提钒工艺
提钒的工艺原理及应用视频
提钒的工艺原理及应用视频一、工艺原理1. 提钒的定义提钒是一种金属加工工艺，通过在金属表面施加高压力，使金属发生塑性变形，从而改善材料的性能和加工工艺。
2. 提钒的原理提钒的原理是利用外力 (机械、液压等) 施加在金属表面上，使其产生压力。
这种压力可以改变金属的结构，优化材料的力学性能，例如提高硬度、强度和耐磨性。
3. 提钒的过程提钒的过程可以分为以下几个步骤：•金属表面处理：确保金属表面清洁，并去除表面的氧化物和污染物。
•设定提钒参数：根据不同金属的硬度和形状，设定合适的提钒参数，例如压力和提钒速度。
•施加外力：通过机械、液压等方式，施加高压力在金属表面，使其发生塑性变形。
•冷却和固化：在提钒过程中，通过冷却和固化，使金属恢复到所需的形状和力学性能。
•检测和评估：对提钒后的金属进行检测和评估，确保产品达到质量要求。
二、提钒的应用视频1. 提钒在汽车制造中的应用•提钒可以用于汽车车身板材的加工，增强板材的强度和耐压性能，提高汽车的安全性能。
•提钒还可以应用于汽车发动机的零部件制造，例如气缸盖和曲轴等，提高零部件的耐磨性和耐压力。
2. 提钒在航空航天领域的应用•在航空航天领域，提钒可以应用于飞机和航天器的结构件制造，提高结构件的强度和耐腐蚀性能，提升整个飞行器的性能。
•提钒还可以应用于航天器的发动机制造，增强发动机零部件的耐高温和耐压力能力。
3. 提钒在工程机械制造中的应用•工程机械制造中，提钒可以用于制造挖掘机、推土机等大型机械零部件，提高零部件的强度和耐磨性能，提升机械的工作效率和使用寿命。
•提钒还可以应用于工程机械的钻杆、钻头等零部件制造，提高钻杆的强度和耐磨性，提升钻探效果。
三、总结提钒作为一种金属加工工艺，在汽车制造、航空航天和工程机械制造等领域有着广泛的应用。
通过施加高压力，金属表面发生塑性变形，可以改善材料的性能和加工工艺。
在提钒过程中，需要注意金属表面处理、提钒参数设定、冷却和固化等关键步骤，以确保产品达到质量要求。
钒提炼介绍
石煤中提取V2O5的新技术特点介绍1.3我国从石煤中提取V2O5的技术现状是:1.31 钠化焙烧水浸提钒工艺：1、生产焙烧过程中产生大量HCl、Cl2和SO2等剧毒气体；2、废水中含有大量盐份和重金属离子,对环境有严重污染；3、球状废渣中含大量可溶性钒和重金属钠盐，遇雨水可溶性钒和重金属钠盐渗出严重污染地下水系；4、钒的总回收率低，仅50%左右；为解决这些问题，不少专家做了大量研究工作，提出了钙化焙烧低酸浸出、低钠焙烧低酸浸出等工艺，尚未取得突破性进展。
传统提钒方法造成的环境污染程度可说是“谈钒色变”。
1.32酸浸提钒新工艺处于发展中。
目前，核工业北京化工冶金研究院提出的“原煤破磨两段逆流酸浸溶剂萃取氨水沉钒热解制精钒’’工艺流程处于国内领先水平，并投入规模工业生产运行多年。
据资料介绍，工业生产中实际浸出率73%。
其优点是：环境污染小，钒的综合回收率相比同行业较高；其缺点是该技术对不同类型矿石适应性差，高温高酸浸出，能耗大，设备腐蚀严重等缺点和不足。
1.4 清洁、高效的提钒新工艺湘西地区钒矿种类不一，钒的转浸率高的有70%，低的仅20%；开发一种“资源节约，环境友好，低能耗’’的钒生产工艺技术符合国家产业发展政策,具有广宽的市场前景，对社会有巨大贡献。
本公司研发的“一种可在常温常压下石煤加硫酸湿堆氧化转化浸出钒的方法’’新工艺有如下优越性：1、综合回收率高：传统钠化焙烧提钒工艺综合回收率只有50%左右，新的酸法提钒工艺综合回收率只有68%，而本公司提钒工艺综合回收率90%以上；2、环保：无三废污染。
生产工艺流程中无焙烧，因此无HCl、Cl2和SO2等有毒气体排放；废渣含硅高、有一定发热值、无有毒有害元素，可生产硅酸盐水泥和用作制砖内燃煤；污水经处理后循环使用，即使排放，有毒有害元素含量也达到国家工业废水外排标准；综合回收铝钾等有价元素，所添加药剂硫酸、氨与矿石中分解出的铝钾化合，回收大量副产品钾明矾和铵明矾。
提钒工艺
2 提钒工艺
提钒物料及产品
V2O5
9
主要内容
1 概述 2 提钒工艺 3 工序设备 4 组织架构 5 运行体系
6 总结
10
3 工序设备
破碎、磁选
吸盘天车
抓斗
11
3 工序设备
1级球磨 200→90 磁选除铁 2级球磨 90→25 磁选除铁
球磨机
12
3 工序设备
75m×3.75mX2 倾角4°
6 总结
5
2 提钒工艺
提钒原理
钒渣
钒铁尖晶石 FeO•V2O3 不溶于水
氧化钠 化焙烧
浸出
4FeO•V2O3+5O2=2Fe2O3 + 4V2O5
V2O5 + Na2CO3 = 2NaVO3 + CO2
>80℃
溶于水
沉钒
NaVO3+(NH4)2SO4 →(NH4)2V6O16
熔片 五氧化二钒(V2O5)
26
1 概述 2 提钒工艺 3 工序设备 4 组织架构 5 运行体系
6 总结
23
3 运行体系
两个平台
主要形式
时间/频次
层级
参加人
工作分解、 执行、监察
平台
晨会 班前会
Hale Waihona Puke 早7:00 早7:40能力提升平 台
周例会 事故分析会
班后会
周2 事故后 当班下班后
厂处级
班组级
厂处级 公司级 班组级
一二级主管、工 程师
6
2 提钒工艺
提钒 工艺流程
钒渣
破碎、 球磨、筛分
铁粒
原料
