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石煤提钒废渣资源化利用研究申请人：徐辉吉首大学化学化工学院主要内容立项依据研究方案研究基础立项依据目前，我国石煤提钒工艺的研究和生产发展迅速，提钒工艺、技术装备水平都取得了长足进展，具有较好的经济效益和社会效益。然而，石煤提钒过程中产生的“三废”对环境造成严重污染，致使近几年来绝大多数中小型钒厂关闭。因此，解决石煤提钒企业“三废”对环境的污染，己成为石煤提钒工业中待解决的重大课题。从产业发展角度而言，大量堆存的石煤提钒渣阻碍了我国石煤提钒企业的发展，从可持续发展、建设环境友好型社会的目的出发，石煤提钒渣的无害化处置、资源化利用不容缓。1.1研究目的、意义立项依据1.2国内外研究现状分析和发展趋势世界范围分析，石煤提钒渣几乎属于我国一种特色渣，国外由于石煤资源很少或没有，使得对石煤提钒渣资源化利用研究成果基本为零。而我国由于长期以来以牺牲环境为代价换取经济增长的发展模式注定了对石煤提钒渣的研究极度缺乏，因此石煤提钒渣的资源化处理相对于该产业的迅猛发展严重滞后。从现有资料分析，我国石煤提钒渣研究还处于基础起步阶段，对其基本性能，特别是从综合利用角度进行的性能研究显得很缺乏。现有的无害化处置方式几乎为空白，主要的基础性研究利用方式包括：制建筑材料——水泥、建筑砖、建筑用陶粒及混凝土材料；提取钼、镍等金属；作为肥料；作混凝土材料充填塌陷废地；制作保温材料；制作聚合铁铝硅酸等。2提钒工艺1.3存在的一些问题a．石煤渣的低掺入量问题b．二次污染问题c、理化性质存在差异问题d、技术难题立项依据1.1研究目的、意义目前，我国石煤提钒工艺的研究和生产发展迅速，提钒工艺、技术装备水平都取得了长足进展，具有较好的经济效益和社会效益。然而，石煤提钒过程中产生的“三废”对环境造成严重污染，致使近几年来绝大多数中小型钒厂关闭。因此，解决石煤提钒企业“三废”对环境的污染，己成为石煤提钒工业中待解决的重大课题。从产业发展角度而言，大量堆存的石煤提钒渣阻碍了我国石煤提钒企业的发展，从可持续发展、建设环境友好型社会的目的出发，石煤提钒渣的无害化处置、资源化利用不容缓。立项依据1.2国内外研究现状分析和发展趋势世界范围分析，石煤提钒渣几乎属于我国一种特色渣，国外由于石煤资源很少或没有，使得对石煤提钒渣资源化利用研究成果基本为零。而我国由于长期以来以牺牲环境为代价换取经济增长的发展模式注定了对石煤提钒渣的研究极度缺乏，因此石煤提钒渣的资源化处理相对于该产业的迅猛发展严重滞后。从现有资料分析，我国石煤提钒渣研究还处于基础起步阶段，对其基本性能，特别是从综合利用角度进行的性能研究显得很缺乏。现有的无害化处置方式几乎为空白，主要的基础性研究利用方式包括：制建筑材料——水泥、建筑砖、建筑用陶粒及混凝土材料；提取钼、镍等金属；作为肥料；作混凝土材料充填塌陷废地；制作保温材料；制作聚合铁铝硅酸等。立项依据1.2国内外研究现状分析和发展趋势从以上研究我们也要看到存在的一些问题：a．石煤渣的低掺入量问题b．二次污染问题c、理化性质存在差异问题d、技术难题立项依据1.3项目应用前景其应用价值主要有两个方面：一是解决石煤提钒企业对环境的污染，降低石煤提钒工业对环境的负荷，促进石煤提钒工业的发展。二是用石煤渣做原材料生产水泥、砖可以降低原料成本，实现变废为宝的目的。研究方案研究目标解决直接酸浸石煤提钒渣资源化的关键技术，降低石煤提钒工业环境负荷的目的，促进石煤提钒工业的可持续发展。研究内容1对石煤渣的理化性质、矿物组成、化学成分及活化特性进行初步分析，为渣资源化提供理论基础；2利用石煤提钒渣及其他辅助原料，探索渣有效应用途径，对水泥、砖等建筑材料进行可行性试验研究，并对其相应的性能指标进行分析，协调好材料的矛盾关系，研制出性能符合相应产品的要求；3从经济、环保角度讨论影响产品的工艺条件，并探讨相关的机理问题。4从利用率的探讨产品开发方向，以实现渣的资源化利用。研究方案拟解决的关键问题：1、解决石煤制品的强度和性能影响因素2、解决石煤提钒渣工业化生产方法研究方案拟采取的研究方法1、理化性质分析与表征2、石煤提钒尾废渣活性实验3、石煤提钒渣制作水泥实验分析4、石煤提钒尾渣制备砖试验分析2提钒工艺1.3存在的一些问题a．石煤渣的低掺入量问题b．二次污染问题c、理化性质存在差异问题d、技术难题2提钒工艺1.3存在的一些问题a．石煤渣的低掺入量问题b．二次污染问题c、理化性质存在差异问题d、技术难题课题进度安排：2011.1-2011.7：课题调查2011.7-2011.10：石煤提钒渣理化性质分析2011.10-2011.12：制作水泥分析2011.12-2012.5：.制作砖分析3展望从以上工艺看出其技术关键在于焙烧和浸出，其本质是石煤中钒的氧化和转化，即石煤中低价钒氧化至高价钒，并转化为溶解度较大的可溶钒进入溶液，实现固液分离。这是提钒工作的重点。目前，对于萃取除杂富集钒的工艺还不成熟，还没有应用于实际工业，但是离子交换除杂和富集钒的试验已取得一定的进展，有很大的应用前景。3展望在原有的工艺中，结合物理生物等学科，探索更利于打破石煤中粘土矿物的结构，使钒能尽可能地完全释放的新工艺，同时对环境不造成负面影响。这是目前提钒发展方向。各地石煤的矿物组份不同，钒在石煤中的赋存状态也不一致。选择石煤提钒工艺流程应根据不同地区石煤的物质组成，钒的赋存状态、价态等特性进行全面考察，以作为制定合理提钒流程的依据。总之，高回收率、低成本且环保无污染的提钒的清洁生产工艺将是未来发方向。