Главная страница
Сведения об авторах

Кадырова Г. А., Гейдаров А. А., Ахмедов М. М., Велиев Б. С., Институт химических проблем им. М. Ф. Нагиева Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан

При сжигании мазута на теплоэлектростанциях в больших количествах образуется зольный остаток (ЗО), который занимает большие земельные площади, загрязняет атмосферу, водные объекты и почву. В то же время он может служить сырьем для получения некоторых ценных компонентов. В настоящем сообщении рассматривается возможность извлечения ванадия путем выщелачивания водой, растворами едкого натра и серной кислоты.

Для исследования использованы образцы ЗО от сжигания мазута на Ширванской ГРЭС — одной из крупнейших в Европе. Материал содержит, %: V₂O₅ — 25,65; Fe₂O₃ — 16,0; SiO₂ — 12,54; NiO — 3,37 и др. ЗО представляет собой смесь различных природных минералов (в основном алюмосиликатов сложного состава): γ-глинозем, безводный сульфат кальция, гематит, геленит, анортит, каолинит. Ванадий находится в основном в виде шпинелей, которые разлагаются лишь в крепких растворах кислот и щелочей. Учитывая наличие в исходном продукте большого количества кремнезема, предпочтение было отдано кислотным методам выщелачивания, позволяющим уже в начале технологического процесса отделить его от ценных компонентов.

Предварительные опыты показали, что при водном выщелачивании (соотношение твердой фазы к жидкой Т : Ж =1 : 10) в раствор переходит 0,7—2,24 % ванадия, а основная его часть остается в нерастворимом остатке.

Изучено влияние концентрации серной кислоты на степень извлечение ванадия при следующих условиях выщелачивания: температура 90 °С; время 2 ч; Т : Ж = 1 : 10; навеска 5—5,0025 г (табл. 1).

Таблица 1

С ростом концентрации серной кислоты степень извлечения ванадия в раствор увеличивается от 30,78 до 73,30 %, никеля — от 38,79 до 68,50 % и железа — от 1,225 до 5,720 %.

Проведены опыты по спеканию такой же навески ЗО с концентрированной H₂SO₄ при условиях: объем кислоты 3 мл; температура 200 °С; время обработки 2 ч. Степень извлечения ванадия составила 88,10 %, никеля — 70,90 %, железа — 6,03 %.

Вместе с ванадием в жидкую фазу переходят сульфаты железа, что нежелательно, поскольку возникает необходимость отделения железа из раствора.

При обработке ЗО щелочными растворами переход Fe(II) и Fe(III) в жидкую фазу исключается (табл. 2).

Таблица 2

Этот способ позволяет в начале процесса отделить из ЗО основную массу соединений в виде R(OH)₂, R(OH)₃ (R = Fe, Ti, Ni, Ga, Ca, Mg и др.), которые остаются в твердом остатке. Ванадий в виде иона VO₃⁺ переходит в раствор.

С увеличением концентрации щелочи от 5 до 15 % степень извлечения ванадия в раствор возросла с 32,10 до 43,20 %. Дальнейшее повышение концентрации щелочи не влияет на эффективность процесса. Такой результат объясняется тем, что в сыром ЗО ванадий находится не в высшей степени окисления и поэтому недостаточно растворяется в щелочном растворе.

Нами опробованы и другие режимы обработки ЗО, совмещающие обжиг, кислотное и щелочное выщелачивание. Для увеличения эффективности процесса применен окислительный обжиг со щелочными добавками.

Обжиг сырого ЗО при температуре 700 °С в течение 2 ч позволяет повысить степень извлечения ванадия в раствор до 97 %. Очевидно, при сжигании сырого ЗО с добавкой окислителя ванадий приобретает степень окисления +5 и при взаимодействии со щелочными реагентами образует растворимые соединения, что приводит к повышению степени извлечения в раствор.

На основе результатов лабораторных исследований обоснованы технологические схемы получения V₂O₅ высокой чистоты.

 Vanadium Recovery from Ash Residue Formed in Black Oil Burning Process

Kadirova G. A., Geydarov A. A., Akhmedov M. M., Veliyev B. S., M. F. Nagiyev Institute of Chemical Problems, Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku, Azerbaijan

The paper presents the results of a study into the vanadium recovery from fuel oil burning ash on Shirvan GRES. The content of vanadium in ash residues of fuel oil reaches 25,65 % (in terms of V₂O₅). The fuel oil ash recycling/vanadium recovery technology has been developed to produce high-purity V₂O₅.

Главная страница

Сведения об авторах

Кадырова Гюльбениз, аспирантка, Институт химических проблем им. М. Ф. Нагиева НАН Азербайджана, просп. Г. Джавида, 29, Баку, AZ 1143, Азербайджан. E-mail
Гейдаров Ариф Амрах, канд. хим. наук, ст. науч. сотр., Институт химических проблем им. М. Ф. Нагиева НАН Азербайджана, просп. Г. Джавида, 29, Баку, AZ 1143, Азербайджан. Тел. (12) 477-43-90
Ахмедов Мубариз Меджид оглы, д-р техн. наук, проф., чл.-кор. НАН Азербайджана, зам. директора по научной работе, Институт химических проблем им. М. Ф. Нагиева НАН Азербайджана, просп. Г. Джавида, 29, Баку, AZ 1143, Азербайджан. Тел. (12) 439-41-25, факс (12) 497-05-93. E-mail
Велиев Бакир Самед, канд. хим. наук, ст. науч. сотр., Институт химических проблем им. М. Ф. Нагиева НАН Азербайджана, просп. Г. Джавида, 29, Баку, AZ 1143, Азербайджан. Тел. (12) 568-49-77

© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 26.03.11