除P
一次尾渣
钒提取技术2
一、石煤提钒工艺
2. 钙化焙烧一碳酸氢铵浸出一离子交换工艺
同传统的钠化焙烧相比，钙法焙烧的优缺点： 优点： (1)用钙盐(石灰、石灰石)替代食盐，完全消除了钠法焙烧工艺的含HCl、Cl2等有毒 有害气体的废气污染问题。 (2)焙烧过程添加的钙盐(5%左右)，基本都和浸出过程的硫酸反应生成少量的硫酸钙 沉淀，工艺水中的水溶性离子含量低，利于工艺水的循环利用，每生产一吨五氧化二钒产品， 外排或需处理的工艺废水仅为60m3左右，为加盐焙烧提钒工艺的五分之一； (3)焙烧料为低酸浸出(配酸浓度1~2％，硫酸)，硫酸消耗低，每100吨矿石耗酸仅为4 吨左右，生产成本低、液体含杂质较少，利于工艺水循环利用； 缺点： (1) 钙化焙烧提钒工艺对焙烧产物有一定的选择性，对一般矿石存在转化率偏低，成 本偏高等问题，不适于大量生产。 (2)装置投资较加盐焙烧工艺高。
一、石煤提钒工艺
4.石煤提钒的技术改革两方面 一方面是焙烧添加剂的多样化、焙烧设备的优化、浸出工艺的变化以及从含 钒稀溶液中分离富集钒的方法的改进等几个方面； 另一方面为湿法提取钒工艺。 焙烧添加剂的多样化：食盐添加剂、低氯复合添加剂、无氯多元添加剂、无 添加剂。焙烧添加剂的多样化，使得钒浸出率得到了提高，但总的来说钒的浸出 率还是偏低。
大；
烧碱吸收法效果好，设备投资低，但处理成本高。按照一般工业状况，比如矿石含 钒品位1%计算，每生产一吨五氧化二钒需要消耗氢氧化钠五吨多，吸收剂消耗一万五千元 以上。 污染实质：烟气污染物在吸收后将转变为废水污染，造成废气处理成本高，废水循 环利用率低、废水排放量大，造成企业周边的土壤盐碱化，环境污染严重。 目前，由于污染严重，此工艺已被各地环保部门禁止采用。
钒提取技术（二）
主要内容：
1
提钒工艺技术
净
化
浸出过程中，一些杂质也将随着钒酸钠一起 浸出到溶液中，将影响沉钒和产品质量，因 此在浸出过程中要将一些杂质净化除去。主 要是去除溶液中的阴离子杂质（磷酸根、砷 酸根）。
注：杂质来源包括本身的杂质及从浸出池带入的沉淀物
除杂的目的：
除杂的方法：
利用下面的反应去除：
Na3PO4+CaCl2==Ca3(PO4)2+NaCl（ph值8~9）
洗涤
目的：在NH4Cl+NaV03---NH4VO3+NaCl 反应中，由于生产Na盐等物质，易造成 成品V2O5纯度不够，所以要进行洗涤。 洗涤的方法：锦利公司采用工业用水洗 涤“黄饼”。
熔化
熔化：V2O5熔点为637℃，采用反射炉， 加热将多钒酸铵(APV)熔化。采用反射炉 熔化这种方法回收率一般在95%左右， 炉内分三步完成：脱水、脱氨、熔化。
如果CaCl2加入过量，易生产钒酸钙沉淀造成钒的
损失。 NaVO3+CaCl2+H2O--->Ca(VO3)2· H2O↓+NaCl
要求：P<0.015%，净化后的溶液放入澄 清池8小时以后才能使用。
沉钒
酸性铵盐沉淀法：
在净化后的碱性溶液中搅拌下加入硫酸中和， 当钒酸钠溶液PH值为4～6左右时，加入铵 盐，再用硫酸调节PH值至2~2.5，在加热、 搅拌条件下可结晶除桔黄色多钒酸铵(APV) 沉淀。
除铁
目的：为了避免金属在氧化焙烧过程中，由 于金属铁氧化反应时要放出大量热量，致使 炉料粘结。 要求金属铁残余量的质量分数一般在 5%−10%左右。 方法：磁选、风选、筛选。
第五章 含钒铁水炼钢工艺及钢渣(钒渣)提钒
前期：开吹枪位1.4米，快速升温
化渣枪位2.2米，增加熔池∑(FeO)含量
中期：多次变化枪位 1.4~2.0米
后期：1.2米 减少渣中∑(FeO)含量,均匀钢水温度、成分,有 利于溅渣护炉。
2.2
2.0
2.0
1.8
枪位/m
1.4
1.4
吹炼前期
1.4
1.4
吹炼中期
1.2 吹炼后期
吹炼时间
分阶段恒压变枪位供氧操作(攀钢)
2、钒渣直接使钢合金化
采用钒渣直接合金化原理：是用钒渣和还原剂进行混合， 还原渣中的钒氧化物，并使钒转入钢中。
优点：可显著降低合金化的成本，减少生产钒铁造成的 钒损失，提高钒利用率。目前俄罗斯许多企业采用钒渣直接 合金化。采用不同含钒原料使钢合金化时，钒进入钢的比率 及工艺流程图见下页。
含钒铁精矿100%V 造块原料(烧结球团)97.8%
⑶渣料加入时间和炉渣的控制 攀钢渣料一般分两批加入,第一批占总渣料的60%以上,其余在第二批
分小批加入。如拉碳后需调整炉渣或炉温，则再加入第三批渣料。 ①渣料加入时间
第一批渣料在兑铁前或开吹时加入,包括石灰、镁质材料和酸性材料。 第二批渣料在第一批渣料化好、化透后分小批量多次加入(每次不超过 0.5吨)，这样有利于石灰熔化，避免炉渣“返干”，同时还可以较好控制 炉内泡沫渣，防止喷溅和溢渣，在吹炼终点前3~5min全部加完。 第三批渣料是否加入，根据拉碳后硫、磷去除情况而定。 注意：无论加几批渣料或加多少渣料，都必须保证终点炉渣化好，确 保渣料的有效利用。
注意：要提高合金钒含量可配入V2O5，这样可得到V50%以上 的钒铁。
国际上钒铁根据钒含量分为低钒铁FeV35~50，一般用硅热法 生产；中钒铁FeV55~65和高钒铁FeV70~80,一般用铝热法生产。
国内外提钒工艺
提钒工艺1.渣铁分离工艺：当转炉提钒时，钒从转炉半钢和钒渣的分离具有特殊的意义，俄罗斯下塔吉尔钢铁公司发现，160吨氧气转炉提钒结束后，从转炉倒出半钢过程中，大约有5%~10%的钒渣随半钢流出，这是造成钒渣损失的主要原因。
