隙更大,钒萃合物在酸性环境中更容易稳定存在。Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)对Mextral 984H萃取V(Ⅴ)的影响较小,而在P204中,Fe(Ⅲ)对V(Ⅳ)的萃取影响较大,将Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的浓度控制在10 g/L以下,可降低Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的共萃率。碳酸钠和草酸对Mextral 984H负载有机相的单级反萃率均超过80%。 展开更多
关键词 页岩钒 酸浸液 溶剂萃取体系 GAUSSIAN Mextral 984H P204 反萃剂
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钒页岩晶格特性及钒迁移配位转化机理研究 被引量：2
5
作者 郑秋实 张一敏 +1 位作者 薛楠楠 胡方尧 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2023年第5期18-24,共7页
页岩钒以类质同象的形式受到了铝硅酸盐矿物的强晶格束缚,提取释放非常困难,其转化释放规律已成为困扰钒页岩行业技术开发的重要科学问题之一。本论文聚焦这一科学问题,采用了密度泛函理论从原子尺度深入研究了页岩钒的晶格特性和钒迁... 页岩钒以类质同象的形式受到了铝硅酸盐矿物的强晶格束缚,提取释放非常困难,其转化释放规律已成为困扰钒页岩行业技术开发的重要科学问题之一。本论文聚焦这一科学问题,采用了密度泛函理论从原子尺度深入研究了页岩钒的晶格特性和钒迁移配位转化过程,确定了钒原子的占位取代规律,模拟分析了湿法酸浸过程阴阳离子对云母界面的作用过程,阐明了氢氟离子协同强化云母四面体和八面体溶解破坏机制;同时对比火法焙烧过程高温活化钒原子释放差异,揭示了云母脱羟基结构畸变强化结构氧骨架脱除和钒原子配位溶出机制。研究成果将为钒页岩新一代全湿法技术的开发提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 钒页岩 钒占位 云母溶解 高温畸变 钒迁移释放 酸浸 焙烧 湿法冶炼
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溶液配位环境对P204萃取钒(Ⅳ)的影响研究 被引量：2
6
作者 王忆平 薛楠楠 +2 位作者 张一敏 刘红 胡鹏程 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第1期53-59,共7页
研究了溶液配位环境对P204萃取钒(Ⅳ)的影响,考察了氯离子、氟离子和硫酸根离子在不同pH条件下对钒萃取效果的影响及其与钒的配位情况。结果表明:在有机相组成为20%P204+5%TBP+75%磺化煤油、相比VO/VA=1/2、萃取时间8 min条件下,氯离子... 研究了溶液配位环境对P204萃取钒(Ⅳ)的影响,考察了氯离子、氟离子和硫酸根离子在不同pH条件下对钒萃取效果的影响及其与钒的配位情况。结果表明:在有机相组成为20%P204+5%TBP+75%磺化煤油、相比VO/VA=1/2、萃取时间8 min条件下,氯离子可有效强化钒的萃取;在pH=1.0、[Cl^(-)]=5 mol/L条件下,钒萃取率达87.93%;pH=1.4~2.2时,一定浓度范围内的氟离子能促进萃取,[F^(-)]=0.05 mol/L时促进萃取效果最佳,[Cl^(-)]大于0.2 mol/L会抑制萃取;pH=1.8、2.2时,[SO_(4)^(2-)]对钒萃取效果影响不大,但pH=1.0、[SO_(4)^(2-)]=1.5 mol/L时,钒萃取率仅为52.22%,高浓度SO_(4)^(2-)会明显抑制钒的萃取;热力学研究表明,VOCl^(+)和VOF^(+)配位阳离子可强化钒萃取过程,[F^(-)]高于0.2 mol/L时,VO2+与多个F^(-)形成配位阴离子VOF3阻碍了P204阳离子交换反应的进行。 展开更多
关键词 钒 溶剂萃取 配位调控 P204 热力学
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Mextral 984H从页岩提钒浸出液中萃取V(Ⅴ)的研究 被引量：6
7
作者 何野 黄晶 +3 位作者 张一敏 刘红 胡鹏程 罗大双 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2019年第10期33-38,共6页
