مطالعه دینامیک تکنولوژی استخراج وانادیم از لیچینگ کلریدی سرباره فولاد

Dynamics Study on Vanadium Extraction Technology from Chloride Leaching Steel Slag

چکیده

در راستای بهبود نرخ لیچینگ وانادیم و فراهم کردن پایه تئوریکی برای لیچینگ وانادیم از سرباره فولاد کم وانادیم به روش لیچینگ تر، کل فرایند لیچینگ در دینامیک بررسی شده و اثرات دما، نسبت مایع- جامد، زمان لیچینگ و سرعت تلاطم مشاهده شد. نتایج نشان داد که نرخ لیچینگ وانادیم از سرباره فولاد کم وانادیم می تواند در دمای ۹۰ درجه سانتی گراد هنگامی که لیچینگ در محلول با نسبت مایع-جامد ۱۰:۱ و شامل ۴ مول بر لیتر هیدروکلریک اسید و ۸ میلی لیتر هیدروژن پراکسید برای ۹۰ دقیقه است به ۹۸.۸% برسد. معادله تجربی فرایند لیچینگ از آزمایش اورتوگونال و استخراج وانادیم به صورت دینامیک به دست آمد.

مدل دینامیکی لیچینگ تر وانادیم از سرباره فولاد کم وانادیم مدل هسته اعوجاج یافته واکنش ناپذیر است در حالی که انرژی اکتیواسیون ظاهری فرایند لیچینگ ۷.۲۱ کیلو ژول بر مول است. مدل نشان می دهد که گام های کنترل فرایند لیچینگ به سرعت نفوذ لایه های مرز بستگی دارد. سرعت لیچینگ وانادیم می تواند بیشتر شده و بازدهی با افزایش دما، نسبت مایع- جامد و زمان لیچینگ بهبود یابد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Aiming to improve vanadium leaching rate and provide theoretical basis for vanadium leaching from low-vanadium steel slag through wet leaching, the whole leaching process was studied in dynamics and effects of temperature, liquid-solid ratio, leaching time and stirring velocity were observed. Results show that vanadium leaching rate from low-vanadium steel slag could reach to 98.8% at 90 °C when leaching in the solution with liquid-solid ratio of 10:1 and containing 4.0 mol/L hydrochloric acid and 8.0 mL hydrogen peroxide for 90 min.

An empirical equation describing the leaching process was obtained from orthogonal experiment and dynamics derivation. The dynamical model of wet leaching vanadium from low-vanadium steel slag is the unreacted shrinking core model while the apparent activation energy of the leaching process is 7.21 kJ/mol. The model shows that control steps of the leaching process depend on the diffusion speed of the boundary layers. Vanadium leaching velocity could be sped up and the yield could be improved by enhancing temperature, liquid-solid ratio and leaching time.