《石煤中釩矽資源綜合利用基礎研究》是依託中南大學，由張國范擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石煤中釩矽資源綜合利用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張國范
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以石煤作為研究對象，以實現石煤提釩過程中釩、矽的綜合利用為研究目標，研究高溫過程中石煤組成礦物的物相轉化、主要元素的化學環境變化機制，揭示溫度、礦物物相轉化、元素價態轉化的基本規律以及三者之間的耦合機制；研究鹼性水溶液體系石煤焙燒渣溶出行為基礎理論研究，建立石煤鹼性浸出模型，形成石煤焙燒渣鹼性浸出理論體系；研究從石煤鹼浸液製備白碳黑基礎研究，包括強鹼體系中二氧化矽微核形成與生長，其它元素在其表面的共沉澱、吸附等行為，以及釩矽分離的基本規律，形成選擇性沉澱與微核控制生長理論。我國石煤的蘊藏量極為豐富，僅湖南、湖北等7省的石煤中，V2O5的儲量就達11797萬t ，另外石煤中還含有60%~80%的二氧化矽，目前採用現有的技術難以實現石煤利用與環境保護的協調，且僅對石煤中釩的進行了利用，可見該項目的實施對我國石煤資源的綜合利用有著重要的意義。
結題摘要
本項目以石煤作為研究對象，採用多種現代測試技術，結合大量理論分析和試驗研究，對石煤氧化焙燒過程、焙燒渣釩矽浸出過程以及鹼性體系下釩矽分離過程中相關理論進行了細緻系統的研究。通過對石煤氧化焙燒過程中石煤組成礦物的物相轉化、石煤形貌與孔結構變化、釩價態變化規律的研究以及氧化焙燒過程的熱力學分析，明確了焙燒溫度、礦物物相轉化、元素價態轉化的基本規律以及三者之間的耦合機制；對鹼性水溶液體系下石煤焙燒渣中釩、矽的溶出行為進行了研究，並考查了焙燒過程中石煤結構的破壞程度對釩矽浸出效果的影響；基於石煤鹼浸液體系的溶液化學性質，通過CO2沉澱法成功實現了鹼性體系下的釩、矽分離，獲得了純度高、比表面積大的合格白炭黑產品，並結合溶液化學、熱力學和動力學分析，初步明確了釩矽分離機理。本項目所取得的研究成果將拓展石煤資源綜合利用的研究內容，具有一定的套用前景。
