RU2775452C1 - Method for extracting vanadium from the ashes of thermal power plants from the combustion of fuel oil - Google Patents
Method for extracting vanadium from the ashes of thermal power plants from the combustion of fuel oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775452C1 RU2775452C1 RU2021139596A RU2021139596A RU2775452C1 RU 2775452 C1 RU2775452 C1 RU 2775452C1 RU 2021139596 A RU2021139596 A RU 2021139596A RU 2021139596 A RU2021139596 A RU 2021139596A RU 2775452 C1 RU2775452 C1 RU 2775452C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- vanadium
- fuel oil
- ash
- ashes
- Prior art date
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002956 ash Substances 0.000 title abstract description 21
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 title abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- 235000008170 thiamine pyrophosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003301 NiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 iron-nickel Chemical compound 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Способ извлечения ванадия из зол ТЭС от сжигания мазута относится к металлургии редких металлов и может быть использовано в технологии извлечения ванадия из зол ТЭС (теплоэлектростанций) от сжигания мазута.The method for extracting vanadium from TPP ash from fuel oil combustion refers to the metallurgy of rare metals and can be used in the technology for extracting vanadium from TPP ash (thermal power plants) from fuel oil combustion.
Золы от сжигания мазута содержат 1,5-30% V2O5 и до 5-10% NiO. Неоднородность химического и фазового составов зол затрудняет их переработку по единой технологии.Ashes from fuel oil combustion contain 1.5-30% V 2 O 5 and up to 5-10% NiO. The heterogeneity of the chemical and phase compositions of ashes makes it difficult to process them according to a single technology.
Известен способ переработки зол ТЭС [Патент РФ №2080403, С22В 34/22, опубл. 27.05.1997] от сжигания мазута, включающий смешивание золы с СаСО3, обработку водой при Т:Ж=1-1,5:10 для предотвращения спекания на стадии обжига, окислительный обжиг шихты при температуре 850-900°С, выщелачивание продуктов обжига и последующее гидролитическое осаждение технического V2O5. Недостатком этого способа является необходимость предварительной обработки золы перед обжигом, при которой происходит потери водорастворимых ванадатов. В данном способе дальнейшая переработка промывных вод не предусматривает извлечения ванадия.A known method of processing the ashes of thermal power plants [RF Patent No. 2080403, S22V 34/22, publ. 27.05.1997] from fuel oil combustion, including mixing ash with CaCO 3 , treatment with water at T:W=1-1.5:10 to prevent sintering at the firing stage, oxidative roasting of the charge at a temperature of 850-900°C, leaching of roasting products and subsequent hydrolytic precipitation of technical V 2 O 5 . The disadvantage of this method is the need for pre-treatment of the ash before firing, in which there is a loss of water-soluble vanadates. In this method, further processing of wash water does not provide for the extraction of vanadium.
Известен способ переработки зол ТЭС [патент СССР №1340188, С22В, 34/22, опубл. 20.11.1995], согласно которому после ее измельчения вводят железосодержащие шламы ТЭС и кальцийсодержащую добавку с последующим двухстадийным окислительным обжигом, который проводился в две стадии. Первая стадия проводилась при температуре 500°С в течение 1,3 ч для выжигания углерода, вторая - при температуре 900°С в течение 2 ч. Ванадий извлекают из огарка двухстадийным выщелачиванием при рН=2,6 и 3,5% серной кислотой. В результате ванадий переходит в раствор, а никель - в железо-никелевый концентрат. Недостатками способа является необходимость дополнительных энергозатрат, связанных с выжиганием углерода.A known method of processing the ashes of thermal power plants [USSR patent No. 1340188, C22B, 34/22, publ. 11/20/1995], according to which, after its grinding, iron-containing sludge from thermal power plants and a calcium-containing additive are introduced, followed by two-stage oxidative roasting, which was carried out in two stages. The first stage was carried out at a temperature of 500°C for 1.3 hours to burn carbon, the second - at a temperature of 900°C for 2 hours. Vanadium is extracted from the cinder by two-stage leaching at pH=2.6 and 3.5% sulfuric acid. As a result, vanadium goes into solution, and nickel - into iron-nickel concentrate. The disadvantages of this method is the need for additional energy costs associated with the burning of carbon.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ [патент РФ №2334800, С22В, 34/22, 1/04, 3/04, опубл. 27.09.2008 бюлл. №27], включающий смешивание золы с карбонатом натрия и водой и последующую термообработку при температуре 100-150°С в течение 2 часов. Полученный спек выщелачивают водой при температуре 95-100°С и Т:Ж=1,5:3. Недостатками данного способа являются относительно низкое извлечение ванадия в раствор, а низкая температура термообработки не позволит перевести ванадий в водорастворимые ванадаты.Closest to the claimed method is the method [RF patent No. 2334800, C22B, 34/22, 1/04, 3/04, publ. Bull. 27.09.2008 No. 27], including mixing the ash with sodium carbonate and water and subsequent heat treatment at a temperature of 100-150°C for 2 hours. The resulting cake is leached with water at a temperature of 95-100°C and T:W=1.5:3. The disadvantages of this method are the relatively low extraction of vanadium into solution, and the low heat treatment temperature will not allow the transfer of vanadium into water-soluble vanadates.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение извлечения ванадия в раствор.The technical result of the proposed invention is to increase the extraction of vanadium into the solution.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения ванадия из зол ТЭС от сжигания мазута применяется окислительный обжиг шихты, состоящей из золы и карбоната натрия в количестве 24-30% от массы золы с последующим выщелачиванием продукта обжига в воде при температуре 80°С в течение 60 мин, отличающийся тем, что окислительный обжиг шихты с 24-30% добавкой карбоната натрия проводят при температуре 750-900°С.The technical result is achieved by the fact that in the method of extracting vanadium from the ashes of thermal power plants from the combustion of fuel oil, oxidative roasting of a mixture consisting of ash and sodium carbonate in an amount of 24-30% by weight of ash is used, followed by leaching of the roasting product in water at a temperature of 80 ° C for 60 min, characterized in that the oxidative firing of the mixture with 24-30% addition of sodium carbonate is carried out at a temperature of 750-900°C.
