钒渣钙化焙烧—酸浸提钒试验研究
用钙化焙烧—酸浸法从钒铁渣中提取钒试验研究
第 ３７卷第 ２期 （总第 １５８期 ） ２０１８年 ４月
湿法 冶金
Ｈ ｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ
Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．２（Ｓｕｍ．１５８） Ａｐｒ．２０１８
用钙化焙烧一 酸浸法从钒铁渣中提取钒试验研究
郭 双 华
（扬 州 工业职 业技 术学 院 化学 工程学 院 ，江苏 扬 州 ２２５１２７）
钒钛 磁铁矿冶炼 过程 中产 生大量废渣 ，其 中钒 含量较 高 ，可作 为提取 钒 的主要 原料 。 国内外 从含 钒废渣 中提取 钒 ，主要采用 高温钠化 氧化焙 烧一水 浸一 铵盐沉 钒工 艺口 ］。该工 艺 简 单 ，但 钒 回收效 率不 高 ，在钠化 氧化 焙烧 过 程 中，钠 盐 还会 分 解 释 放 出 ＨＣ１，Ｃ１。，Ｓ０２，Ｓ０３等 有 害气 体 ，对 环境 有 一 定程度 污染 ，而且设 备腐蚀较严 重 ，生 产成本 较 高。 为此 ，科 研 人 员 又 相 继 研 发 出 了钙 化 焙 烧 一酸 浸［３］、钙化 焙 烧一 碱 浸［４］、直 接 酸 浸Ｉ５ 等 工 艺 。前 期 的探 索试验 中 ，对 比研究 了这几种工 艺处理 铁钒 渣提取钒 的效 果 ，结 果 表 明 ，钙 化 焙烧一 酸 浸 工艺
钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒研究
钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒研究针对传统的钒钛磁铁矿提钒工艺(高炉炼铁—铁水吹钒—焙烧提钒)中钒的综合回收率较低,不高于20%,且钒渣经钠化焙烧水浸后的提钒尾渣含钠量高,不利于尾渣的后续处理,另钠化焙烧提钒后的滤液杂质含量高不易得到高品质的V2O5。
本文对钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒进行了研究,该工艺是一种清洁廉价且可以综合利用资源的工艺。
通过钒钛磁铁矿精矿的工艺矿物学可知：精矿粒度较细,-200目的精矿体积占43.17%；精矿主要由O、Si、Nb、zr、Ca、Ti、V、Fe等元素组成；各个粒度下的精矿成分相差不大,说明各粒度下的精矿物相比较均一,组成无太大差别；精矿主要由磁铁矿相和钛铁矿相等物相组成。
通过磨矿实验,可以得到前30分钟的磨矿效率高。
反浮选脱硅的工艺条件为：pH值为6、粒度为-400目、可溶性淀粉200g/t、十二胺用量为900g/t,此时所得的精矿Si02品位为5.64%、V2O5品位为1.23%。
通过钒钛磁铁矿精矿与碳酸钙体系的热力学分析及条件实验可知：(1)当焙烧温度在550℃时碳酸钙即发生分解反应,当温度超过700℃时发生(FeO·V2O3)的氧化反应；(2)焙烧体系中可发生固溶反应,致使钒的浸出受到限制,影响了钒的回收率,可通过迅速降温来减少所形成固溶体的影响；(3)对于CaO、SiO2分别大于2%、3%的钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒效果更好,且选取CaCO3作为焙烧添加剂；(4)焙烧工艺为：CaCO3添加量为10%、焙烧温度为1200℃、焙烧时间为1h时,此时钒的转化率可达到72.1%。
通过浸出条件实验可得到：选用H2SO4作为浸出剂,且浸出工艺条件为液固比5：1、H2SO4浓度5%、浸出时间3h、浸出温度90℃,此时V2O5的浸出率为71.4%。
钒渣焙烧—浸出过程的实验研究
钒渣焙烧—浸出过程的实验研究钒渣作为重要提钒的原料,其提钒工艺水平不仅代表一个企业的技术实力,更体现出一个国家钒冶金技术在世界上的整体水平。
在钒渣提钒过程中最重要的是焙烧和浸出技术。
因此,有效控制焙烧过程中钒渣相转化行为以及浸出过程中钒渣浸出行为对于提钒工艺技术的改进具有重要的现实意义。
本文以某钢厂钒渣为原料,借助XRD、激光粒度仪、荧光光谱等分析手段,系统研究了添加剂种类、焙烧温度、焙烧时间、原料粒度、以及浸出剂、浸出温度、浸出时间和液固比等工艺参数对钒渣浸出行为的影响。
在本实验条件下,得到如下结论:（1）采用复合钠化焙烧.复合氨浸工艺技术,钒渣一次焙烧浸出率可以达到93.1%,且钒渣中杂质元素浸出率可以控制在较低的范围内;（2）在单一焙烧工艺条件下,随着碳酸钠配入量的增加和焙烧时间的延长,钒浸出率呈逐渐升高的趋势;随着焙烧温度的升高和钒渣粒度的减小,钒浸出率呈先升高后降低的趋势。
当碳酸钠配入量为20%,原料粒度为125μm,焙烧温度为860℃和焙烧时间为45min时,钒浸出率最大,其值为91.0%;（3）在复合焙烧工艺条件下,随着硫酸钠替代碳酸钠量的增加、焙烧温度的升高和原料粒度的减小,钒浸出率呈先升高后降低的趋势;随着焙烧时间的延长,钒浸出率呈逐渐升高的趋势。
当Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>:Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>为C,原料粒度为125μm,焙烧温度为880℃和焙烧时间为30min时,钒的浸出率达到最大,其值为92.1%;（4）在氨浸条件下,与单一钠化焙烧工艺相比,复合钠化焙烧由于焙烧温度升高,使焙烧时间由45min降至30min,从而缩短提钒周期,并且钒浸出率由91.0%提高到92.1%,同时对钒渣中杂质元素的浸出也有显著抑制作用;（5）对比四种浸出工艺对钒浸出率的作用,湿磨-复合氨浸工艺钒浸出率最高,其次是湿磨-氨浸和湿磨水浸工艺,单一水浸工艺最差;同时四种浸出工艺对钒渣中杂质元素浸出率影响较小;氨浸工艺不仅可以使浸出温度由70℃降低到50℃,且浸出时间也由30min缩短至20min。
石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺研究
石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺研究石煤是一种含有丰富钒资源的煤矿石，其主要成分为煤和石灰石。