考察Mextral 984H螯合萃取体系下料液相pH、相比、萃取剂浓度、萃取时间对钒和杂质离子铁、铝、镁、钾、磷的萃取率的影响。结果表明:在料液pH=1.0、萃取时间20 min、相比O/A=1/2、萃取剂浓度20%、稀释剂为磺化煤油的条件下,酸浸液中钒... 考察Mextral 984H螯合萃取体系下料液相pH、相比、萃取剂浓度、萃取时间对钒和杂质离子铁、铝、镁、钾、磷的萃取率的影响。结果表明:在料液pH=1.0、萃取时间20 min、相比O/A=1/2、萃取剂浓度20%、稀释剂为磺化煤油的条件下,酸浸液中钒一级萃取率为79.43%,二级萃取率达到99.06%,且杂质铁、铝、镁、钾和磷的萃取率均低于2%。Mextral 984H通过羟基和肟基共同作用螯合萃取V(Ⅴ),实现了高酸多杂页岩提钒浸出液中钒的高效分离提取。 展开更多
关键词 页岩钒 酸浸液 Mextral 984H 溶剂萃取
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钒页岩氧压酸浸过程中V与Fe的分离工艺研究 被引量：2
8
作者 王露瑶 张一敏 +2 位作者 黄晶 刘涛 薛楠楠 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第1期107-111,共5页
为了确定湖北某钒页岩氧压酸浸条件,以K_2SO_4为添加剂,对在氧压酸浸提V过程中K_2SO_4用量、硫酸的体积浓度、氧分压、浸出温度、浸出时间对V、Fe浸出率的影响进行了研究。结果表明,在K_2SO_4用量为7%、硫酸浓度为15%、浸出时间为5 h、... 为了确定湖北某钒页岩氧压酸浸条件,以K_2SO_4为添加剂,对在氧压酸浸提V过程中K_2SO_4用量、硫酸的体积浓度、氧分压、浸出温度、浸出时间对V、Fe浸出率的影响进行了研究。结果表明,在K_2SO_4用量为7%、硫酸浓度为15%、浸出时间为5 h、氧分压为2.0 MPa、浸出温度为190℃条件下,V的浸出率为89.90%、Fe的浸出率仅为5.73%,较无K_2SO_4条件下V的浸出率提高,Fe的浸出率大幅降低。XRD、FTIR分析表明,K_2SO_4的介入能强化云母晶体结构的破坏,促进V的释放,提高了V浸出率;K+、SO2-4和Fe3+反应生成斜钾铁矾((KFe(SO4)2)沉淀,降低了Fe的浸出率,这是V与Fe有效分离的主要原因。因此,钒页岩氧压酸浸过程中适量添加K_2SO_4,不仅能提高V浸出率,而且能有效分离V与Fe,减少Fe对后续萃取工艺的不利影响。 展开更多
关键词 钒页岩 氧压酸浸 K2SO4 钒铁分离
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钒渣富氧碱浸液除硅试验 被引量：1
9
作者 叶世雨 万骞 +4 位作者 刘涛 张一敏 郑秋实 何野 白志刚 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期95-101,共7页
针对高铬钒渣经亚熔盐法浸出后的碱浸液中硅浓度过高(4~8 g/L),而硅的存在会对后续钒铬分离造成较大影响的问题,对河北省某厂生产的钒渣富氧碱浸液进行了除硅试验,重点考察了沉淀剂种类和用量、浸出液碱度、反应时间、沉淀温度、静置时... 针对高铬钒渣经亚熔盐法浸出后的碱浸液中硅浓度过高(4~8 g/L),而硅的存在会对后续钒铬分离造成较大影响的问题,对河北省某厂生产的钒渣富氧碱浸液进行了除硅试验,重点考察了沉淀剂种类和用量、浸出液碱度、反应时间、沉淀温度、静置时间对除硅效果和钒铬损失的影响。结果表明:使用NaAlO_(2)作为除硅剂,在摩尔比n(Al)/n(Si)=1.8、浸出液氢氧根离子(OH^(-))浓度7.5 mol/L、反应温度85℃,反应时间1 h,静置时间2 h的条件下,碱浸液中硅的去除率可达93.33%,浓度降至0.29 g/L,钒与铬的损失均小于1%。该方法除硅效果较好,所需时间短,且钒铬损失少,除硅后的浸出液满足后续提钒铬要求。 展开更多
关键词 钒铬溶液 除硅 碱浸液 化学沉淀
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页岩提钒中和渣制备硫酸钙晶须填料的研究 被引量：2
10
作者 向跟华 刘涛 +1 位作者 张一敏 胡佩伟 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2018年第10期48-53,共6页