Сущность изобретения заключается в том, что при данных температурах интенсифицируется образование водорастворимых ванадатов натрия, дальнейшее извлечение которых возможно на стадии водного выщелачивания.The essence of the invention lies in the fact that at these temperatures the formation of water-soluble sodium vanadates is intensified, the further extraction of which is possible at the stage of aqueous leaching.
В предлагаемом способе содержание карбоната натрия составляет 24-30% от массы шихты, температура окислительного обжига находится в 750-900°С, т.к. в этом интервале температур происходит максимальное извлечение ванадия в раствор. После окислительного обжига проводят водное выщелачивание при температуре 80°С в течение 60 мин.In the proposed method, the content of sodium carbonate is 24-30% by weight of the mixture, the temperature of oxidative firing is 750-900°C, because in this temperature range, the maximum extraction of vanadium into the solution occurs. After oxidative roasting, aqueous leaching is carried out at a temperature of 80°C for 60 minutes.
Разработку предложенного способа переработки зол ТЭС от сжигания мазута с извлечением ванадия и никеля проводили на пробе золы со следующим химическим составом, %: 42,86 Fe2O3, 8,92 V2O5, 5,11 P2O5, 2,59 NiO, 2,4 CaO, 2,31 SiO2, 1,38 SO3, 1,8 Al2O3, 1,29 MgO, 0,7 Срасч, 27,6 ППП, 0,62 остальное.The development of the proposed method for processing TPP ash from fuel oil combustion with the extraction of vanadium and nickel was carried out on an ash sample with the following chemical composition, %: 42.86 Fe 2 O 3 , 8.92 V 2 O 5 , 5.11 P 2 O 5 , 2 .59 NiO, 2.4 CaO, 2.31 SiO 2 , 1.38 SO 3 , 1.8 Al 2 O 3 , 1.29 MgO, 0.7 C calc , 27.6 PPP, 0.62 rest.
Основные показатели предлагаемой технологии переработки зол ТЭС от сжигания мазута представлены в таблице 1.The main indicators of the proposed technology for processing TPP ash from fuel oil combustion are presented in Table 1.
Пример 1.Example 1
Навеска исходной золы с содержанием 8,92% V2O5 и 2,59% NiO смешивается с карбонатом натрия, взятым в количестве 24% от массы золы. Окислительный обжиг шихты проводится при температуре 400°С в течение 60 мин. После обжига проводится водное выщелачивание огарка при температуре 80°С в течение 60 мин. В результате степень извлечения V2O5 составила 35,2%.A portion of the original ash with a content of 8.92% V 2 O 5 and 2.59% NiO is mixed with sodium carbonate, taken in an amount of 24% by weight of the ash. The oxidative roasting of the mixture is carried out at a temperature of 400°C for 60 minutes. After roasting, the cinder is leached in water at a temperature of 80°C for 60 minutes. As a result, the degree of extraction of V 2 O 5 amounted to 35.2%.
Пример 2.Example 2
Шихту обжигают при температуре составляет 750°С с 24% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 76,1%.The mixture is fired at a temperature of 750°C with 24% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 76.1%.
Пример 3.Example 3
Шихту обжигают при температуре составляет 750°С с 30% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 79,7%.The mixture is fired at a temperature of 750°C with 30% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 79.7%.
Пример 4.Example 4
Шихту обжигают при температуре составляет 800°С с 24% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 92,8%.The mixture is fired at a temperature of 800°C with 24% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 92.8%.