通过试验研究得出如下减少钒渣损失的措施：减少钒渣损失的最有效的办法是在转炉中积累2炉渣，而在渣很干时可积累3炉渣。
下塔吉尔采用这种方法使商品钒渣回收率提高3%以上；在转炉操作时间有潜力的情况下，缩小出钢口直径；提高渣的黏度，当渣较稀时，可通过出钢口部位添加特殊添加剂的方法提高渣的粘度来降低钒渣的损失；提高转炉旋转速度并使转速与出钢速度同步以保持出钢口上面的出钢水平面高于其临界值，也是一个重要因素。
通过上述措施，使钒渣回收率提高到98%~99%。
2.留渣操作对转炉提钒的影响：根据转炉提钒的特点，炉内产生的钒渣可一炉一出。
在俄罗斯下塔吉尔钢厂提钒生产中的是三炉一出的方法，攀钢提钒转炉出渣操作对比情况如下：从上表可以看出：（1）2~3炉出一次渣与1炉出一次渣得到的钒渣质量相比，TFe降低4.1%，V2O5品位提高3.3%；（2）从半钢[C]、[V]和温度来看，两种操作方法基本相当；（3）从钒渣岩相分析结果比较，留渣操作有利于钒尖晶石的长大（这可能是因为在炉内较高的环境温度下有一定的缓冷作用）。
由的晶粒可达到雾化钒渣颗粒的大小（转炉钒渣一般在0.01~0.02mm，而雾化钒渣一般在0.03~0.04mm）。
3.冷却剂的加入时间：冷却剂尽量在吹炼前期加入，在开吹3分钟内加完，攀钢钢120吨提钒转炉供氧时间6.5~7.0分钟，为吹炼后期不再加入冷却剂，使熔池温度接近或稍超过转化温度，适当发展碳燃，有利于降低钒渣中的氧化铁含量，提高半钢温度和金属收得率。
4.攀钢提钒操作要点：1.铁水入炉要求：入炉铁水必须经过撇渣处理，对铁后测温取样，以便根据入炉温度，合理配加冷却剂。
2.铁水中[C]、[V]、[S]随过程变化情况：由于转炉提钒要加生铁块，其半钢[S]含量比提钒前入炉铁水[S]含量增加0.002~0.005%。
钒材料制备原理及主要工艺
第五章钒材料制备原理及主要工艺5.1 钒渣5.1.1 钒渣的生产原理世界上钒铁磁铁矿冶炼，主要是用回转窑-电炉或用高炉，冶炼出含钒铁水。
含钒铁水提钒的主要任务有三：一是把含钒铁水吹炼成高含碳量的满足下一步炼钢的要求的半钢；二是最大限度地把铁水中的钒氧化进入钒渣；三是通过提钒得到适合于下一步提取V 2O 5要求的钒渣。
5.1.1.1铁水提钒过程的主要反应 铁水中元素氧化的T G -∆ϑ图吹钒过程是氧气流与金属熔体表面相互作用的过程，铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程，这些元素的氧化反应进行的速度取决于铁水本身的化学成分、吹钒时的热力学和动力学条件。
气-液相间的氧化反应可用通式表示为：m/n[Me]+1/2{O 2}=1/n(Me m O n )式中 [Me]─为铁水中的组元； {O 2}─为气相中的氧气；(Me m O n )─为炉渣中的氧化物或气体氧化物； m 、n ─为化学反应的平衡系数。
反应能力的大小取决于铁水组分与氧的化学亲合力，通常称之为标准生成自由能ϑG ∆。
ϑG ∆值越负，氧化反应越容易进行。
许多资料提供了氧化物的标准生成自由能ϑG ∆与温度的方程式。
表5-1和表5-2中列出了一些元素反应的标准生成自由能和某些元素在铁液中的标准溶解自由能ϑ∆G -T 的关系式ϑG ∆=A+BT 中的A 、B 数值。
表5-1 某些反应的ϑG ∆=A+BT 关系式表5-2 某些元素在铁液中的标准溶解自由能(ϑG ∆=A+BT)注：以1%溶液为标准态，γ°I 为活度系数。
图5-1示出了铁水中各元素与氧生成氧化物的标准生成自由能ϑG ∆与温度T 的关系曲线。
图5-1 铁水中元素氧化的ϑG ∆-T图由图5-1可见，在铁水中各元素原始活度相等和不存在动力学困难的情况下，各元素氧化的情况。
钛的氧化优先，硅和钒的氧化较慢。
同时，从图中还可以求出标准状态下铁水中某元素与碳的氧化顺序交换的温度──选择性氧化的转化温度T 转 (P CO =0.1MPa 下被固体碳还原的初始温度)。
提钒与转炉炼钢工艺
? 试验用冷却剂为含钒铁块和酸性球团，结果表明： ? （1）吹炼过程平稳，不粘枪、不结料 ? （2）与顶吹相比，半钢余碳的质量分数提高0.2%～0.6% ? （3）钒渣全铁降低3.28%～5.93%，五氧化二钒提高
0.77%～1.73% ? （4）与顶吹相比，复合吹炼可多吃球团10～15kg/t，每
吨渣耗氧量（标态）降低10～30m3
火法提钒的发展方向
转炉顶底复合吹炼提钒是今后转炉提钒顶底 发展方向
1－4 氧气顶吹转炉吹炼提取钒
1 1－4－1 氧气顶吹转炉吹炼提取钒原理
2
1-4-2 氧气顶吹转炉吹炼提取钒的准备
3 1－4－3 氧气顶吹转炉吹炼提钒工艺
提钒任务
含钒铁水
半钢
把含钒铁水吹炼成 高碳含量并满足下 一步炼钢要求的半 钢，包括成分、温 度
提钒
钒渣
最大限度地把铁水 中的钒氧化使其进 入钒渣，得到适合 于下一步提取五氧 化二钒要求的钒渣。
钒渣标准 (YB320 －65)
品级
V2O5 ≮
1
15.0
2
14.0
FeO·V2O3形式存在。钒的氧化反应也可写 成：
? 2[V]+4(FeO)=(FeO·V2O3)+3[Fe] ? 2[V]+4[O]+[Fe]=[FeV2O4]
B 标准生成自由能与温度的关系曲线