以页岩提钒中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,并进行稳定-改性处理,最终制备用于填充塑料的硫酸钙晶须填料。研究了反应温度、反应时间、料浆浓度及助晶剂用量对硫酸钙晶须长径比的影响以及改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度及... 以页岩提钒中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,并进行稳定-改性处理,最终制备用于填充塑料的硫酸钙晶须填料。研究了反应温度、反应时间、料浆浓度及助晶剂用量对硫酸钙晶须长径比的影响以及改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度及改性时间对硫酸钙晶须改性效果的影响。结果表明,在反应温度为130℃、反应时间为6 h、料浆质量分数为3%、助晶剂六水氯化镁用量为10%的条件下,制备出的硫酸钙晶须长径比达90,但晶须在空气中易水化变粗,长径比降至20以下。在硬脂酸用量为4%、初始料浆质量分数为8%、改性温度为90℃、改性时间为20 min的条件下,制备的硫酸钙晶须填料活性指数达0.72,吸油值为0.278 8 g/g,制得的硫酸钙晶须填料呈棒状或纤维状,表面光滑,结晶度较好,长径比稳定在40~50。结合XRD、SEM、FT-IR分析可知,硬脂酸能有效抑制晶须水化过程,保持晶须晶型及形貌稳定,硬脂酸通过与晶须表面发生化学键链接封闭其亲水活性点而抑制晶须水化。 展开更多
关键词 中和渣 硫酸钙晶须 水化 改性 硬脂酸
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微波强化含钒页岩磨矿-浸出试验研究 被引量：2
11
作者 李胜 张一敏 +2 位作者 袁益忠 胡鹏程 叶禹 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2023年第5期25-33,共9页
微波介入含钒页岩磨矿和浸出环节对降低磨矿能耗和提高浸出效率和浸出率,具有积极作用。本研究进行了常规磨矿-浸出和微波磨矿-浸出条件试验对比,并通过微观形貌分析技术和COMSOL电磁热应力模拟研究了微波强化机制。条件试验表明,微波... 微波介入含钒页岩磨矿和浸出环节对降低磨矿能耗和提高浸出效率和浸出率,具有积极作用。本研究进行了常规磨矿-浸出和微波磨矿-浸出条件试验对比,并通过微观形貌分析技术和COMSOL电磁热应力模拟研究了微波强化机制。条件试验表明,微波介入磨矿和浸出后,磨矿时间可缩短33.33%,节省约31.06%的磨矿能耗,钒回收率提高6.18%并且浸出时间缩短79.17%。COMSOL模拟结果表明,微波辐射下磨矿,当钒页岩颗粒彼此接触时,将发生电场极化,产生300-2 500℃的高温热点,高温热点破坏矿物结构;同时,由于矿物组分间介电性质不同,其升温速率也不同,这将会在云母-碳间产生74.2-792 MPa以及云母-黄铁矿间产生4.87-78.5 GPa的热应力,导致异相解离,从而增加钒页岩的可磨性。微波辅助浸出过程中同样存在高温热点,局部高温破坏了矿物结构,细化了矿物的粒度,随着含钒矿物暴露表面的增加,氢离子与活性位点之间的碰撞频率增加,加快了钒的溶出。该研究可为微波辅助磨矿-浸出过程提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 钒页岩 微波助磨 微波浸出 高温热点 应力裂解 COMSOL模拟
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钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态研究 被引量：2
12
作者 刘子帅 张一敏 黄晶 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2019年第12期1-5,共5页
以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式... 以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R 4N)2·VO(C 2O 4)2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R 4N)·Al(C 2O 4)2]和[(R 4N)3·Al(C 2O 4)3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C 2O 4)2-2络合阴离子存在,而铝主要以Al(C 2O 4)-2和Al(C 2O 4)3-3形式同时存在。 展开更多
