亚熔盐法高铬钒渣钒铬高效同步提取工艺研究

根据高铬型钒渣物相特征,采用NaOH亚熔盐液相氧化法提取高铬钒渣中的钒铬,实现钒铬的高效低成本低温同步提取。系统考察NaOH亚熔盐体系反应温度、碱矿质量比、搅拌转速等工艺参数对钒渣分解过程的影响,获得最优工艺参数为:温度220℃,NaOH浓度85%,碱矿比10∶1,搅拌转速950 r/min,常压通氧气流量1 L/min,反应时间6 h;钒、铬的浸出率分别达到95%和90%以上,实现了高铬钒渣中钒铬共提,为高铬型钒渣中钒铬的同步提取提供了一条可行途径,实现了钒渣的综合利用。     

从钒渣中提取钒的工艺研究进展

钒渣是钒钛磁铁矿转炉炼钢过程的副产品，是钒的重要二次资源。目前，从钒渣中提钒以钠化焙烧—水浸和钙化焙烧—酸浸工艺为主；此外，还有很多新型提钒工艺，包括低温钠焙烧法、空白焙烧法、复合焙烧法、亚熔盐焙烧法、微波焙烧法、无焙烧加压酸浸法、微生物法、机械活化酸浸法、电场强化酸浸法等。综述了从钒渣中提钒工艺的研究进展，总结了各工艺的优缺点，指出了清洁高效、低成本可循环是未来钒渣提钒工艺的发展方向。     

低钒铁水提钒试验

根据攀成钢含钒铁水的特点和设备、工艺实际情况,采用转炉双联提钒法,开展了低钒铁水提钒工业试验,生产出成品试验钒渣143.2 t。铁水提钒各项技术经济指标优良,半钢[C]3.23%,[V]0.036%,温度1 395.5℃;钒渣V2O56.71%,TFe34.2%;钒氧化率76%,钒回收率为62.78%。提钒过程钒、碳元素氧化特征表明,提钒主要在吹氧前3 min进行,在4.5 min时结束;脱碳主要在提钒后期进行。     

钒钛磁铁矿提钒技术研究现状与展望

系统阐述了钒钛磁铁矿提钒过程,主要介绍了直接提钒、钒渣提钒、钢渣提钒的方法,分析讨论了各种方法的优缺点,并对提钒新技术进行了探讨,最后指出:钒渣钙法提钒、亚熔盐清洁提钒、硫酸法钒铬共提是今后研究的重点;氯化法制备高纯氧化钒技术因流程短、过程清洁、产品纯度高,具有良好的应用前景;寻求短流程、规模化、低成本、收率高、无污染的清洁提钒工艺将是未来钒钛磁铁矿提钒的发展方向。     

钒钛磁铁矿提钒技术研究现状与展望

系统阐述了钒钛磁铁矿提钒过程,主要介绍了直接提钒、钒渣提钒、钢渣提钒的方法,分析讨论了各种方法的优缺点,并对提钒新技术进行了探讨,最后指出:钒渣钙法提钒、亚熔盐清洁提钒、硫酸法钒铬共提是今后研究的重点;氯化法制备高纯氧化钒技术因流程短、过程清洁、产品纯度高,具有良好的应用前景;寻求短流程、规模化、低成本、收率高、无污染的清洁提钒工艺将是未来钒钛磁铁矿提钒的发展方向。     

150t转炉低钒铁水提钒生产实践

针对承钢特殊铁水条件（wV=0.15%～0.25% ,铁水温度为1280～1380℃）,通过理论分析,采取N2-O2提钒模式,控制转炉提钒各工艺参数,得到合格钒渣和良好的半钢。生产实践表明,解决了对低钒、高温铁水的钒资源提取,取得良好的经济效益。     

低钒铁水提钒炼钢工艺分析

阐述了攀成钢公司转炉炼钢厂进行低钒铁水提钒工艺及应用情况。通过对冷却剂加入量、过程温度控制、吹炼时间等工艺参数的有效控制,可以使钒渣品位达到8%以上,半钢[V]在0.050%以下,从而达到钒资源的有效利用。     

钒渣空白焙烧高效清洁提钒技术

针对现有钒渣焙烧提钒工艺中存在焙烧温度高、炉窑结圈、转浸率低、产生大量氨氮废水等问题,研究了钒渣空白焙烧过程钒尖晶石相的氧化过程及机理,得出结论：钒铁尖晶石相在600℃以后即可完全氧化分解,钒渣经过750℃以上的温度一次焙烧后钒转化率＞95％.通过钒渣NaOH水热碱浸实验,在180℃碱浸2h条件下可以使钒浸出率达到95％以上.在空白焙烧-水热碱浸过程中,无有害气体及废水排放,属于高效清洁提钒生产技术.     

钒渣亚熔盐工艺中主要物相演变及钒、铬元素微区转浸率研究

基于亚熔盐反应可以在低温下高效高选择性将钒渣中的钒、铬元素转化为可溶性盐,对钒铬渣亚熔盐反应前后主要物相演变过程,钒、铬元素的赋存变化规律以及钒铬物相微区转化率进行分析研究。结果表明,表面晶格多缺陷比致密的钒铬尖晶石更有利于O~(2-)离子的晶格取代,加速钒铬尖晶石的分解过程;亚熔盐反应前后Cr元素的回收率为99.63%,而V元素的回收率为90.01%;主要含V物相微区转化率计算证明,亚熔盐反应后Fe_2O_3中V含量的增加是导致其回收率低的主要原因。     