? 分析此图 ：钛的氧化 优先，硅和钒的氧化 较慢
提钒工艺——精选推荐
提钒⼯艺1 背景1.1 钒的性质及应⽤钒是⾼熔点⾦属之⼀，呈浅灰⾊。
密度5.96克/厘⽶3。
熔点1890±10℃，沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5。
其中以5价态为最稳定，其次是4价态。
电离能为6.74电⼦伏特。
有延展性，质坚硬，⽆磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐⽓-盐-⽔腐蚀的性能要⽐⼤多数不锈钢好。
于空⽓中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王⽔。
我国是钒资源⽐较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，⼤多数是以⽯煤的形式存在。
⼤约80%的钒和铁⼀起作为钢⾥的合⾦元素。
只需在钢中加⼊百分之⼏的钒，就能使钢的弹性、强度⼤增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐⾼温⼜抗奇寒，在汽车、航空、铁路、电⼦技术、国防⼯业等部门，到处可见到钒的踪迹。
此外，钒的氧化物已成为化学⼯业中最佳催化剂之⼀，有“化学⾯包”之称。
其应⽤如下：（1）、⽤作合⾦元素，例如：1）运⽤在医疗器械中的特别的不锈钢2）运⽤在⼯具中的不锈钢3）与铝⼀起作为钛合⾦物运⽤在⾼速飞机的涡轮喷⽓发动机中4）含钒的钢经常被⽤在轴、齿轮等关键的机械部分中（2）、在其它领域的应⽤：1）钒吸收裂变中⼦的半径很⼩，因此被⽤在核⼯业中2）在炼钢过程中钒被⽤来导致碳化物的形成3）在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层4）钒与镓的合⾦可以⽤来制作超导电磁铁，其磁强度可达175,000⾼斯5）在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被⽤来做催化剂6）五氧化⼆钒（V2O5）被⽤来制做特殊的陶瓷作为催化剂1.2 五氧化⼆钒及⾦属钒的制备⽅法（1）⼯业上⾦属钒的制备⽅法:⼯业上常以各种含钒矿⽯为原料制备钒。
如在钒炉渣中加⼊NaCl，经空⽓焙烧后，先⽣成NaVO3。
2V2O5NaVO3+ 2Cl2从烧结块中⽤⽔浸出NaVO3，经酸中和，制得V2O5的⽔合物。
产物经脱⽔后，⽤⾦属热还原法制得钒。
V2O5+ 5Ca 2V + 5CaO也可采⽤镁还原三氯化钒(VCl3)的⽅法制备。
钒提取技术
一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 北京化工研究院以西北某地含钒石煤（V2O51.26%）为原料，采用原矿破碎 后，加氧化剂两段直接酸浸，溶剂萃取—氨水沉钒—热解制取五氧化二钒的工艺 流程，浸出温度85℃，不同含钒石煤浸出的回收率为63%～74%。 长沙有色冶金设计研究院在陕西华成钒业公司建成日处理原矿300t、年产 五氧化二钒600t的生产厂。该厂采用原矿直接酸浸-萃取提钒的工艺，浸出率达到 75%，总回收率65%以上。 河北理工大学对某地石煤灰渣采用直接酸浸—萃取提钒工艺，该石煤灰渣 含V2O51.26%，直接酸浸浸出率平均84.83％，然后向浸出液中加入硫酸铵，得到 硫酸铵铝沉淀，作为铵明矾产品。除铝后的溶液蒸发浓缩一冷却结晶得到含5.92 ％V2O5的中间盐，将中间盐溶解后用铁粉还原钒，用P204和TBP加煤油组成的复合 萃取剂进行萃取，钒萃取率达99.72％，用5moL／L硫酸反萃，反萃率达99.86％， 然后用氯酸钠氧化反萃液，用氨水调节pH值沉淀多钒酸铵，煅烧后得到V2O5 98.86 ％的钒产品，钒的总回收率为82.87％。
一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 能够在较低的酸度下直接浸出的含钒矿石，其中的钒一般以四价或五价形态 存在。但绝大部分含钒石煤矿由于其赋存状态的特性，都不能在较低的酸度下 直接浸出，需要在较高的温度、压力条件下或在特种催化剂的作用下才能完成 浸出过程；但该工艺过程中矿石减少了焙烧工艺环节，省去了焙烧设备以及焙 烧添加剂，设备投资相对减少，能耗也较焙烧工艺低，且钒的浸出率高达80%以 上，资源利用率高，提钒的最终成本仍较火法低。其缺点是浸出条件相对火法 苛刻，酸耗高，设备选型要求严格，同时也给废水处理带来压力。 直接酸浸的一般工艺为： 石煤—磨矿—酸浸—溶剂萃取—反萃-氧化—铵盐沉钒—热解—精V2O5， 或者是：石煤—磨矿—酸浸—氧化—离子交换—洗脱—铵盐沉钒—热解—精V2O5， 其基本化学反应式如下： V2O4+2H2SO4→2VOSO4+备投资低，但处理成本高。按照一般工业状况，比如矿石含 钒品位1%计算，每生产一吨五氧化二钒需要消耗氢氧化钠五吨多，吸收剂消耗一万五千元 以上。 污染实质：烟气污染物在吸收后将转变为废水污染，造成废气处理成本高，废水循 环利用率低、废水排放量大，造成企业周边的土壤盐碱化，环境污染严重。 目前，由于污染严重，此工艺已被各地环保部门禁止采用。
提取金属钒的工艺流程是
提取金属钒的工艺流程是
