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生物炭还原五价钒的行为研究

彭浩 伍锡斌 郑雄攀 郭静 黄辉胜 李兵

彭浩, 伍锡斌, 郑雄攀, 郭静, 黄辉胜, 李兵. 生物炭还原五价钒的行为研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 12-17. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.003
引用本文: 彭浩, 伍锡斌, 郑雄攀, 郭静, 黄辉胜, 李兵. 生物炭还原五价钒的行为研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 12-17. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.003
Peng Hao, Wu Xibin, Zheng Xiongpan, Guo Jing, Huang Huisheng, Li Bing. Reduction behaviors of pentavalent vanadium with biochar[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 12-17. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.003
Citation: Peng Hao, Wu Xibin, Zheng Xiongpan, Guo Jing, Huang Huisheng, Li Bing. Reduction behaviors of pentavalent vanadium with biochar[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 12-17. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.003

生物炭还原五价钒的行为研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.003
基金项目: 重庆市教委科学技术研究(青年)项目(No.KJQN201901403);重庆市基础与前沿研究(一般)项目(No.cstc2018jcyjAX0018)
详细信息
    作者简介:

    彭浩(1990−),男,博士,副教授,通讯作者,研究方向为化工过程强化,绿色资源化工,E-mail:cqupenghao@126.com

  • 中图分类号: TF841.3

Reduction behaviors of pentavalent vanadium with biochar

  • 摘要: 针对钒化合物随价态升高毒性增加,且其对环境造成的危害也增大的现状,研究采用生物炭对其进行还原实现无害化处置。试验研究了生物炭用量、反应温度、硫酸浓度、反应时间等反应参数对钒还原率的影响。结果表明:五价钒在酸性条件下主要以VO2+、H3V10O283−和H2VO4的形式存在,在短时间内可以被生物炭还原成低价。在合适的反应条件下,即:钒的初始浓度为3 g/L,生物炭用量为3 g,反应温度为90 ℃,反应时间为60 min,硫酸浓度为20 g/L和搅拌转速为500 r/min,钒的还原率可达92.14%。在生物炭将五价钒还原的过程中不会引入其他杂质,该方法进行技术改良后在实现五价钒无害化的同时还可以用来制备低价钒化合物。
  • 图  1  五价钒还原过程中主要反应$\Delta G - T$关系

    Figure  1.  Relationship between ΔG and T during the reduction process of vanadium

    图  2  五价钒的存在形态

    Figure  2.  Existence forms of pentavalent vanadium in the solution

    图  3  生物炭用量对钒还原率的影响

    Figure  3.  Effect of biochar dosage on the reduction efficiency of vanadium

    图  4  硫酸浓度对钒还原率的影响

    Figure  4.  Effect of the concentration of H2SO4 on the reduction efficiency of vanadium

    图  5  反应温度对钒铬浸出率的影响

    Figure  5.  Effect of reaction temperature on the reduction efficiency of vanadium

    图  6  反应时间对钒还原率的影响

    Figure  6.  Effect of reaction time on the reduction efficiency of vanadium

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  • 收稿日期:  2021-06-08
  • 刊出日期:  2021-08-10

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