关键词 含钒页岩 草酸 钒 铝 赋存状态
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钒碱浸出液中钒、硅、铝、铬的梯级分离回收
13
作者 胡玥 蔡震雷 +2 位作者 张一敏 郑秋实 沈洋 《化工环保》 北大核心 2025年第4期571-578,共8页
采用梯级分离回收工艺(主要流程为硅铝共沉淀—酸洗分离硅铝—萃取分离钒铝—萃取分离钒铬)处理高碱多杂含钒浸出液,钒、硅、铝、铬的回收率分别可达95.88%、99.10%、88.43%和90.41%。在pH 8.0、温度70℃、时间1.5 h的硅铝共沉淀工艺条... 采用梯级分离回收工艺(主要流程为硅铝共沉淀—酸洗分离硅铝—萃取分离钒铝—萃取分离钒铬)处理高碱多杂含钒浸出液,钒、硅、铝、铬的回收率分别可达95.88%、99.10%、88.43%和90.41%。在pH 8.0、温度70℃、时间1.5 h的硅铝共沉淀工艺条件下,可实现钒硅分离。在pH 1.8、有机相组成5.0%(体积分数)N263+15.0%仲辛醇+80.0%磺化煤油、相比1∶3、时间3 min的萃取分离钒铝工艺条件下,可实现钒铝分离,钒以H_(2)V_(10)O_(28)^(4-)的形式被N263萃取。在pH 8.0、有机相组成12.5%N263+7.5%仲辛醇+80.0%磺化煤油、相比1∶4、时间3 min的钒铬共萃取工艺条件下,可实现钒铬共萃取。在硫酸浓度2.0 mol/L、相比3∶1、时间20 min的钒铬分步反萃工艺条件下,可实现钒铬分步反萃分离。 展开更多
关键词 钒硅分离 N263 萃取 钒铝分离 钒铬分离 梯级分离
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钒铝合金可溶性阳极法熔盐电解制备高纯金属钒
14
作者 张琪雯 樊涌 +1 位作者 张一敏 刘红 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期130-137,共8页
针对熔盐电解制备金属钒过程流程长、能耗高、电解沉积效率低等问题,以钒铝(V-Al)合金为阳极、钨片为阴极、KCl-LiCl为熔盐,研究可溶性阳极V-Al合金熔盐电解制备高纯金属钒。分析阳极电流密度、电解温度和电解时间对钒离子浓度和电解沉... 针对熔盐电解制备金属钒过程流程长、能耗高、电解沉积效率低等问题,以钒铝(V-Al)合金为阳极、钨片为阴极、KCl-LiCl为熔盐,研究可溶性阳极V-Al合金熔盐电解制备高纯金属钒。分析阳极电流密度、电解温度和电解时间对钒离子浓度和电解沉积效率的影响,优化电解条件,最大限度提升电解沉积效率。结果表明,在阳极电流密度0.3 A/cm^(2)、电解温度500℃、电解时间6 h条件下电解,电解沉积效率最高可达到89%。分析熔盐电解过程中离子的电化学行为,存在三个氧化还原峰,分别转移3个、2个和1个电子,分别对应Al(Ⅲ)→Al、V(Ⅱ)→V和V(Ⅲ)→V(Ⅱ)反应过程。探究电解过程反应机理,阳极V-Al合金失电子释放V^(2+)、V^(3+)和Al^(3+)进入熔盐,与Cl^(-)成键向阴极移动并沉积,得到产物。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分别对电解后阴极沉积产物的微观结构和物相组成进行研究,确定产物为高纯枝晶状的金属钒。 展开更多
关键词 熔盐电解 钒铝合金 金属钒 电化学行为
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聚乙烯亚胺改性生物炭吸附五价钒
15
作者 周佳琪 樊涌 +1 位作者 张一敏 刘红 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期110-119,共10页