提取金属钒的工艺流程通常包括以下步骤：
1. 原料处理：将含有钒的矿石经过破碎、磨矿、浸出等处理，得到含有钒的浸出液或浆料。
2. 溶液处理：将含有钒的浸出液或浆料进行澄清、过滤等处理，去除杂质。
3. 萃取：利用萃取剂向钒溶液中添加，并与钒形成络合物。
萃取剂通常是有机物，如酮、醇类。
经过振荡、搅拌等操作，钒络合物会被提取到有机相中。
4. 分离：将有机相和水相进行分离，得到富含钒的有机相。
5. 回收：将含有钒的有机相进行脱钒，通常通过加酸、氧化等方法使钒从有机相转移到水相中。
然后通过沉淀、过滤等操作得到含有钒的固体。
6. 精炼：将得到的含有钒的固体进行熔炼、电解等处理，去除杂质，得到纯度较高的金属钒。
7. 分析检测：对提取得到的金属钒进行分析检测，确定其纯度和质量。
需要注意的是，具体的金属钒提取工艺流程可能会根据矿石的不同、工艺技术的
不同而有所差异。
此外，金属钒的提取过程中还涉及到环保和安全的问题，需要符合相关的规范和要求。
提钒的工艺原理及应用
提钒的工艺原理及应用1. 引言提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它基于化学反应原理，能够改善金属表面的性能，增加其耐腐蚀性和耐磨性。
本文将介绍提钒的工艺原理以及其在实际应用中的一些案例。
2. 提钒的原理提钒的原理是通过在金属表面形成一层氧化钒，从而提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
提钒主要包含以下几个步骤：2.1 清洗金属表面首先，需要对金属表面进行彻底清洗，以去除表面的杂质和氧化物。
常用的清洗方法包括水洗、酸洗和溶剂清洗等。
2.2 涂敷提钒溶液清洗后的金属表面需要涂敷提钒溶液。
提钒溶液通常是由含有氧化钒和其他配位剂的溶液组成。
这些配位剂可以提高提钒的效果和均匀性。
2.3 生成氧化钒层涂敷提钒溶液后，可以将金属置于高温环境中进行加热处理。
在高温下，溶液中的氧化钒会与金属表面发生反应，生成均匀的氧化钒层。
2.4 冷却处理生成氧化钒层后，需要对金属进行冷却处理，以稳定氧化钒层。
3. 提钒的应用提钒工艺具有广泛的应用领域，下面将介绍一些常见的应用案例：3.1 汽车行业在汽车制造过程中，很多金属零部件需要具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
提钒工艺可以增加这些部件的表面硬度，提高其使用寿命。
3.2 航空航天行业航空航天行业对金属材料的性能要求非常高。
提钒工艺可以改善金属表面的抗氧化和耐蚀性能，提高零部件的可靠性和使用寿命。
3.3 机械制造行业在机械制造行业中，很多机械零部件需要具有较高的耐磨性。
提钒工艺可以增强金属表面的硬度和耐磨性，提高机械零部件的工作效率。
3.4 电子行业电子产品中常用的金属连接器需要具备良好的导电性和耐腐蚀性能。
提钒工艺可以改善金属表面的导电性，并提高连接器的使用寿命。
3.5 医疗器械行业在医疗器械制造过程中，很多金属器械需要具备良好的抗菌性和耐蚀性能。
提钒工艺可以改善金属表面的抗菌性能，提高医疗器械的安全性和可靠性。
4. 总结提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它通过生成一层均匀的氧化钒层，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
转炉提钒工艺与设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
转炉提钒工艺与设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等转炉提钒工艺与设备提钒的原材料：高炉铁水；提钒的产品：钒渣+半钢；提钒的工艺：氧气顶吹法；提钒的主体设备：炼钢转炉。
1 转炉提钒工艺过程（1）铁水供应将脱硫后的铁水扒渣，再用起重机将铁水兑入转炉。
（2）冷却剂供应a.生铁块、废钒渣：用电磁起重机装入生铁料槽,再用起重机加入提钒炉。
b.铁皮球、污泥球、铁矿石：用翻斗汽车运至地面料仓，由单斗提升机运到37.56m平台，经胶带运输机送到炉顶料仓内。
使用时由炉顶料仓电磁振动给料机给料,经称量斗称量后加入转炉。
(3)氧气和氮气供应氧气用管道输送到车间内,氧气纯度为99.5％；压力0.49～1.18 MPa；氮气压力0.294～0.392Mpa。
(4)吹炼提钒吹炼前根据铁水条件加入生铁块或废钒渣,然后兑入铁水,摇正炉体下枪供氧吹炼，在吹炼过程中可根据吹炼情况加适量铁皮球、铁矿石、污泥球，吹炼结束时先出半钢进入半钢罐。
(5)出钒渣转炉炉下钒渣罐采用16m3渣罐,每个渣罐能容纳吹炼钒渣8~12炉。
钒渣罐通过炉下电动渣罐车拉至钒渣跨，用起重机吊至16m3钒渣罐车上；每4辆车组成一列(3辆钒渣罐车,一辆废渣车),用火车拉至钒渣破碎间，废渣拉至弃渣场。
2 转炉提钒设备以攀钢转炉提钒主要设备为例。
设计工艺参数：公称容量120吨，设计炉产半钢138吨，提钒周期30min/炉，纯吹氧时间8min，日提钒最大炉数68炉(2吹2时)，设计年产钒11万吨/年，半钢295万吨/年。
