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VTM 정광 염배소 산물에 대한 바나듐 수침출 거동 분석 및 고농도 바나듐 용액 제조

The Water Leaching Behavior of Vanadium from a Salt-roasted VTM Concentrate and the Preparation of High-concentration Vanadium Solution

김민석|김리나|정경우|전호석|박유진
한국자원리싸이클링학회|2022.04|자원리싸이클링 (Resources Recycling)|제31권 제2호|pp. 56-62|DOI https://doi.org/10.7844/kirr.2022.31.2.56

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VanadiumWater leaching수침출바나듐VTM함바나듐 티탄철광염배소다단침출Salt roastingMulti-stage leaching
주제분류자원공학

초록

본 연구에서는 탄산나트륨(Na2CO3)을 사용하여 염배소한 함바나듐 티탄철광(VTM)으로부터 바나듐의 수침출 거동을 고찰하였다. 자력선별 된 정광과 Na2CO3를 질량비 4:1로 혼합한 후 1050 °C, 3시간 조건에서 염배소하고 로드밀을 사용해 D50=48.79 μm로 분쇄하여연구에 사용하였으며 침출 온도와 광액 농도를 수침출 영향인자로 선정하였다. 연구 결과, 온도가 25, 55, 85 °C로 증가할수록 바나듐의침출율은 90.4, 88.2, 83.8%로 감소하였으며 광액 농도 10, 50, 100 w/v%에 따른 바나듐 침출율은 각각 90.4, 87.0, 87.0%로 변화가 크지않았다. 이를 바탕으로 25 °C, 100 w/v%, 300 rpm, 1시간의 조건에서 다단 침출을 수행한 결과, 총 4단 침출 후 최종 침출액의 바나듐 농도는 16.20 g/L로 분석되었다. 따라서 다단 침출을 통해 고농도 소듐바나데이트 용액의 제조가 가능하였다.

Abstract

This study investigated the water leaching behavior of vanadium in Na2CO3-roasted vanadium-bearing titaniferous magnetite (VTM) concentrate. The magnetic concentrate and Na2CO3, mixed in a mass ratio of 4:1, were roasted at 1050 °C, kept for 3 h, and ground to a size of D50 = 48.79 μm using a rod mill. The effects of leaching temperature and pulp density on water leaching were then investigated. The results show that the vanadium leaching efficiency decreased to 90.4%, 88.2%, and 83.8% as the temperature increased to 25, 55, and 85 °C, respectively, whereas it remained almost constant 90.4%, 87.0%, and 87.0% as the pulp density increased to 10, 50, and 100 w/v%, respectively. Based on the preliminary leaching results, multi-stage leaching was conducted with the experimental conditions of 25 °C, 100 w/v%, 300 rpm, and 1 h. The vanadium concentration in the final leaching solution was determined as 16.20 g/L after four stages of leaching. Thus, a high-concentration sodium vanadate solution was prepared by multi-stage leaching.

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