开发一种高效且环境友好的生物炭吸附剂,用于从页岩矿浸出液中吸附五价钒。采用聚乙烯亚胺对木屑生物炭进行改性,通过调整聚乙烯亚胺-甲醇溶液的质量分数、浸渍时间和温度,优化改性条件;研究不同吸附条件对吸附量和吸附率的影响,并采用... 开发一种高效且环境友好的生物炭吸附剂,用于从页岩矿浸出液中吸附五价钒。采用聚乙烯亚胺对木屑生物炭进行改性,通过调整聚乙烯亚胺-甲醇溶液的质量分数、浸渍时间和温度,优化改性条件;研究不同吸附条件对吸附量和吸附率的影响,并采用等温线吸附模型进行分析。结果表明,聚乙烯亚胺-甲醇溶液质量分数为10%、浸渍时间为20 min且温度为25℃时,改性生物炭的吸附性能达到最佳。在pH为2、吸附时间8 h、初始浓度1~2 g/L和液固比50∶1 mL/g的条件下,改性生物炭对钒(Ⅴ)的吸附效果最佳。改性生物炭对钒(Ⅴ)的吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,饱和吸附量约为145 mg/g。此外,改性生物炭在吸附酸浸液中的钒(Ⅴ)时表现出优异的吸附选择性。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征,分析了吸附机理,揭示了其主要包括多孔吸附、静电作用、络合作用以及络合-还原作用。 展开更多
关键词 生物炭改性 吸附钒 聚乙烯亚胺 酸浸液
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耐氟嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的驯化及强化提钒
16
作者 王越 蔡震雷 +2 位作者 张一敏 郑秋实 佘依洹 《化工环保》 北大核心 2025年第4期564-570,共7页
通过NaF驯化获得了耐氟嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌株,在此基础上研究了K^(+)、F-强化生物浸出钒,并考察了生物浸出钒页岩过程中KF·2H_(2)O对细菌菌体吸附特性的影响。结果表明:嗜酸性氧化亚铁硫杆菌通过连续转接方法驯化后,耐氟浓度达... 通过NaF驯化获得了耐氟嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌株,在此基础上研究了K^(+)、F-强化生物浸出钒,并考察了生物浸出钒页岩过程中KF·2H_(2)O对细菌菌体吸附特性的影响。结果表明:嗜酸性氧化亚铁硫杆菌通过连续转接方法驯化后,耐氟浓度达到950 mg/L;细菌驯化后对铁离子的吸附以及转运能力增强,铁离子由浸出液转运至细菌内部,有效削弱了Fe钝化阻溶作用,促进了钒的浸出;F-的参与使得云母晶格结构发生破坏,促进了细菌侵蚀过程中钒的释放;KF·2H_(2)O的添加显著提高了细菌在钒页岩矿物表面的吸附能力,从而增强了其对矿物表面的侵蚀作用,浸出30 d后,钒浸出率可达75.55%,比空白组提高29.02个百分点。 展开更多
关键词 钒页岩 耐氟性 吸附 生物浸出
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上横山多层页岩矿床低强度相似材料试验模型研究 被引量：15
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作者 叶义成 施耀斌 +3 位作者 王其虎 姚囝 鲁方 岳哲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期114-120,共7页
通过相似配比试验,研制不同砂胶比的低强度相似材料,分析了砂胶比和胶结材料中水泥含量对其物理和力学性质的影响及其变化规律。根据上横山多层页岩矿床赋存条件和相似模拟试验要求,确定了3个可行的、有效的相似材料配比,结合相似模拟... 通过相似配比试验,研制不同砂胶比的低强度相似材料,分析了砂胶比和胶结材料中水泥含量对其物理和力学性质的影响及其变化规律。根据上横山多层页岩矿床赋存条件和相似模拟试验要求,确定了3个可行的、有效的相似材料配比,结合相似模拟条件构筑了多层页岩矿床相似材料模型。试验结果表明,相同砂胶比的低强度相似材料的密度、抗压强度、弹性模量和泊松比均随胶结材料中水泥含量的增加而增大;密度、孔隙率、弹性模量和泊松比在低砂胶比条件下具有更小的波动性。进一步研究发现,选择的低强度页岩相似材料实际相似常数与设计相似常数误差≤1.77%;利用数值模拟回采矿床矿柱的变形特征与相似模拟试验基本相似,应变变化幅度≤8.76%,试验模型在多层页岩矿床模型试验研究上具有一定的合理性。研究结果为有效的进行多层页岩矿床地下开采研究提供科学依据和试验基础。 展开更多
关键词 相似模拟模型 低强度相似材料 配比试验 页岩 多层矿床 上横山
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含钒石煤微波焙烧提钒试验研究 被引量：17
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作者 刘涛 胡鹏程 +1 位作者 张一敏 袁益忠 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2015年第1期46-49,53,共5页