转炉炉型参数：高9050mm，炉壳外径6530mm，高宽比1.386，熔池内经5180mm,熔池深度1400mm，转炉有效容积136m3，炉容比V/t 0.986，炉口外径2480mm。
提钒转炉主要设备有冷却料供应系统、转炉及其倾动系统、氧枪系统、烟气净化及回收、挡渣镖加入装置等。
(1)冷却料供应系统冷却剂供应系统包括地下料坑、单斗提升机、皮带运输机、卸料小车、高位料仓、振动给料器、称量料斗以及废钢槽、天车等设备，这些设备保证提钒用原料的正常供应。
提钒的工艺原理及应用方法
提钒的工艺原理及应用方法1. 工艺原理提钒是一种常见的金属处理工艺，主要用于提高金属的硬度和耐磨性。
其工艺原理包括以下几个方面：•物理原理：提钒工艺主要是通过在金属表面形成化合物薄层来改善材料性能。
钒与金属元素反应形成金属间化合物，能够提高金属的硬度和耐磨性。
•化学原理：钒在金属中的作用可分为两种形式，一是固溶态作用，通过钒的固溶来提高金属的强度和硬度；二是析出态作用，通过钒的析出来增加金属的硬度和耐磨性。
•影响因素：提钒工艺的效果受到多种因素的影响，包括钒含量、提钒温度、保温时间等。
不同金属在进行提钒工艺时，这些因素的选择和控制都会有所不同。
2. 应用方法提钒工艺在实际应用中有多种方法，下面列举几种常见的应用方法：•溶钒提钒法：将含钒金属加热至钒的溶解温度，在固溶态下进行保温处理。
通过固溶态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
•散钒提钒法：将含钒金属加热至析出温度，在金属中析出钒化合物。
通过析出态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
•氧化钒提钒法：在金属表面形成钒氧化物薄层，通过钒氧化物的作用，提高金属的表面硬度和耐蚀性。
•电解钒提钒法：利用电解质溶液中的钒离子，在电极上析出钒，形成钒化合物薄层。
通过钒化合物的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
3. 提钒工艺的优势和应用领域提钒工艺具有以下优势：•提钒工艺能够显著提高金属的硬度和耐磨性，提高材料的使用寿命。
•提钒工艺成本相对较低，操作简单，适用于大规模生产。
•提钒工艺可以与其他工艺相结合，进一步提高材料性能。
提钒工艺在以下领域有广泛的应用：•机械制造：提钒工艺可以应用于各类机械零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高机械设备的使用寿命。
•汽车工业：提钒工艺可以应用于汽车轴承、曲轴等零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高汽车的运行稳定性和寿命。
•航空航天：提钒工艺可以应用于航空航天领域的零部件制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高航空器件的可靠性和安全性。
提钒工艺技术
提钒工艺技术提钒是一种传统的工艺技术，已有数千年的历史。
它是一种将金属加工成薄片的技术，适用于多种不同的材料，包括黄铜、铝、不锈钢等。
提钒工艺技术主要分为三个步骤：准备材料、进行提钒加工、最后完成加工。
首先，我们需要准备材料。
通常，我们使用的材料是金属板或金属片。
我们需要确保材料表面光滑、平整，并且没有明显的缺陷。
接下来，进行提钒加工。
这个步骤可以分为多个小步骤，其中最重要的是切割和拍打。
切割是将金属板或金属片根据需要的形状和尺寸进行切割。
拍打是通过使用锤子和钳子等工具，将金属板或金属片逐渐加工成所需的薄片。
在拍打过程中，需要注意保持薄片的平整度和光滑度，以及避免出现裂痕或其他损坏。
最后，进行最后的加工。
这个步骤包括打磨和抛光。
打磨是通过使用砂纸或其他打磨工具，将薄片表面的不平整或粗糙处理掉，使其变得更加光滑。
抛光是将薄片表面加工得更加光亮，通常使用抛光研磨剂和抛光轮进行。
提钒工艺技术有着广泛的应用。
它可以用于制作各种工艺品、装饰品和家居用品，如金属饰品、金属盆、金属碗等。
同时，它也可以用于制作一些工业零部件，如汽车零部件、电子设备零部件等。
提钒工艺技术具有很多优点。
首先，它可以使金属材料变得更加柔软和易加工，从而方便后续的加工工艺。
其次，提钒技术可以制造出薄而轻的金属制品，也可以节约材料的使用。
另外，提钒工艺技术可以制造出各种不同形状和尺寸的金属制品，非常灵活多样。
最后，提钒工艺技术在制造过程中并不需要使用大量的化学材料，对环境友好。
总结起来，提钒工艺技术是一种传统的金属加工技术，已有数千年的历史。
它通过将金属加工成薄片的方法，可以制造出各种不同形状和尺寸的金属制品。
提钒工艺技术在制造工艺、装饰品和工业零部件等领域有着广泛的应用，具有柔软易加工、节约材料、灵活多样和环境友好等优点。
铁水提钒
பைடு நூலகம்理
原理
含钒生铁提钒工艺以选择性氧化为理论基础。向铁水吹入空气或氧气，必须使铁水中钒迅速、优先氧化，而 其他组分少氧化，方能获得含钒高的钒渣。吹炼过程中应使铁水中的碳氧化最少，保证半钢炼钢时仍有足够的化 学反应热。铁的损耗要降至最低限度，即半钢的收得率要高，以降低钒渣生产成本。
影响因素
钒渣的氧化性
温度控制
钒渣碱度
温度控制
