Một Phương Pháp Mới Để Tận Dụng Toàn Diện Xỉ Vanadi

Metallurgical and Materials Transactions B - Tập 53 - Trang 2198-2208 - 2022
Zihui Dong1, Jie Zhang1, Baijun Yan1
1State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, Department of Physical Chemistry of Metallurgy, School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, P. R. China

Tóm tắt

Mặc dù xỉ vanadi chứa nhiều kim loại quý giá như vanadi, titan, crôm, sắt, v.v., nhưng nó chỉ được sử dụng để chiết xuất vanadi do các hạn chế về kỹ thuật. Để hiện thực hóa việc tận dụng toàn diện xỉ vanadi, một phương pháp mới đã được đề xuất trong công trình này. Đầu tiên, quá trình khử hydro xỉ vanadi đã được nghiên cứu. Sự tiến hóa của pha và vi hình thái của xỉ vanadi trong các điều kiện khử khác nhau đã được thảo luận chi tiết. Kết quả cho thấy rằng pyroxene và olivin xung quanh spinel trong xỉ vanadi đã được khử chọn lọc thành sắt kim loại và silica dưới các điều kiện khử thích hợp, và cấu trúc đã bị phá hủy. Sau đó, phương pháp thu hồi sắt kim loại từ xỉ vanadi đã được khử với dung dịch ferric chlorua đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy hơn 98% sắt kim loại trong xỉ vanadi đã được khử có thể được chiết xuất một cách chọn lọc bằng dung dịch ferric chlorua, và vanadi, titan, và crôm được để lại trong chất trung gian đã khử sắt. Cuối cùng, việc chiết xuất vanadi, titan và crôm từ chất trung gian đã khử sắt bằng phương pháp chiết xuất thủy nhiệt bằng axit oxalic đã được nghiên cứu, và tỷ lệ thu hồi chiết xuất lần lượt là 96,8%, 94,7% và 95,4%. Phương pháp này cung cấp những hiểu biết về việc tận dụng toàn diện xỉ vanadi, điều này đặc biệt có lợi cho xỉ vanadi có chất lượng thấp.

Từ khóa

#xỉ vanadi #khai thác kim loại #khử bằng hydro #dung dịch ferric chlorua #chiết xuất axit oxalic

Tài liệu tham khảo

S. Liu, X. He, Y. Wang, and L. Wang: J. Clean Prod., 2020, vol. 284, p. 124674. H.X. Fang, H.Y. Li, and B. Xie: ISIJ Int., 2012, vol. 52, pp. 1958–65. E. Hukkanen and H. Walden: Int. J. Miner. Process., 1985, vol. 15, pp. 89–102. S. Liu, L. Wang, and K. Chou: Ind. Eng. Chem., 2016, vol. 55, pp. 12962–69. Z.H. Dong, J. Zhang, and B.J. Yan: Metall. Mater. Trans. B., 2021, vol. 52B, pp. 3961–69. H.Y. Li, H.X. Fang, K. Wang, W. Zhou, Z. Yang, and X.M. Yan: Hydrometallurgy., 2015, vol. 156, pp. 124–35. M. Li, L. Xiao, J.J. Liu, Z.X. Shi, Z.B. Fu, and Y. Peng: Mater. Sci. Forum., 2016, vol. 863, pp. 144–48. J. Wen, T. Jiang, Y. Liu, and X.X. Xue: Miner. Process Extr. Metall. Rev., 2018, vol. 2018, pp. 1–11. J. Wen, T. Jiang, M. Zhou, H.Y. Gao, and X.X. Xue: Int. J. Miner. Metall. Mater., 2018, vol. 25, pp. 515–26. M. Li, B. Liu, S. Zheng, S. Wang, H. Du, D.B. Dreisinger, and Y. Zhang: J. Clean Prod., 2017, vol. 149, pp. 206–17. J. Wen, T. Jiang, J.P. Wang, L.G. Lu, and H.Y. Sun: J. Clean Prod., 2020, vol. 261, pp. 1–11. H.Y. Li, C.J. Wang, Y.H. Yuan, Y. Guo, and B. Xi: J. Clean Prod., 2020, vol. 260, p. 121091. W.Z. Mu, T.A. Zhang, Z.H. Dou, G.Z. Lü, L. Hu, and B. Yu: AMM., 2011, vol. 79, pp. 242–47. Z.H. Wang, S.L. Zheng, S.N. Wang, B. Liu, D.W. Wang, and H. Du: Trans. Nonferrous Met. Soc. China., 2014, vol. 24, pp. 1273–88. B. Fu: Handbook of metallurgical analysis of nonferrous metals, 2nd ed. Metallurgical Industry Press, Beijing, 2008, pp. 231–32. M. Ishii, M. Nakahira, and T. Yamanaka: Solid State Commun., 1972, vol. 11, pp. 209–12. R. Jeanloz: Phys. Chem. Miner., 1980, vol. 5, pp. 327–41. D. Kim, D. Lim, H. Ryu, J. Lee, S.I. Ahn, B.S. Son, S.J. Kim, C.H. Kim, and J.C. Park: Inorg. Chem., 2017, vol. 56, pp. 12116–28. Y. Wang, J. Song, Q. Guo, X. Xi, G. Hou, G. Wei, and J. Qu: J. Clean Prod., 2018, vol. 172, pp. 2576–84. H.L. Choi and P. Chan: J MATER SCI., 1999, vol. 34, pp. 3591–96. H.L. Liu, J.H. Hu, H. Wang, and C. Wang: Chin. J. Process. Eng., 2012, vol. 12, pp. 265–70. S. Kang, T. Reijiro, and Y. Jun-Ichiro: ISIJ Int., 2007, vol. 32, pp. 496–504. M.C. Biesinger, B.P. Payne, A.P. Grosvenor, L. Lau, A.R. Gerson, and R. Smart: Appl. Surf. Sci., 2011, vol. 257, pp. 2717–30. I. Uhlig, R. Szargan, H.W. Nesbitt, and K. Laajalehto: Appl. Surf. Sci., 2001, vol. 179, pp. 222–29. G. Silversmit, D. Depla, H. Poelman, G.B. Marin, and R.D. Gryse: J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 2004, vol. 135, pp. 167–75. R.P. Netterfield, P.J. Martin, C.G. Pacey, W.G. Sainty, and G. Auchterlonie: J. Appl. Phys., 1989, vol. 66, pp. 1805–09. J.L. Fierro, L.A. Arrua, and J.M. Nieto: Appl. Catal., 1988, vol. 37, pp. 323–38. D. Gonbeau, C. Guimon, G. Pfister-Guillouzo, A. Levasseur, and R. Dormoy: Surf. Sci., 1991, vol. 254, pp. 81–89. A. Maetaki and K. Kishi: Surf. Sci., 1998, vol. 411, pp. 35–45. K.J. Freund: Surf. Sci., 1991, vol. 258, pp. 23–34. J. Marcus: Surf. Sci., 1991, vol. 249, pp. 171–79. J. Fujita, A.E. Martell, and K. Nakamoto: J. Chem. Phys., 1962, vol. 36, pp. 324–31. D. Fatouros: J. Electroanal. Chem., 2005, vol. 579, pp. 239–42. N. Nagai and H. Hashimoto: Appl. Surf. Sci., 2001, vol. 172, pp. 307–11. S. Song, H.B. Cho, and H.T. Kim: J. Ind. Eng. Chem., 2018, vol. 61, pp. 281–87.