石煤流态化焙烧—酸浸提钒工艺是利用流态化技术将石煤焙烧成钒酸盐，在酸浸条件下提取钒的一种新型工艺。
本文将从石煤焙烧和酸浸提钒两个方面进行详细研究。
石煤焙烧是指将石煤在一定温度范围内进行高温煅烧的过程。
通过焙烧过程，石煤中的有机物和硫化物会分解为气体和固体产物，同时石煤中的钒和钙会形成固态反应生成钒酸盐。
在焙烧过程中，流态化装置将石煤和石灰石通过流化床的方式进行反应，使得反应更加均匀有效。
此外，流态化技术能够使焙烧反应的温度和时间得到控制，从而提高焙烧效果和产物质量。
石煤焙烧的关键参数是焙烧温度和焙烧时间。
研究表明，焙烧温度在800-1000℃范围内，焙烧时间在1-3小时内，能够获得较好的焙烧效果。
在这一温度范围内，石煤中的有机物和硫化物能够充分分解，而钒和钙能够快速反应生成钒酸盐。
此外，流态化装置的选择和操作也对焙烧效果有一定影响，因此需要进行合理的流态化装置设计和操作参数选择。
焙烧后的石煤产物是一种钒酸盐，其主要成分为钒酸钠和钙钒酸盐。
钒酸钠是一种无机化合物，具有较高的钒含量和稳定性，在后续的酸浸提钒过程中起到重要作用。
而钙钒酸盐则是一种固态反应产物，含有较高的钙含量和较低的钒含量，对后续的钒提取有一定的影响。
因此，石煤焙烧的关键是获得高钒含量的钒酸钠产品。
酸浸提钒是指将焙烧后的石煤产物在酸性条件下进行提取钒的过程。
常用的酸浸剂包括硫酸、盐酸和氯化氢等。
硫酸是一种常见的酸浸剂，具有良好的钒溶解度和选择性。
酸浸提钒的关键参数是浸提温度、酸浸剂浓度和浸提时间。
研究表明，在浸提温度60-80℃范围内，浸提酸浓度1-2mol/L，浸提时间1-2小时内，能够获得较好的钒溶解率和选择性。
酸浸提钒的机理是钒酸盐在酸性条件下与浸提剂发生反应生成溶解态钒离子。
钒酸盐中的钒元素以V(V)价态存在，与酸浸剂中的氢离子发生置换反应生成溶解态三价钒离子或四价钒离子。
钒钛磁铁矿钙化焙烧-酸浸提钒过程中钒铁元素的损失
钒钛磁铁矿钙化焙烧-酸浸提钒过程中钒铁元素的损失郑海燕;孙瑜;董越;沈峰满;谷健【摘要】在理论分析的基础上，以钒钛磁铁矿为原料，硫酸钙为钙化剂，系统研究了钙化焙烧和硫酸酸浸过程的钒、铁等有价组元的损失。
研究结果表明：钙化焙烧-酸浸提钒工艺在理论上是可行的；焙烧过程中，烧结产物中的钒损失率随温度的升高而升高；尽管焙烧过程损失了部分钒元素，但焙烧后钒元素更易于溶解浸出；钒浸出率随焙烧温度的升高先升高后降低且1450 K 时达到最大值；当硫酸浓度增加时，钒浸出率变化不大；当焙烧温度高于1450 K时，浸出渣中铁的损失率快速上升，硫酸浓度增加时，其值随之增大；控制适当条件可强化钒的有效迁移，目前实验室研究条件下，钒的浸出率最大可达79.08%，而此时铁的损失率为3.32%。
%Based on the principle of calcified roasting and E-pH diagram of acid leaching, the loss of vanadium and iron in calcified roasting and acid leaching were investigated with vanadium-bearing titanomagnetite as raw material and calcium sulfate as calcification agent. The vanadium extraction process combining calcified roasting and acid leaching was feasible in theory. The loss ratio of vanadium in pellets increased with increasing temperature in the calcified roasting process. Despite some loss of vanadium the calcified roasting process was favorable to the subsequent acid leaching of vanadium. The leaching ratio of vanadium increased with increasing roasting temperature below 1450 K. The leaching ratio reached a maximum at 1450 K, and then it decreased. The leaching ratio of vanadium had no obvious change with increasing sulfuric acid concentration. At the same time, the loss ratio of iron in the leachingprocess increased rapidly when roasting temperature was higher than 1450 K, and it also increased with increasing concentration of sulfuric acid. By controlling experimental conditions, the leaching ratio of vanadium in vanadium-bearing titanomagnetite could reach 79.08%but the loss ratio of iron was 3.32%.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】7页(P1019-1025)【关键词】钒钛磁铁矿;钙化焙烧;浸取;损失率;溶解性;分离【作者】郑海燕;孙瑜;董越;沈峰满;谷健【作者单位】东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110819;东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110819;东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110819;东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110819;太原钢铁集团有限公司，山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】TF841.3引言钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、化工行业、国防尖端科技及一些新兴行业，如钒电池、超导材料等领域 [1-5]。