Пример 5. Шихту обжигают при температуре составляет 800°С с 30% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 93,8%.Example 5 The charge is fired at a temperature of 800° C. with 30% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 93.8%.
Пример 6. Шихту обжигают при температуре составляет 850°С с 24% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 94,0%.Example 6 The mixture is fired at a temperature of 850°C with 24% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 94.0%.
Пример 7. Шихту обжигают при температуре составляет 850°С с 30% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 96,3%.Example 7 The mixture is fired at a temperature of 850° C. with 30% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 96.3%.
Пример 8. Шихту обжигают при температуре составляет 900°С с 24% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 99,2%.Example 8 The mixture is fired at a temperature of 900° C. with 24% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 99.2%.
Пример 9. Шихту обжигают при температуре составляет 900°С с 30% Na2CO3. В этом случае степень извлечения V2O5 составляет 95,1%.Example 9 The mixture is fired at a temperature of 900° C. with 30% Na 2 CO 3 . In this case, the recovery of V 2 O 5 is 95.1%.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775452C1 true RU2775452C1 (en) | 2022-07-01 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3929460A (en) * | 1973-06-25 | 1975-12-30 | Billiton Research Bv | Process for the preparation of vanadium, vanadium alloys or vanadium compounds |
| SU256261A1 (en) * | 1968-04-08 | 1977-11-25 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина | Method of extracting vanadium from vanadium-containing materials |
| US4662936A (en) * | 1984-01-25 | 1987-05-05 | Gfe Gesellschaft Fur Elektrometallurgie Mbh | Method of treating nickel-containing and vanadium-containing residues |
| RU2334800C1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-09-27 | Галина Алексеевна Лукомская | Method of extraction of vanadium out of after burning waste of sulphuric black oil |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU256261A1 (en) * | 1968-04-08 | 1977-11-25 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина | Method of extracting vanadium from vanadium-containing materials |
| US3929460A (en) * | 1973-06-25 | 1975-12-30 | Billiton Research Bv | Process for the preparation of vanadium, vanadium alloys or vanadium compounds |
| US4662936A (en) * | 1984-01-25 | 1987-05-05 | Gfe Gesellschaft Fur Elektrometallurgie Mbh | Method of treating nickel-containing and vanadium-containing residues |
| RU2334800C1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-09-27 | Галина Алексеевна Лукомская | Method of extraction of vanadium out of after burning waste of sulphuric black oil |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2775452C1 (en) | Method for extracting vanadium from the ashes of thermal power plants from the combustion of fuel oil | |
| CN101893370A (en) | System adopting high concentration CO2 flue gas as coal dust drying medium in boiler | |
| CN105542822B (en) | The bloodstone compound additive and preparation method of reduction domestic coke ignition temperature and application | |
| CN111485100A (en) | Method for enhancing gold leaching rate by suspension roasting of carbon-containing gold ore | |
| US4100251A (en) | Method of recovering metals out of soot originating from the combustion of oil | |
| CN105733728B (en) | The magnetic iron ore compound additive and preparation method of reduction domestic coke ignition temperature and application | |
| RU2616751C1 (en) | Method of processing germanium-containing material | |
| CN104805316A (en) | Method for extracting germanium by thermally reducing and volatilizing germanium ores | |
| CN105733727A (en) | Attapulgite composite additive for reducing ignition temperature of civilian coke, preparation method and application | |
| CN102212709A (en) | Method for extracting vanadium by calcining vanadium-containing stone coal powder in calciner and pickling | |
| CN101760274A (en) | Composite coal and preparation method thereof | |
| RU2441084C2 (en) | Method of molybdenum concentrate processing | |
| RU2605987C1 (en) | Method for complex processing of ash from burning coal | |
| JP2659132B2 (en) | Beneficiation method of solid carbonaceous material | |
| CN103589860B (en) | The method of the poor iron ore of a kind of rotary kiln baking | |
| RU2012128356A (en) | METHOD FOR INCREASING HEAT TRANSFER EFFICIENCY IN THE FURNACE FOR COAL FURNACE FIRING | |
| CN111733329A (en) | System and method for preparing metal arsenic from resource utilization of multiple arsenic residues | |
| RU2772777C1 (en) | Method for processing oily scale | |
| RU2787918C1 (en) | Method for extracting iron from red sludge | |
| KR920005185B1 (en) | Making method for magnetic materials | |
| RU2644892C1 (en) | Extraction method of metals at the gasification of solid fuel in a polyfuel gas generator | |
| JPS60161339A (en) | Recovering method of vanadium | |
| JP2829336B2 (en) | Co-production method of pulp and soluble potassium fertilizer | |
| RU2696989C1 (en) | Method for processing molybdenite-containing concentrates | |
| CN107474862A (en) | A kind of civilian clean coke and its processing method |