图2钒的氧化反应属于放热的多相复杂反应，但其热效应值在数量上差别很大，反应产物的表示也各不相同。 铁水提钒过程中各元素的氧化反应的标准生成自由能与温度的关系示于图2。由图可见，提钒初期熔池温度比较低 (约1300℃左右)时
(△F°)Ti<(△F°)Si<(△F°)Cr<(△F°)V<(△F°)Mn<(△F°)C
简史
简史
从含钒铁矿中回收钒是从19世纪初期开始的。德国和法国在第二次世界大战时期，用高炉—托马斯转炉法从 含钒0.06%～0.10%的洛林铁矿中(不含钛)回收钒。以含钒铁矿作为高炉原料生产生铁时钒也被还原，获得含钒 0.10%～0.15%的铁水，用此生铁炼钢时钒又被氧化进入托马斯炉渣中，炉渣含钒量可以达到0.5%，是一种无直接 使用价值的低钒渣。德国赫尔曼·戈林钢厂将这种低钒渣与转炉钢厂的其他产物(如厂房屋顶积灰，含0.8%～ 1.0%钒)在另一座高炉内冶炼成含钒和含磷较高的生铁，再经托马斯转炉吹炼得到含钒量较高的钒渣，可直接作 为化工厂生产钒的原料，但含钒铁水提钒后含磷较高，给炼钢带来困难。
石煤提钒新工艺
石煤提钒新工艺近年来，随着钒资源的逐渐枯竭和市场需求的增加，石煤提钒成为了一种备受关注的新工艺。
石煤提钒是指利用石煤作为原料，通过一系列的化学反应和物理处理，将其中的钒元素提取出来，从而得到高纯度的钒产品的过程。
石煤是一种含有较高钒含量的煤炭，其主要成分是有机质和矿质，其中的矿质中含有大量的钒元素。
传统的石煤提钒工艺主要是通过高温煅烧和浸出的方式进行，但存在能耗高、环境污染等问题。
因此，开发一种高效、低能耗、环保的石煤提钒新工艺势在必行。
近年来，研究人员提出了一种基于氧化铝的新型石煤提钒工艺。
该工艺主要包括以下几个步骤：首先，将石煤经过粉碎、磁选等预处理工序，去除其中的杂质和矿物质，得到纯净的石煤原料；然后，将纯净的石煤与氧化铝按一定的比例混合，并加入适量的助剂，形成混合料；接下来，将混合料进行高温还原反应，使其中的钒元素得以还原为金属钒；最后，通过冶炼和精炼等工艺，将金属钒提纯得到高纯度的钒产品。
相比传统工艺，基于氧化铝的石煤提钒新工艺具有多方面的优势。
首先，该工艺不需要高温煅烧和浸出等环节，能耗大大降低，减少了对能源的消耗。
其次，新工艺中使用的氧化铝具有良好的还原性能，能够有效还原石煤中的钒元素，提高了钒的回收率。
此外，新工艺中的助剂的添加能够改善反应条件，提高钒的提取效率。
最重要的是，该工艺不会产生大量的废水和废气，具有较好的环保性能。
然而，石煤提钒新工艺也存在一些问题和挑战。
首先，该工艺仍处于实验室研究阶段，需要进一步进行工程化的研究和开发。
其次，新工艺中使用的氧化铝价格较高，会增加生产成本。
此外，新工艺还需要解决一些技术难题，如混合料的均匀性、反应温度的控制等。
因此，石煤提钒新工艺仍需要进一步的技术改进和优化。
石煤提钒新工艺是一种十分有潜力的钒资源开发工艺。
该工艺通过利用石煤中的钒元素，实现了对钒资源的高效利用和回收。
基于氧化铝的新工艺具有能耗低、环保性好等优势，对于钒产业的可持续发展具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 背景
1.1 钒的性质及应用
钒是高熔点金属之一，呈浅灰色。
密度5.96克/厘米3。
熔点1890±10℃，沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5。
其中以5价态为最稳定，其次是4价态。
电离能为6.74电子伏特。
有延展性，质坚硬，无磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
于空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在。
大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。
只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。
此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。
其应用如下：
（1）、用作合金元素，例如：
1）运用在医疗器械中的特别的不锈钢
2）运用在工具中的不锈钢
3）与铝一起作为钛合金物运用在高速飞机的涡轮喷气发动机中
4）含钒的钢经常被用在轴、齿轮等关键的机械部分中
（2）、在其它领域的应用：
1）钒吸收裂变中子的半径很小，因此被用在核工业中
2）在炼钢过程中钒被用来导致碳化物的形成
3）在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层
4）钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁，其磁强度可达175,000高斯
5）在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被用来做催化剂
6）五氧化二钒（V
2O
5
）被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂
1.2 五氧化二钒及金属钒的制备方法
（1）工业上金属钒的制备方法:
工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。