攀钢钒渣钙化焙烧酸浸液沉钒试验
攀钢钒渣钙化焙烧酸浸液沉钒试验何文艺【摘要】为了揭示攀钢钒渣钙化提钒工艺酸浸液直接沉钒的一般规律,确定合适沉钒工艺技术参数,以3种不同钒、磷浓度的酸浸液及其混合配制液为对象,研究了沉钒液钒磷浓度比、钒浓度、初始pH值对沉钒率和V2O5产品质量的影响.结果表明:①沉钒液钒磷浓度比升高,沉钒率上升、V2O5产品磷含量下降.②钙化工艺对沉钒液磷浓度的要求更宽松,在钒磷浓度比大于767、磷浓度小于0.042 g/L情况下的沉钒效果与钠化提钒工艺钒磷浓度比大于1 100、磷浓度小于0.015 g/L情况下的沉钒效果相当.③沉钒液钒浓度越低越不利于沉钒,适宜的沉钒初始浓度为32～40 g/L,当沉钒过程中上清液的pH ＞2.5时应采取二次补酸、加热、沉钒措施来提高沉钒效果.④对于钒磷浓度比≥767(磷浓度≤0.042 g/L)的沉钒液,在沉钒初始pH =2.0左右时,沉钒率达99.5％以上,V2O5产品的V2O5含量大于98.5％,磷含量低于0.016％.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P166-170)【关键词】钒渣;钒;磷;钙化焙烧;酸浸液;钒磷浓度比;沉钒【作者】何文艺【作者单位】攀钢集团研究院有限公司,四川攀枝花 617000;钒钛资源综合利用国家重点实验室,四川攀枝花617000【正文语种】中文【中图分类】TD925.6钒是重要的战略资源，广泛应用于钢铁、国防、汽车、航空航天等行业。
钒渣提钒，国内外大多采用钠盐提钒工艺(以下简称传统工艺)，工艺过程主要包括钠化焙烧、水浸、除杂、酸性铵盐沉钒等环节，但在沉钒过程中存在以下突出问题：对沉钒液中以磷为主的杂质含量要求严苛，废水达标排放难度大、副产物多、成本高。
国内外学者虽对钒渣钠化焙烧浸出液进行了大量的沉钒工艺优化研究[1-5]，但始终收效不大。
为了解决传统工艺的突出问题，攀钢自主开发了氧化钒清洁生产工艺(以下简称新工艺)，该工艺主要包括钙化焙烧、酸浸、沉钒等工序[6-8]，其沉钒过程对磷含量要求显著宽松。
钒渣钙化熟料硫酸浸出试验研究
２ ）硫酸 、 Ｃ ａ Ｏ均 为分 析纯 。
１ ． ２ 实验设 备
Ｇ Ｊ 一９ ５型 密 封 式 制 样 粉 碎 机 ， ￣ ｐ ５ ０ ０振 筛 机 ，
作者简介 ： 何 文艺 （ １ ９ ８ ６一） ， 男， 湖南 永州 人 ， 工程 师 ， 研究 方 向： 钒钛 资 源清 洁综合 利 用 ， 手机： １ ５ ８ ０ ８ １ ｌ Ｊ ５ ４ ２ ， Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：
钙 化焙 烧一 硫 酸浸 出一 酸性沉 钒一 Ｖ Ｏ 或 Ｖ ： Ｏ 产 品” … 提钒工 艺 的示 范 生产 线 。由 于钙 盐 提钒 工 艺 采 用廉 价 的石 灰石 作 为 钙 盐 添加 剂 ， 且废 水 经 石 灰 中和低成 本处 理后 全 部 循 环 利 用 ， 技 术 经 济 指标 和
出率 ＞８ ８ ％。
关键词 ： 钒 渣钙 化 ； 焙烧 ； 浸出
中图分类号 ： Ｔ Ｆ ８ ４ １ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ４ １ ０ １ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２—４ ３ ３ ６ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ３ ２
１ ）钒 渣钙 化焙 烧 熟料 取 自攀钢 西 昌钒 厂 ， 粒 度
分 布 如表 １ 所示 ， 实验 室试 验则 需磨 细 至 ０ ． １ ２ ５ ｍ ｌ ＇ ｎ
以下 ， 化学 成 分如 表 ２所示 。
表 １ 熟 料 粒 度 分 布
粒径／ ｍｍ
＞Ｏ． ２
０ ． ２～０． １ ２ ５ ０ ． １ ２ ５～０． ０ ９ ７
表 ３ 浸 出液 成 分 和 浸 出 率
风箱 ，Ｍ Ｌ Ａ矿 物 分 析 仪 （ 美国 Ｆ Ｅ Ｉ 公司） ， Ｏ ｌ ｙ ｍｐ ｕ ｓ 偏 光显 微 镜 （Ｅ ｔ 本 奥 林 巴斯 公 司 ） ， 岩 相 制 样 系 统 （ 美 国标 乐 公 司 ） ， Ｑ１ ５ ０ Ｒ Ｅ Ｓ真 空 蒸 镀 仪 （ 英 国
钒渣两步“焙烧工艺”实验室研究
中 图分 类 号
文献标识码
ＥＸＰＥＲＩ ＥＮＴＡＬ Ｓ Ｍ ＴＵＤＹ ｏＮ ＶＡＮＡＤＩ ＵＭ ＬＡＧ Ｓ ＢＹ
ＴＷ ｏ． ＴＥＰ “ Ｓ ＲｏＡＳ ＮＧ ＴＩ ＰＲｏ ＣＥＳ ＂ Ｓ
Ｗ Ｕ Ｆｅ ｎｇ （ ａ ｇ ｎ ｒｕ ｔｅ ｎ ｄｕ ＆ Ｔ ｔｎｕ Ｃ ．Ｌｄ， ｎ ｄｕ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎＰａ ｔＰ ｎ ｈｈ ａ６ ７ ６ ， ｈｎ Ｐ ｎ ａ ｇＧ ｏ ｐＳｅ ｌ Ｖａ ａ ｉｍ ｉ ｉｍ ｏ， ｔ．Ｖａ ａ ｉｍ ｒｄ ｃｉ ｌｎ， ａ ｚ ｉｕ １ ０ ７ Ｃ ｉａ） ａ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｆ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｓ ｄ ｎ ｖ ｎ ｄ ｕ ｓａ ｙ ｔ ｏ ｓｅ “ｏ ｓ ｎ ｒ ｃ ｓ ” ａ ｕ ｈ ｅ ｕｔ ｏ ｘ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｔ ｙ ｏ ａ ａ ｉｍ ｌ ｇ ｂ ｗ —ｔ ｐ ｒ ａ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｈ ｕ ｉ ｅ ｉ ｒ ｅ ．Ｔ ｅ
