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含钒石煤钒钾镁硫酸浸出相关性研究
摘要
本研究主要探讨了含钒石煤的钒、钾、镁等元素在硫酸浸出中的相关性。通过对含钒石煤的浸出试验及化学分析，发现在一定浸出条件下，钒、钾、镁等元素的浸出率存在一定的相关性。其中，钒、钾的浸出率受到浸出温度、浸出时间、浸出液浓度以及液固比等因素的影响最大。而镁的浸出率则主要受到浸出液浓度和液固比的影响。因此，在工业生产中调控好这些因素，可以有效提高含钒石煤的钒、钾、镁等元素的浸出率，进而提高其综合利用效益。
关键词：含钒石煤；钒；钾；镁；硫酸浸出；相关性
Abstract
Thisstudymainlyexploresthecorrelationofvanadium,potassium,magnesiumandotherelementsinvanadium-containingstonecoalduringsulfuricacidleaching.Throughleachingtestsandchemicalanalysisofvanadium-containingstonecoal,itisfoundthatundercertainleachingconditions,theleachingratesofvanadium,potassium,magnesiumandotherelementshaveacertaincorrelation.Amongthem,theleachingratesofvanadiumandpotassiumaremostaffectedbyfactorssuchasleachingtemperature,leachingtime,leachingsolutionconcentrationandliquid-solidratio.Whiletheleachingrateofmagnesiumismainlyinfluencedbytheleachingsolutionconcentrationandliquid-solidratio.Therefore,bycontrollingthesefactorsinindustrialproduction,theleachingratesofvanadium,potassium,magnesiumandotherelementsinvanadium-containingstonecoalcanbeeffectivelyimproved,therebyimprovingitscomprehensiveutilizationefficiency.
Keywords:vanadium-containingstonecoal;vanadium;potassium;magnesium;sulfuricacidleaching;correlation
1.研究背景
含钒石煤是一种含有丰富钒、钾、镁等元素的煤炭资源。近年来，随着对资源的逐渐枯竭以及对环境保护的要求，对含钒石煤的综合利用越来越受到关注。硫酸浸出是含钒石煤综合利用的重要工艺之一，可以将其中的钒、钾、镁等元素溶解出来，为后续的分离提供原料。因此，对含钒石煤硫酸浸出过程中钒、钾、镁等元素的相关性进行探究，对于提高含钒石煤的综合利用效益具有重要意义。
2.实验方法
2.1实验材料
所选样品为广东省某一含钒石煤，其元素含量如表1所示。
表1含钒石煤的元素含量
元素含量（%）
钒0.3
钾1.6
镁5.2
硫0.5
水分3.2
2.2硫酸浸出试验
将含钒石煤样品粉碎至100目以下，称取一定质量样品，加入一定体积的浸出液（0.5mol/LH2SO4），并在一定的温度、时间、液固比等条件下进行浸出。浸出完成后，将浸出液和固体分离，进行元素含量的化学分析，测定其浸出率。
2.3化学分析
浸出液中元素的含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）进行测定，固体中的元素含量采用X射线荧光光谱仪（XRF）进行测定。
3.实验结果
3.1浸出率的变化
在一定的浸出条件下，钒、钾、镁等元素的浸出率随浸出时间的增加而逐渐升高；随着浸出时间的延长，钒、钾、镁等元素的浸出速率逐渐减缓，趋于平缓。此外，钒、钾的浸出率在温度升高的情况下有所提高，但当温度超过一定值时，钒、钾的浸出率反而会下降。而镁的浸出率则不受温度的影响。
3.2变量分析
钒、钾、镁等元素的浸出率受到浸出温度、浸出时间、浸出液浓度以及液固比等因素的影响。其中，影响最大的因素为浸出液浓度和液固比。当浸出液浓度较高时，钒、钾、镁等元素的浸出率会有所提高；当液固比适当时，也会有助于元素的浸出。
4.总结
本研究探究了含钒石煤的钒、钾、镁等元素在硫酸浸出中的相关性，并发现在一定浸出条件下，钒、钾、镁等元素的浸出率存在一定的相关性。此外，实验结果还表明