以某含钒石煤为原料进行微波焙烧提钒研究,并与常规焙烧提钒进行对比,主要考察微波焙烧温度、微波焙烧时间、硫酸体积浓度、浸出时间、液固比、浸出温度对钒浸出率的影响。结果表明,在微波焙烧温度550℃、焙烧时间20min、硫酸体积浓度15... 以某含钒石煤为原料进行微波焙烧提钒研究,并与常规焙烧提钒进行对比,主要考察微波焙烧温度、微波焙烧时间、硫酸体积浓度、浸出时间、液固比、浸出温度对钒浸出率的影响。结果表明,在微波焙烧温度550℃、焙烧时间20min、硫酸体积浓度15%、浸出时间6h、液固比1.5∶1(mL/g)、浸出温度95℃的条件下,钒浸出率为86.64%,在相同浸出条件下,常规马弗炉700℃焙烧1h钒的浸出率为84.22%。微波焙烧相对常规焙烧能在更低温度、更短时间内达到相同的提钒效果。 展开更多
关键词 石煤 钒 微波 焙烧 酸浸
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石煤酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为研究 被引量：8
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作者 李道 刘涛 +3 位作者 张一敏 黄晶 孙坤 汪博 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2016年第6期50-53,75,共5页
在热力学计算分析的基础上,对某云母型石煤脱碳样在酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为进行研究。结果表明,在氟化钙—硫酸浸出体系中,含钒矿物白云母溶解的同时,赤铁矿和钾长石等矿物亦会发生溶解反应,硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、... 在热力学计算分析的基础上,对某云母型石煤脱碳样在酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为进行研究。结果表明,在氟化钙—硫酸浸出体系中,含钒矿物白云母溶解的同时,赤铁矿和钾长石等矿物亦会发生溶解反应,硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、液固比等参数对V、Fe、Al的浸出率影响有相同趋势,铝浸出率高于钒和铁;酸浸过程中主要矿物溶解的难易顺序为赤铁矿、白云母、钾长石,且赤铁矿达到溶解平衡所需时间较长,而白云母和钾长石可在较短时间内达到溶解平衡;要减少酸浸提钒过程中铁的溶出,可在保证钒浸出率的前提下适当缩短浸出时间。 展开更多
关键词 石煤 酸浸 V FE AL 浸出行为 热力学
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湖北某云母型含钒石煤重—浮联合预抛尾试验 被引量：13
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作者 刘鑫 张一敏 +3 位作者 刘涛 孙坤 汪博 许承宝 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第5期93-98,共6页
湖北某云母型含钒石煤V_2O_5品位为0.81%,钒主要赋存在白云母和伊利石中。为提高酸浸给矿V_2O_5品位、降低酸浸作业矿量及耗酸矿物含量,从而降低酸耗和生产成本,对有代表性试样进行了重—浮联合工艺预抛尾试验。结果表明,试样在磨矿细度... 湖北某云母型含钒石煤V_2O_5品位为0.81%,钒主要赋存在白云母和伊利石中。为提高酸浸给矿V_2O_5品位、降低酸浸作业矿量及耗酸矿物含量,从而降低酸耗和生产成本,对有代表性试样进行了重—浮联合工艺预抛尾试验。结果表明,试样在磨矿细度为-74μm占70.9%情况下,采用超极限螺旋溜槽粗选,粗选中矿再磨至-74μm占65.6%情况下进行螺旋溜槽再选,再选中矿再磨至-74μm占75.6%情况下正浮选,可抛出产率29.59%、V_2O_5品位为0.34%的合格尾矿,精矿V_2O_5品位提高至1.01%,V_2O_5回收率达87.60%,较好地实现了提高酸浸给矿V_2O_5品位、降低酸浸作业矿量及耗酸矿物含量的目标。 展开更多
关键词 含钒石煤 超极限螺旋溜槽 重—浮联合选矿工艺
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