含量 。实验 考 察 了钒 渣 粒 度 、 烧 温 度 、 烧 时 间 、 渣 中 金 属 铁含 量 及 外 配 Ｖ０ 对 钒渣 氧化 效 果 的影 响 ； 究 了碱 焙 焙 钒 研
比 、 化 时 间 与温 度 对 氧 化Hale Waihona Puke 料钠 化 效 果 的影 响 。 钠
关键 词 钒渣 两 步法 Ｔ ６ ６３ Ｆ４ ． 焙烧 熟料 钒含量 转 化 率 Ｂ 文章 编 号 １ ０ ． ９ ３ ２ １ ）３０ ２ ．６ ０ １１ ４ （ ０ ２ ０ －０ ００
２１ ０ ２年 第 ３期 总 第 ２ ４期 ２
铁
合
金
Ｆ ＥＲＲｏ－ ＡＬＬｏＹＳ
２ １ Ｎ０３ ０ ２ － Ｔｏ ． ２ ｔ ４ ２
钒渣焙烧-浸出过程的实验研究的开题报告
钒渣焙烧-浸出过程的实验研究的开题报告
一、研究背景和目的
钒是一种重要的工业金属，广泛应用于钢铁、化工、电子、航空等领域。
钒渣是从钢铁冶炼过程中所产生的废弃物，含有大量的有价金属元素，例如钒、钛、铁等。
因此，对钒渣进行资源化利用具有极高的经济价值。
而钒渣的综合利用主要是通过焙烧-浸出法进行。
本文旨在探讨钒渣焙烧-浸出过程的实验研究，研究焙烧和浸出条件对钒渣中有价金属元素回收率的影响，寻求优化钒渣加工流程的方案。
二、研究内容和方法
1. 焙烧实验：选取不同的焙烧温度和时间，对钒渣进行焙烧处理，利用化学分析方法分析产生的氧化物和其化学成分。
2. 浸出实验：选取不同的浸出剂和浸出时间，对焙烧后的样品进行浸出处理，分析钒渣中有价金属元素的浸出率。
3. 实验设备：采用恒温恒湿箱、程控电阻炉、烘箱、紫外分光光度计、电导仪、pH计等设备进行实验研究。
4. 分析方法：采用化学分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜等物理化学方法对样品进行分析。
三、预期结果和意义
通过焙烧和浸出实验，研究钒渣加工过程中的关键参数，并对其对有价金属元素回收率的影响进行分析，寻求最优的钒渣加工流程方案，进而实现钒渣的资源化利用并提高其经济价值。
同时，本研究对于改善钢铁冶炼过程中产生的废弃物的处理方式，减少环境污染也具有重要意义。
钒渣钙化焙烧机理的研究
钒渣钙化焙烧机理的研究近年来,由于钒渣的钠化焙烧提钒技术所产生的废气废液对环境污染较为严重,钙化焙烧提钒技术已逐渐在实际生产中被采用,降低了提钒过程中对环境的污染,但是由于钒渣中的成分较为复杂,有时不能保证较好的提钒效果,所以要对钒渣的钙化焙烧机理进行细致研究。
本文以攀钢钢铁厂的钒渣为原料,采用钙化焙烧酸浸工艺,通过借助X射线衍射仪、分析扫描电镜、金相显微镜等分析手段,分析研究了钒渣焙烧之前的微观组织形貌,以及焙烧温度、钙钒比等因素对焙烧后和浸出后的钒渣微观组织形貌的影响,得到如下结论：(1)钒渣主要由亮灰色,呈不规则块状的钒铁尖晶石相、暗灰色,块状的铁橄榄石相和深灰色的辉石相(基体硅酸盐相)组成；(2)钒铁尖晶石主要含有铁、钒、钛、锰、铬、镁等元素；铁橄榄石中主要含硅、铁、锰、镁；辉石中主要含有钙、铝、镁、铁；氧在这三个相区中均有分布,钒铁尖晶石边缘处铁和钛的含量高于中心处的含量,而钒元素的含量恰恰相反,中心处的含量高于边缘处的含量；(3)钒渣的钙化焙烧过程主要的物相变化包括：钒铁尖晶石的氧化分解、铁橄榄石相的氧化分解、含钒物相与CaO反应生成钒酸钙以及辉石相的分解反应,700～900℃的温度范围内,含钒物相V205等可以和CaO发生反应生成各种形式的钒酸钙；(4)钒渣中CaO含量较低时,在所形成的钒富集区中的铁元素、钛元素和锰元素含量相对较高,提高CaO 的含量可以使钒渣中的钒酸铁、钒酸锰等转化成为钒酸钙。
CaO含量过高,过量的CaO会与硅酸盐发生反应生成难溶的硅酸钙；(5)提高焙烧温度有利于钒酸钙的形成,但温度到达940℃时,辉石相会发生反应包裹在钒酸钙表面,影响含钒物相的氧化；(6)提高CaO的含量可以提高钒的浸出率,然而当钒渣中钙钒比达到0.8时,过量的CaO会与钒渣中的硅酸盐发生反应生成熔点较高不易溶解的Ca2SiO4影响浸出效果；(7)提高钒渣的焙烧温度可以提高钒的浸出率,但温度过高会影响钒的浸出效果,达到940℃时,由于硅酸盐之间的反应钒元素不易被浸出；(8)提高焙烧时间可以提高钒的浸出率,当焙烧时间为4h 时,钒的浸出效果最好,焙烧时间过长会导致焙烧产物之间发生二次反应,影响钒的浸出效果。
钒渣钙化提钒技术研究
钒渣钙化提钒技术研究
传统“钠化焙烧-水浸提钒”工艺排出大量有害气体C12和HC1,严重污染环境；且对原料质量要求严格,处理高钙钒渣则钒回收率低,提钒后的废水、废渣综合治理成本较高,针对上述问题,本课题提出了“钒渣钙化焙烧-酸浸-水解沉钒”工艺。
该工艺酸浸后渣不含钠盐,沉钒后溶液不含铵盐,可以实现废渣的综合回收利用及液态物料的闭路循环,且整个工艺过程中无废气产生,可以达到清洁提钒
的目标。
钙化焙烧实验表明：添加剂的配入量、焙烧温度、焙烧时间对焙烧过程中钒浸出影响较大,其较优的钙化焙烧工艺条件为：氧化钙的配入量为6%,焙烧温度
为900℃,焙烧时间为2h,焙烧粒度为48～75μm,在此条件下,钒浸出率达91.25%。
酸浸实验考察了钒渣焙烧熟料粒度、浸出酸度、浸出温度、浸出时间、浸出液固比、搅拌强度对钒浸出率的影响,得出适宜工艺条件为：钒渣焙烧熟料的粒度为48～751μm、浸出酸度pH为2.5、浸出温度为65℃、浸出时间为90mmin、浸出液固比为4、搅拌强度对钒浸出率的影响不大。
关于酸性浸出溶液中除磷方法的研究目前未有文献报道,本课题研究了一种酸性条件下的除磷方法,考察了除磷剂的添加量、除磷温度、除磷时间对除磷效果的影响,得出适宜工艺条件为：添加量为4g/100mL酸浸液、除磷温度为55℃、除磷时间为30mmin,此时除磷率为46%,钒损失率为1.82%。
本实验采用水解沉钒工艺,考察了沉钒前液的加入量、沉钒酸度、沉钒温度、沉钒时间对沉钒率的影响,得出较优的沉钒工艺条件：沉钒前液的加入量为25%、沉钒温度T为95℃,
沉钒pH为1.8,沉钒时间为180min。
经过煅烧水解产物去除结晶水,得到产品五氧化二钒纯度为95.48%,整个工
艺钒总回收率为83.44%。