钒新技术及钒产业发展前景分析

简要分析了国内外钒资源的情况与利用状况以及当前该领域已经取得的主要成绩。认为中国有比较丰富的钒资源,国家鼓励钒产业的发展,钒产品有比较稳定的市场需求,应该做好、做强钒产业。指出利用钒钛磁铁矿为原料提取氧化钒的清洁生产工艺可实现提钒废水和提钒尾渣闭路循环使用,解决了潜在的高氨氮—高钠盐提钒废水的污染问题,该项目的开发成功对全球钒产业将是一次革命性的技术创新,清洁、高效钒生产新技术是今后的发展方向。     

钒渣冷却方式对钒尖晶石颗粒大小及钠化焙烧效果的影响

对三种不同冷却方式得到的水冷钒渣、风冷钒渣和缓冷钒渣的物相结构、钒尖晶石颗粒大小进行了分析,考察了氮气气氛下1 000℃保温时间对钒尖晶石颗粒大小的影响,并对水冷钒渣、风冷钒渣和缓冷钒渣在相同条件下的钠化焙烧效果进行了比较。研究结果表明,缓冷和1 000℃保温有利于钒尖晶石颗粒长大;-0.125 mm钒渣在不添加提钒尾渣焙烧时,不同粒度范围的水冷钒渣焙烧钒转化率比同粒度范围的缓冷钒渣低1～2个百分点;-0.125 mm钒渣添加提钒尾渣焙烧时,水冷钒渣焙烧钒转化率比缓冷钒渣低0.56个百分点。     

熔融钒渣直接提钒新工艺

现行钒渣焙烧工艺中的钒渣高温物理热被浪费,对"熔融钒渣直接氧化钠化提钒"新工艺的可行性进行分析,并进行实验室模拟试验。结果表明,新工艺条件下,试验过程中熔融钒渣流动性良好,焙烧后钒渣水浸率为50%～80%,焙烧后钒渣中的钒主要以偏钒酸钠的形式存在。新工艺是合理可行的,具有工业生产价值。     

提钒尾渣中钒铬的浸出与萃取

采用硫酸浸出和萃取分离从提钒尾渣中回收有价元素。结果表明,尾渣经80%质量浓度的硫酸溶液浸出后,钒、铬浸出率分别达98.2%、84.8%;以20%P204+80%磺化煤油(体积百分数)为萃取剂,对浸出液进行三级萃取并反萃后,钒的回收率可达56.2%,萃取过程中铬的损失率低于4%,萃余液水解后可得到纯度为89.6%的Cr_2O_3产品。实现了浸出液中钒、铬的分离和回收。     

含铬钒渣的资源化综合利用研究

介绍了磷化工行业钒铬废渣高值化清洁利用工艺路线,并对其关键技术进行了研究,包括新型萃取体系的研发与优化、萃取机理的探讨、萃取中间层形成机理与控制方法等。在此基础上,与上下游单元无缝链接,形成了钒铬废渣全组分综合利用工艺包,并建成了1.5万t/a规模的钒铬废渣示范工程,获得了良好的经济、社会、环境效益。     

Extraction Behavior of Vanadium and Chromium by Calcification Roasting-Acid Leaching from High Chromium Vanadium Slag: Optimization Using Response Surface Methodology

Calcification roasting-acid leaching were conducted to investigate the extraction behavior of vanadium and chromium from high-chromium vanadium slag (HCVS). The conditions were optimized by response surface methodology (RSM). Results showed that when HCVS and CaO were mixed in m(CaO)/m(V₂O₅) of 0.62, then roasted from room temperature to 840 °C and maintained for 170 min, a maximum vanadium leaching rate of 87.74% was achieved. Additionally, 0.68% chromium was co-leached, achieving the separation of vanadium and chromium. The roasting factors affecting vanadium extraction followed this order: roasting temperature>m(CaO)/m(V₂O₅)=holding time. For the chromium extraction, the interaction between m(CaO)/m(V₂O₅) and roasting temperature was significant.     

钒渣钙化焙烧试验研究

通过对焙烧温度、焙烧时间及钙钒比的正交试验和单因素试验,掌握了钒渣钙化焙烧最优参数组合。分析了钒渣钙化焙烧过程中钒、铁及碳酸钙的变化情况,同时针对冷却制度对钒渣焙烧效果的影响进行了讨论。试验表明,适合工业生产的控制方案为:焙烧温度890～920℃、焙烧时间1.5～2.5 h,内配钙钒比(CaO/V2O5)0.5～0.7,冷却时间40～60 min、冷却结束温度400～600℃,在此条件下进行焙烧,钒渣的转浸率为87.27%。     

废钒催化剂提取钒工艺优化研究

某公司每年更换下来的废钒催化剂约100t,这些废钒催化剂若不经处理,不仅占用大量仓储资源,而且这些废钒催化剂中的有毒有害成分,会随雨水不断冲刷而逐渐由地表渗入地下,毒害地面上的植被,既破坏土壤的结构,又污染地下水资源。目前处理废钒催化剂的工艺是生产钒渣工艺和生产五氧化二钒工艺。通过对比两种工艺进行优化,优选钒渣工艺流程。得出结论:采用工艺简单、无环境危害的钒渣提取工艺,使废钒催化剂中的有价金属得到充分利用,不仅可以解决废钒催化剂的环境污染问题,而且每年可创造一定的经济效益。     

含钒转炉钢渣中钒的提取与回收

针对攀钢目前含钒铁水的工艺流程和含钒转炉钢渣中V2O3含量,提出了从含钒钢渣提钒的新的技术思路和工艺,并对新工艺的关键环节——含钒钢渣冶炼和高钒铁水提钒进行了试验研究。结果表明：采用矿热炉冶炼含钒钢渣,生铁中钒的质量分数达7．45％,对含钒生铁进行提钒,钒渣中V2O3;的质量分数达35．06％,实现了钒资源的有效提取和综合回收。