如在钒炉渣中加入NaCl，经空气
焙烧后，先生成NaVO
3。
2V
2O
5
+ 4NaCl + O
2
NaVO
3
+ 2Cl
2
从烧结块中用水浸出NaVO
3，经酸中和，制得V
2
O
5
的水合物。
产物经脱水后，
用金属热还原法制得钒。
V
2O
5
+ 5Ca 2V + 5CaO
也可采用镁还原三氯化钒(VCl
3
)的方法制备。
2VCl
3 + 3Mg 3MgCl
2
+ 2V
（2）五氧化二钒的制备方法工业上有两种常见的制备方法。
1) 直接法：将含钒的钒磁铁精矿与纯碱(Na
2CO
3
)按比例混匀，经高温焙烧并浸取
焙烧物，制得偏钒酸钠溶液。
该溶液在加热搅拌下，用HCl或H
2SO
4
中和，水解
后即可析出红色含大量水分的无定形沉淀-V
2O
5。
2) 间接法：将含钒的钒磁铁精矿经高温冶炼，制得含钒生铁。
接着用空气吹炼，
使之形成富钒渣(主要成分为FeO，V
2O
5
)。
粉碎富钒渣并除去金属铁后，与一定
量的NaCl及纯碱混匀，在氧气充足的气氛下，于1073
~
1173K焙烧3h。
反应如下：
2(FeO·V
2O
5
) + 1/2O
2
Fe
2
O
3
+ 2V
2
O
5
Na
2CO
3
Na
2
O + CO
2
↑
2NaCl + 1/2O
2 Na
2
O + Cl
2
↑
Na
2O + V
2
O
5
2NaVO
3
用稀钒溶液浸取生成物，富集的偏钒酸钠用酸(HCl或H
2SO
4
)中和，并在
pH=1.5
~
2时，加热至沸腾。
剧烈搅拌使之水解并析出红棕色沉淀。
2NaVO
3 + H
2
SO
4
+ nH
2
O V
2
O
5
·nH
2
O↓+ Na
2
SO
4
产物经煅烧可得工业级V
2O
5。
若要获得纯净的V
2
O
5
，可用Na
2
CO
3
溶解工业级
V 2O
5
，在常温下加入过量的NH
4
Cl，不断搅拌，即可析出白色或淡黄色的偏钒酸氨
晶体。
NaVO
3 + NH
4
Cl NH
4
VO
3
↓+ NaCl
将结晶过滤，并加热焙烧至773K，NH
4VO
3
会分解成较纯净的V
2
O
5
：
在实验室中一般直接用NH
4VO
3
为原料，经热分解制得V
2
O
5。
1.3 平果铝厂的赤泥中提钒的可行性分析
中铝广西分公司（平果铝业公司）第一期工程年产氧化铝三十万吨,已经投产多年,第二期三十万的氧化铝工程已建成投产。
在铝工业生产过程中,每产出一吨氧化铝,也产出1～1. 6 倍的固体废料———赤泥。
其赤泥成分如下（该数据由何小虎,韦莉,何书焱的《平果铝赤泥综合利用探讨和建议》一文提供）：
由表1可以看到，平果铝赤泥中主要元素是铁、硅、铝、钙,此外还含有较为贵重的钒、钛和稀有元素钪、稀土、钽、铌等金属。
赤泥中大量的元素是铁、铝、硅、钙,占渣量的77 %左右,其他元素除钛、钠稍高外,其中可综合回收利用的稀有元素为千分之几和万分之几。
铁、铝含量虽大,都未达到工业上要求的精矿品位,但在合理的工艺条件下都可以获得较好的回收。
铁铝是常用金属,两者占的比例较大,达50 %左右,因此在工艺上必须首先回收铁和铝,才有利于其它金属的回收。
我们下面所制定的提钒工艺也是基于这点考虑。
按每年赤泥产出量三十万吨计,它所含的金属量,按一般工艺所达到的回收率计算，每年能回收到的金属量列于表2 。
表2 表明,产出的金属量,相当于几个中小型冶化工厂的产量,不难看出赤泥
的回收在冶金工业中将占有一定的地位。
其中V
2O
5
的含量仅次于常用金属铁、铝，
及稀有金属钛。
结合表2和表3可以看出，元素钒在赤泥中虽不是大量存在，但钒的含量在稀有金属元素中属较高者，这为我们致力于赤泥中钒的回收提供可能。
目前，我国对赤泥的回收利用研究甚多，但多数未实现工业化。
平果铝业公司作为集矿山开采和氧化铝、电解铝生产于一体的特大型铝冶炼联合企业，近年来大力关注和扶助赤泥的回收利用研究，已经在赤泥中铝和铁的回收等方面取得成效。
赤泥的回收利用是一个大的资源库，所以，进行进一步的回收是必然的。
我们结合平果铝的实际，对其赤泥成分等状况作出分析，总结出钒的回收是有价值的，并且是可行的。
下面我们将重点介绍我们的工艺。
2赤泥中回收钒的工艺路线
由于赤泥是一种含有多种金属元素的铝冶金废料，它所含的金属元素主要是Fe、Al、Ca等，钒只是其所含的稀有金属的一部分。
由于钒的含量有限，所以由赤泥中直接提钒是不现实的。
前面也曾提到，可行的方法是利用提铝、提铁后的废料做原料来提钒。
结合目前赤泥回收的研究及工业化状况，我们选择利用磁选铁后的非磁性废料做原料提钒。
首先使原料里的钒全部转化成五氧化二钒，然后利用五氧化二钒的两面性生成偏钒酸铵，最后利用偏钒酸铵的热分解得到纯的五氧化二钒。
工艺流程制定如下：
磁选后的物料主要含有Ti、Zr、Ca、Si等元素，首先将物料进行空气焙烧，使的物料中的钒充分氧化。
氧化后的物料加稀盐酸和NH4Cl充分搅拌，使其它氧化物在酸性环境下溶解，同时生成偏钒酸铵沉淀。
固液分离后即得到偏钒酸铵固体。
在焙烧过程中，控制焙烧温度和时间是关键，尽量使得钒被充分氧化。
如过里面含有大量的碱，则考虑加酸焙烧。
加稀盐酸一方面是浸出碱性氧化物，另一方面可以配合NH4Cl沉钒。
同时盐酸也起到调节pH值的作用。
沉钒过程中pH控制是关键。