钙化焙烧-酸浸提钒过程中含钒物相结构及其演变规律研究
矿
冶
工
程Байду номын сангаас
MINING AND METALLUＲGICAL ENGINEEＲING
Vol． 36 ɴ6 December 2016
钙化焙烧 酸浸提钒过程中含钒物相结构及其 演变规律研究
①
史志新，刘锦燕
（ 攀钢集团研究院有限公司， 钒钛资源综合利用国家重点实验室， 四川 攀枝花 617000 ）
、
钒尖晶石的含量及粒径分布情况与焙烧温度合理布局 ［10 － 12 ］ 、 的关系 熟料中各物相微观结构和嵌布关系对总
①
收稿日期： 2016 － 06 － 04 作者简介： 史志新（ 1984 － ） ， 男， 山西晋城人， 工程师， 硕士， 主要从事钒钛资源工艺机理研究。
Vanadium Phase Structure and Its Evolution Ｒule in Vanadium Extraction by Process of Calcification ＲoastingAcid Leaching
SHI Zhixin，LIU Jinyan （ Pangang Group Ｒesearch Institute Co Ltd，State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Ｒesources Comprehensive Utilization，Panzhihua 617000 ，Sichuan，China） Abstract： Based on the analysis of microstructure，morphology and form of existence of vanadium element in vanadium slag，wrought material and residue，the vanadium phase structure and its evolution rule in vanadium extraction by process of calcification roastingacid leaching were investigated． Ｒesults showed that the vanadium spinel was oxidized in the roasting process，from initial dense and smooth polygon progressively turning to be porous，and finally forming uneven “granular”iron oxide and short cylindrical pseudobrookite． The vanadium element was also initially enriched in vanadium spinel，which was transferred gradually into calcium vanadate，iron oxide，pseudobrookite and silicate． The rugged vanadiumcontaining oxide in the wrought material （ iron oxide，pseudobrookite and calcium vanadate ） was progressively turning to be pseudobrookite phase with “hollow ” structure in the acid leaching， with most part of vanadium leached by sulfuric acid and the remaining vanadium existed in iron oxide，ilmenite and calcium silicate． Key words： vanadium slag； calcification roasting； acid leaching； vanadium spinel； vanadium 攀钢研究院有限公司开发了一种钒清洁生产工 ［1 － 6 ］ ， 艺： 钙化焙烧酸浸提钒 实验室小型试验中钒回 收率达到 82． 44% ， 但在大规模放大试验时钒回收率 仅 75% 左右， 没有达到预期指标。 为了找到钒流失的 需要研究含钒物相在钙化焙烧和酸浸过程 根本原因， 中的变化规律， 包括物料中含钒物相各元素的氧化程 度对焙烧质量和熟料中各物相理化性质的影响
钙化焙烧提钒废渣浸出毒性试验初步研究
样 品 采 自贵 州 省某 矿 业有 限公 司 刚 出炉 的钙
化焙烧提钒废渣 ， 采样根据《 飞灰和炉渣样 品的采 集》 （ Ｄ Ｌ ／ Ｔ ５ ６ ７ ． ３ — １ ９ ９ ５ ） 的方法， 采集样品约 ｌ ０
ｋ ｇ ． 将 采集 到 的样 品混 匀后 用 四分 法 处理 ， 最后 缩 分 至约 １ ｋ ｇ ． 缩分 后 的样 品 经 自然风 干 ， 混 匀 后装
分 离一 五氧 化 二 钒 。采 集 的渣 样 均 为 直 径 约 为 １
—
推 荐测 试物 种 Ｊ 。利 用斑 马 鱼胚 胎 对 环 境 中的 污
染物（ 如农 药 、 重金属 、 有 机 污 染 物等 ） 进 行 毒 性 测
２（ ３ １ １ １ 圆球 状 或椭 圆球状 ， 混 有 少 量 粉状 的 固体 ，
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ６月
贵州大学学报 （ 自然 科 学 版 ） Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ）
Ｖ ｏ １ ．３ ０ Ｎｏ ．３
１ ． １ 材 料
１ ． １ ． １ 渣 样
Ｖ Ｏ 产生废渣约 ２ ０ ０ ｔ ． 石煤 中除了品位较高有 工 业利 用 价 值 的钒 、 钼、 银、 镓、 铯等外 ， 还 伴 生 有 铬、 砷、 汞、 铜、 铅、 锌、 镉 等有 害 元 素 ｊ 。我 国钒 渣
