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。     

转炉提钒工艺对钒渣质量的影响

分析了钒渣中影响后道工序提取V2O5的相关因素，并研究转炉提钒的特点对钒渣质量的影响，提出了相关的工艺改进思路。     

钠化焙烧钒渣提钒工艺中焙烧温度的控制

阐述了用八层焙烧炉进行钠化焙烧钒渣提钒焙烧工艺，先后在实验室、小规模试生产以及正式工业生产中，对焙烧工艺温度进行探索与确定。最终得出用八层焙烧炉钠化焙烧钒渣的最佳温度是740～760℃。     

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。     

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。     

亚熔盐法钒渣高效清洁提钒技术

针对目前钒渣焙烧提钒工艺钒资源利用率低、铬无法同步提取、"三废"环境污染严重等问题,基于亚熔盐非常规介质优异的物理化学性能,通过反应分离耦合工艺设计,提出了亚熔盐法高效清洁提钒新技术。亚熔盐新技术可将钒渣分解温度由传统工艺的850℃降至200～400℃,钒一次转化率可达95%以上,铬回收率提高到80%以上,可望突破传统钒渣提钒方法的资源环境制约。     

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.     

马钢恢复铁水沟提钒工艺的可行性调研

就马钢恢复铁水沟提钒工艺进行了调研，认为铁水沟提钒工艺成熟，投资少，对在线生产干扰小，钒渣生产成本较低。铁合金厂化工车间恢复五氧化二钒生产，具有一定的经济效益。     

不同的钒渣提钒浸出方式的工艺条件及发展方向

讨论了钒渣提钒过程中分别适应于流化床和固定床两种浸出方式的不同工艺条件，并指出半汉化床与固定床相结合的工艺是浸出工艺的发展方向。     

钒渣的富集方法

本项发明有关黑色冶金，即关于冶炼钒铁用含钒渣的富集方法，转炉钒渣不必须进行化学冶金处理即可用于钒铁生产。发明的目的是在钒渣熔体用液态生铁处理时减少钒的损失。建议用液态生铁处理钒渣熔体前。将熔体的碱度降至１．１～１．５，而当它们的重量比为０．４５～１．２时，再用液态生铁处理钒渣熔体，与惟往方法相比，此方法处理钒渣的工艺，可使钒的损失由２．０～４．５％下降至１．３５～３％可使钒渣富集的相应指标在１９．     

高含钒粗四氯化钛有机物预处理除钒工艺研究

攀钢高炉渣提钛工艺生产出的粗四氯化钛含钒量高(4.9‰),不能直接用攀钢现有的铝粉除钒工艺。为解决四氯化钛含钒高的问题,提出了在铝粉除钒前采用有机物预处理除钒的工艺,并对影响除钒效果的主要工艺参数,如有机物种类及用量、温度和时间等进行了优化。结果表明,采用3%矿物油在45℃下预处理30 min可以将粗四氯化钛中的钒降至1.667‰。且预处理产生的除钒泥浆具有较好的沉降性能,分离泥浆后得到的四氯化钛满足铝粉除钒对原料的要求。另外,蒸干除钒泥浆所得的尾渣中含有大量的钒(8.06%),具有较高的回收利用价值。     

高钒铁冶炼的渣态研究

分析了攀宏公司高钒铁冶炼炉渣的特点，对高钒铁冶炼的炉渣形态进行了初步探讨，研究了高钒铁炉渣一些理化性能对冶炼工艺参数，冶炼技术经济指标的影响。     

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。     

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。     

发展钨精矿、氧化钼、钒渣直接合金化技术

发展钨精矿,氧化钼,钒渣直接合金化技术对冶炼工模具钢具有战略意义,并对直接合金化过程中存在的技术障碍,技术对策及预期效果进行了分析。     

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。     

复吹提钒的工艺参数应用研究

对复吹提钒转炉底吹参数的应用情况研究，提出了最佳的底吹N2流量与压力，确保了提钒工序降低铁损0．4％、降低钒渣中的TFe含量2％以上，提高钒渣V2O5品位1．3％左右，并且半钢[C]相应高0．2％，残钒也降低。另外，复吹炉龄从1000-2000炉提高到4173炉。     

高硅高钙低品位钒渣提取五氧化二钒的研究

以碳酸钠为添加剂,采用氧化焙烧-水浸工艺从高硅高钙低品位钒渣中提取五氧化二钒.考察了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、浸出液固比等对钒浸出率的影响.结果表明:氧化焙烧过程对钒的提取影响显著,而水浸过程影响较小.通过氧化焙烧使钒转化为可溶性的钒酸钠与不溶性的钒酸钙.在水浸过程中,钒酸钠溶于水;而钒酸钙与磷酸钠或硅酸钠反应转化为可溶性的钒酸钠,可同时除去浸出液中的杂质硅和磷.通过实验获得了优化工艺参数:碳酸钠加入量为18％,焙烧温度为700℃,焙烧时间为2.5h;浸出温度为90℃,浸出时间为30 min和液固比为5∶1 ml·g-1.在此优化条件下,钒浸出率可达到89.5％以上,浸出液中主要杂质为Si,P和Cr.产物五氧化二钒的纯度大于99％.