[發明專利]一種石煤中釩的化學物相分析方法

有效

• 申請號: 201310198875.2
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103308468A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張一敏;邊穎;包申旭;劉濤;黃晶;陳鐵軍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/75
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本發明屬于礦物的化學物相分析技術領域，具體涉及一種石煤中釩的化學物相分析方法。

背景技術

含釩石煤是我國獨有的一種重要的含釩資源，儲量極為豐富，占我國釩總儲量的87wt%，從石煤中提取五氧化二釩是獲得釩的重要途徑。從20世紀70年代開始,我國就開始了從石煤中提取釩的研究和生產。由于石煤的化學成分復雜，釩賦存狀態多樣，需要根據釩賦存狀態的不同選擇合理的提釩工藝。釩在石煤中的賦存狀態大體可分為：釩以類質同象的形式取代硅酸鹽礦物中的鋁進入其晶格中；釩取代鐵進入鐵氧化物晶格中；釩賦存在瀝青、釩卟啉等有機質中；釩以V⁵⁺的形式吸附在帶有負電的粘土礦物表面；釩以獨立氧化物V₂O₅或是結晶態釩酸鹽xM₂O·yV₂O₅的形式存在；在沉積過程中被方解石包裹。石煤提釩工藝的對象主要是含釩礦物，因此了解釩在各礦物中的含量和分布特征，確定目的礦物，對石煤提釩工藝的制定和優化具有重要的指導意義。

在公開的論文，關于含釩碳質頁巖中釩的物相分析（靳曉珠.含釩碳質頁巖中釩的物相分析.分析實驗室，2000，19：50~52.）中將石煤中的含釩物相分為三類，分別用1?mol/L的硫酸溶解游離氧化物，氟化氫銨溶解硅酸鹽礦物，殘渣灰化后加入過氧化鈉熔融碳質，從而得到三類含釩物相的溶液，并采用分光光度法測溶液中的釩含量。該方法只能分析石煤中游離氧化物、硅酸鹽礦物、碳質三種含釩物相，沒有考慮釩以吸附態、獨立礦物和有機質結合等存在形式，在加入1mol/L硫酸溶樣的時候會將吸附態釩、釩的獨立氧礦物和方解石中可能賦存的釩一并溶出，加入過氧化鈉熔融時石煤中的礦物均被溶解，沒有分離出有機質中的釩，故該方法只適用于分析釩賦存在硅酸鹽礦物和游離氧化物中的石煤，無法分析出釩的吸附態、獨立礦物、有機質結合和被方解石包裹等賦存狀態，所測結果不夠準確、全面。另外，關于用復合浸出劑研究石煤中的釩及礦物中釩分布研究（麥毅.復合浸出劑浸取石煤中的釩及礦物中釩分布研究.昆明理工大學，2009，53~55.），將石煤中的含釩物相分為五類，分別用8ml?lmol/L的MgCl₂（pH=7）提取吸附態釩，8ml?lmol/L的醋酸鈉（用醋酸調pH至5）提取碳酸鹽，20ml?0.04mol/L鹽酸羥胺提取鐵和鎂氫氧化物，3ml?0.02?mol/L的硝酸和8ml體積濃度為30%的過氧化氫溶液提取有機質，1ml濃硫酸和17ml濃氫氟酸提取硅酸鹽礦物，該方法沒有考慮釩的獨立氧化物形式和其它礦物中可能賦存的釩，分析不夠全面，濃硫酸有強烈的腐蝕性，操作危險，濃氫氟酸有劇毒，有害于操作人員健康，且氫氟酸對玻璃儀器具有腐蝕性，溶解硅酸鹽礦物時需在耐氫氟酸的容器中進行，因此該方法對設備要求較高，不易操作。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種適用范圍廣、結果全面且準確、使用的藥劑安全、對設備要求低和易于操作的石煤中釩的化學物相分析方法，該方法適用于分析石煤中釩的各種賦存狀態。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的步驟是：

步驟一、稱取0.5000~1.0000g的石煤放入錐形瓶中，加入50ml的pH為5.5~6.5的緩沖溶液，在90~100^oC條件下攪拌2~3h，冷卻至室溫，固液分離，得到第一上清液和第一殘渣；再將第一殘渣用蒸餾水洗滌，固液分離，洗滌3~4次，得到第一洗滌液和第一洗滌渣；然后將第一上清液與第一洗滌液合并后轉入100ml容量瓶中，用蒸餾水定容至100?ml；

步驟二、將步驟一所得的第一洗滌渣轉入錐形瓶中，加入50ml的pH為4.5~5.5的緩沖溶液，在90~100^oC條件下攪拌1~2h，冷卻至室溫，固液分離，得到第二上清液和第二殘渣；再將第二殘渣用蒸餾水洗滌，固液分離，洗滌3~4次，得到第二洗滌液和第二洗滌渣；然后將第二上清液與第二洗滌液合并后轉入100ml容量瓶中，用蒸餾水定容至100ml；

步驟三、將步驟二所得的第二洗滌渣轉入錐形瓶中，加入50ml的體積濃度為10%的過氧化氫溶液，在55~65^oC條件下攪拌1~2h，冷卻至室溫，固液分離，得到第三上清液和第三殘渣；再將第三殘渣用蒸餾水洗滌，固液分離，洗滌3~4次，得到第三洗滌液和第三洗滌渣；然后將第三上清液與第三洗滌液合并后轉入100ml容量瓶中，用蒸餾水定容至100ml；