处 理 多采 用传统 的建 立 尾 矿 库 堆放 处 理 或 回填 采 空 区的方 法 ， 极 易造 成环 境 的二次 污染 。利 用钙 化 焙 烧提 钒废 渣 制 备 Ｃ Ａ Ｓ系 微 晶 玻 璃 Ｊ ， 为 了 确 定 产 品的环保 性 能 ， 对 废渣 进行 浸 出毒性 实验 是非 常
钒渣钙化焙烧—酸浸提钒试验研究
钒钛分离与提取钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究付自碧(攀钢集团研究院有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室,四川攀枝花617000)摘 要:针对钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺在工业试验过程中暴露出来的问题,以攀钢钒渣为原料,对影响提钒效果的关键工艺参数进行了研究㊂主要考察了混合料CaO /V 2O 5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P 浓度对沉钒效果的影响㊂研究结果表明,在混合料CaO /V 2O 50.54~0.70㊁熟料粒度为-0.096mm㊁熟料金属铁≤2%和浆料终点pH≤4.1时可获得较好的钒转浸率;当焙烧进气氧含量为15%(相应尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应的钒转浸率为88.29%~88.66%;酸性浸出液TV 32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂关键词:钒渣;钙化焙烧;酸浸;钒转浸率中图分类号:TF841.3 文献标志码:A 文章编号:1004-7638(2014)04-0001-06DOI :10.7513/j.issn.1004-7638.2014.01.001Experimental Research on Vanadium Extraction by CalcifiedRoasting and Acid LeachingFu Zibi(Pangang Group Research Institute Co.,Ltd.,State Key Laboratory for Comprehensive Utilization of Vanadium and Titani⁃um Resources,Panzhihua 617000,Sichuan,China)Abstract :To solve problems arising during calcified roasting and acid leaching processes in vanadium extraction industrial test,the influence of key process parameters on extraction of vanadium was studied by taking vanadium slag from Pangang as raw materials.The research focused on the influence of Cao /V 2O 5ratio,roasted materials’particle sizes,metallic iron content in roasted materials and final pH val⁃ue of leaching slurry on vanadium leaching rate and the influence of oxidizability of roasting atmosphereon the optimum roasting temperature,and the influence of P concentration of leaching liquid on precipi⁃tation of vanadium.The results show that a higher vanadium leaching rate can be obtained with CaO /V 2O 5ratio of 0.54~0.70,the roasted materials’particle sizes of -0.096mm,metallic iron content in roasted materials equal to or less than 2%and the final pH value of leaching slurry not higher than4.1.With 15%of oxygen in inlet gas (the corresponding oxygen content in exhaust gas is about 12.5%),the optimum roasting temperature is 850~870℃,and the corresponding vanadium leaching rate is 88.29%~88.66%.When the acid leaching liquid contains 32g /L of TV,P concentrationshould be controlled below 0.06g /L.Key words :vanadium slag,calcified roasting,sulfuric acid leaching,vanadium leaching rate 收稿日期:2014-01-04第35卷第1期2014年2月钢 铁 钒 钛IRON STEEL VANADIUM TITANIUMVol.35,No.1February 20140 引言 钒钛磁铁矿是生产钒的主要工业矿物原料,国内外普遍按钒钛磁铁矿炼铁 铁水提钒 钒渣生产氧化钒的提钒工艺路线进行处理㊂目前,钒渣生产氧化钒主要采用钠化焙烧 水浸提钒工艺[1],该工艺具有技术成熟㊁产品质量好等优点,同时也存在对钒渣中CaO㊁SiO2含量限制严格,生产成本高,危险固废物如提钒尾渣㊁钒铬渣和副产物硫酸钠难处理等问题㊂针对钒渣钠化焙烧 