Efficient extracting vanadium from stone coal by co-roasting with sodium chloride and biomass

Extracción eficaz de vanadio del carbón de piedra mediante co-torrefacción con cloruro sódico y biomasa

En este trabajo, se seleccionó biomasa para sustituir al carbón como aditivo durante la extracción de vanadio. Se realizaron experimentos de tostación para caracterizar los efectos de la biomasa en la extracción del vanadio del carbón de piedra. Los resultados indicaron que el kalio de la biomasa catalizaba la formación de feldespato potásico pero inhibía selectivamente la generación de anortita insoluble, y mejoraba eficazmente la tasa de lixiviación del vanadio. Las condiciones óptimas de calcinación se determinaron cuando se añadió un 30 % de biomasa al carbón de piedra, calcinándolo a unos 820 °C durante 2 horas con un 6 % de cloruro sódico. En estas condiciones óptimas, la tasa de lixiviación del vanadio fue del 44,6 %.

INTRODUCCIÓN

El carbón de piedra es un importante recurso de vanadio, que representa más del 87 % del almacenamiento chino de vanadio [1]. Por ello, recientemente se ha prestado mucha atención a la extracción eficiente de vanadio del carbón de piedra [2]. Por lo general, el vanadio se encontraba en estado V (III) (vanadio trivalente) y i (vanadio tetravalente) e incrustado en la red cristalina de los minerales de aluminosilicato del carbón de piedra. Por lo tanto, el vanadio se extraía con dificultad del carbón de piedra [3,4].

La técnica de lixiviación con agua y alto contenido en cloruro sódico fue la más antigua y la más utilizada por las pequeñas fábricas chinas [5]. Sin embargo, una cantidad de gases nocivos compuestos de HCl y Cl₂ en el proceso de tostado del cloruro sódico también causan contaminación ambiental y aguas residuales de salinidad ultra alta. Por lo tanto, es esencial desarrollar una nueva tecnología de tostado para aumentar la tasa de lixiviación del vanadio y reducir la dosis de cloruro sódico.

MATERIALES Y MÉTODOS

El carbón de piedra como materia prima se recogió en la provincia china de Hubei. La muestra de carbón de piedra molido se tostó previamente para eliminar el carbono orgánico durante 45 minutos a 700 °C. La ceniza se trituró a un tamaño inferior a 0,15 mm. La antracita y el serrín se molieron hasta un tamaño inferior a 0,18 mm y, a continuación, se secaron durante 24 horas a 70 °C y 105 °C, respectivamente. El tamaño de las partículas de cloruro sódico era inferior a 0,15 mm. Las tablas 1 y 2 muestran los análisis proximal y final de los dos combustibles auxiliares y del carbón de piedra.

Las cenizas de hulla se mezclaron con una cantidad determinada de combustible auxiliar y cloruro sódico. El tostado de oxidación se llevó a cabo en un horno electrotérmico. La velocidad de calentamiento fue de 8 °C/min. Las muestras se tostaron en hornos de resistencia de alta temperatura durante 2 horas.