水浸提钒工艺存在的问题,提出了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺[2],该工艺主要优点是:①对钒渣CaO㊁SiO2含量限制放宽,利于钒渣的生产;②主要辅料碳酸钙便宜,废水简单处理后可循环利用,氧化钒生产成本降低;③提钒尾渣不含钠盐,有利于二次综合利用㊂攀钢对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺进行了系统的实验室试验㊁扩大试验和工业试验研究,并于2012年建成了18800t/a氧化钒工业生产线㊂笔者针对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺工业试验过程中暴露出的混合料CaO/V2O5波动范围大,焙烧温度高导致的物料结块及回转窑结圈㊁浸出液变黑㊁浸出液储罐出现沉淀物等问题,以攀钢钒渣为原料,在实验室进行了混合料CaO/V2O5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P浓度对沉钒效果的影响研究,确定了合适的工艺控制参数,并在工业试验装置上得到验证,完善了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺的产业化技术㊂1 试验条件与方法1.1 试验原料钒渣:试验用钒渣为攀钢钒渣,其典型化学成分见表1㊂其它辅料:氧化钙㊁硫酸等均为分析纯㊂表1 攀钢钒渣主要化学成分Table1 Main chemical compositions of vanadium slag in Pangang% TV P Mn TCr SiO2Al2O3CaO MgO Na2O K2O TFe FeO 9.150.052 6.48 2.3115.75 2.8 1.94 4.820.1340.17128.8136.351.2 试验设备试验过程中使用的主要设备名称与型号如下:混料机:WHJ5不锈钢卧式混料机;电热回转管:Ø149mm×2000mm;空压机:0940-120L/min;测氧仪:ZOX-01H2;水浴锅:HH-S双孔数显恒温水浴锅;搅拌器:DJ1C增力电动搅拌器;酸度计:哈纳PH213;干燥箱:101-3型鼓风干燥箱㊂1.3 试验方法将钒渣与氧化钙按照CaO/V2O5比例称好重量,用混料机混匀;然后按试验设定的温度制度在马弗炉或电热式回转管中进行焙烧;焙烧熟料粉碎后在恒温水浴锅内进行酸浸,控制酸浸条件为浆料pH=2.8~ 3.0㊁酸浸时间1h㊁酸浸温度50℃和液固比2∶1;酸浸残渣经过滤㊁洗涤后烘干并称重,分析残渣中的TV 含量和酸性浸出液中的TV浓度,计算钒转浸率㊂2 试验结果与讨论2.1 CaO/V2O5对焙烧效果的影响钒渣钙化焙烧的目的是使钒与氧化钙反应生成可溶于稀硫酸的钒酸钙㊂根据CaO配比和焙烧温度的不同,钙化焙烧过程中形成的钒酸钙可以是偏钒酸钙(CaO㊃V2O5)㊁焦钒酸钙(2CaO㊃V2O5)和正钒酸钙(3CaO㊃V2O5),三种钒酸钙在不同pH溶液中的溶解率差异较大,见图1[3]㊂从图1可以看出:①溶液pH<1.35时,三种钒酸钙在20℃和60℃均有较大的溶解率,但钒渣钙化焙烧熟料在pH 值较低的条件下浸出会使P㊁Si㊁Fe㊁Mg㊁Al等杂质溶解率增大,影响含钒浸出液的质量;②在溶液温度60℃㊁pH=2.5~4.0时,焦钒酸钙和正钒酸钙均有较大的溶解率,其中焦钒酸钙溶解率最大,超过95%㊂因此,钒渣钙化焙烧过程中应控制CaO与V2O5的比例,使钙化熟料中的钒酸钙尽可能以焦钒酸钙的形式存在,生成焦钒酸钙的CaO/V2O5(质量比)理论值为0.62㊂㊃2㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 图1 三种钒酸钙的溶解率与溶液pH 关系Fig.1 Relationship between three kinds of calcium vanadate’s dissolving rate and the solution's pH value 以-0.096mm 钒渣为原料,添加氧化钙配成不同CaO /V 2O 5的混合料在920℃焙烧120min ,获得的熟料钒转浸率与CaO /V 2O 5的关系见图2㊂图2 混合料CaO /V 2O 5对焙烧钒转浸率的影响Fig.2 The influence of CaO to V 2O 5ratio onvanadium leaching rate 由图2可见,当混合料CaO /V 2O 5=0.30~0.54时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大先大幅度升高再缓慢增高㊂混合料CaO /V 2O 5=0.30时钒转浸率低是因为该CaO /V 2O 5与生成偏钒酸钙需要控制的CaO /V 2O 5(理论值0.31)接近,熟料中的钒主要以偏钒酸钙的形式存在,导致钒酸钙溶解率降低;混合料CaO /V 2O 5=0.40~0.54时,虽然低于理论配比CaO /V 2O 5=0.62,但钒转浸率均大于89.21%,且呈上升趋势,这是因为钒渣在钙化焙烧过程中生成钒酸钙的同时有钒酸锰生成,随着CaO 配比的增加,钙逐渐替换锰形成钒酸钙锰和钒酸钙[4],由于钙替换锰的比例逐渐增加,钒转浸率也逐渐提高;混合料CaO /V 2O 5=0.54~0.70时,钒转浸率均较高,为91.93%~92.49%,此时钙化熟料中仍有部分钒酸钙锰,从表2中的钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析成分数据判断,钒酸钙锰以焦钒酸盐的形式存在,易溶于稀硫酸;混合料CaO /V 2O 5>0.70时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大呈下降趋势,是因为钙化熟料中生成的正钒酸钙比例逐渐增加,钒酸钙溶解率下降所致㊂因此,合适的混合料CaO /V 2O 5为0.54~0.70㊂表2 钙化熟料中钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析结果Table 2 SEM⁃EDS analysis results of calcium manganese vanadate in calcified clinker %OCaVMn36.0216.9935.2011.792.2 气氛氧化性对最佳焙烧温度的影响对于一般的化学反应,在一定温度下,反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比;对于钒渣钙化焙烧来说,低价钒㊁铁的氧化和含钒尖晶石的分解需要氧气参与反应,提高焙烧气氛中的氧含量实质也就是提高反应物的浓度,可以通过提高焙烧气氛中的氧含量来加快低温反应速度,降低最佳焙烧温度㊂将钒渣与氧化钙按CaO /V 2O 50.62配料㊁混匀后在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)获得钒转浸率与焙烧温度的关系和控制焙烧进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)获得钒转浸率与焙烧温度的关系见图3㊂由图3可以看出,在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)时,最佳焙烧温度为920~940℃,与文献[3,5-6]获得最佳焙烧温度900~950℃的研究结果相近,相应的钒转浸率为88.64%~88.79%;在焙烧进㊃3㊃ 第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应钒转浸率为88.29%~88.66%,与用马弗炉在920~940℃静态焙烧(氧化气氛较弱)获得的钒转浸率相当㊂由此可见,焙烧气氛氧化性强弱对最佳焙烧温度影响较大,气氛氧化性强时达到最佳钒转浸率所需控制的焙烧温度比气氛氧化性弱时低㊂合适的焙烧气氛为进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%),最佳焙烧温度为850~870℃㊂图3 焙烧温度对钒转浸率的影响Fig.3 The influence of roasting temperature onvanadium leaching rate 2.3 熟料粒度对钒转浸率的影响将钙化熟料粉碎并筛分成不同的粒级,在相同的酸浸条件下浸出,获得的钒转浸率与熟料粒度的关系见图4㊂图4 熟料粒度对钒转浸率的影响Fig.4 The influence of roasted material's sizes onvanadium leaching rate 由图4可以看出,熟料粒度为+0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而迅速增大;熟料粒度为-0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而增加的幅度较小㊂这是因为钙化熟料粒度变小后,包裹在熟料粘结相中的钒酸钙充分暴露,有利于与浸出剂接触反应;同时,在搅拌的共同作用下,可避免因反应生成硫酸钙固体沉积在大颗粒微孔中影响钒酸钙的进一步溶解;熟料粒度达到-0.096mm 后,熟料中的钒酸钙已暴露得比较充分,熟料粒度对钒转浸率影响的作用不大㊂因此,合适的熟料粒度为-0.096mm ㊂2.4 金属铁对酸浸效果的影响钒渣通常夹杂着一定数量的金属铁粒,在钒渣球磨处理过程中,部分金属铁粒会被磨成细小的铁粒和铁片;在生产控制出现问题时,细小的铁粒和铁片会随精粉钒渣进入焙烧㊁熟料粉碎和酸浸系统㊂虽然铁粒和铁片的表面在焙烧过程中被氧化,但在熟料粉碎时金属铁表面的氧化层会被打磨,露出金属铁表面,对酸浸产生影响㊂向以-0.096mm 钒渣和氧化钙为原料焙烧获得的熟料中添加不同比例的细小金属铁片,在相同的条件下酸浸,获得钒转浸率与熟料金属铁含量的关系见图5㊂图5 熟料金属铁含量对钒转浸率的影响Fig.5 The influence of metallic iron content in the roasted material on vanadium leaching rate 由图5可见,钒转浸率随熟料金属铁含量的增加而降低;熟料金属铁含量为4%~5%时的钒转浸率比无金属铁时低14个百分点,比金属铁含量为1%~2%时低12个百分点㊂钒转浸率降低是因为金属铁在酸浸过程中溶解并还原五价钒,金属铁含量越高,被溶解的铁和被还原的钒越多,形成的钒酸㊃4㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 铁和四价钒沉淀也越多,最终表现为钒转浸率降低㊂因此,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂2.5 酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响钙化熟料酸浸反应过程中,一般控制浆料pH值恒定在2.8~3.0范围内;酸浸反应结束后,停止加酸,浆料按一定的速度放到带式过滤机上进行过滤㊁洗涤等后续处理㊂浆料在放到带式过滤机的过程中,pH 会逐渐上升;在设备出现故障,浆料不能及时过滤时pH 也会上升㊂为了考察浆料pH 上升对钒转浸率的影响,进行了浆料终点pH 值对钒转浸率的影响试验,结果见图6㊂其中,液计转浸率是将浸出液静置约24h 并滤去沉淀物后的分析结果㊂图6 浸出浆料终点pH 对钒转浸率的影响Fig.6 The influence of final pH value of leachingslurry on vanadium leaching rate 由图6可见,当浆料pH≤4.1时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率结果一致,表明浆料pH≤4.1时不会对钒转浸率产生影响;当浆料pH =4.1~4.7时,渣计钒转浸率未下降,液计钒转浸率有较大幅度的下降且浸出液静置过程中产生明显的沉淀,说明浆料pH =4.1~4.7时具备产生沉淀降低钒转浸率的条件,只是沉淀形成的速度较慢,该pH 条件下获得的浸出液易在贮罐中形成沉淀;当浆料pH>4.7时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率均出现大幅度下降㊂因此,浆料应控制终点pH≤4.1㊂2.6 浸出液P 浓度对沉钒效果的影响含钠浸出液中P 浓度对酸性铵盐沉钒影响方面的研究较多,因磷与钒生成十二磷钒酸[PV 12O 30]7-及其盐或十四磷钒酸[PV 14O 42]9-及其盐阻碍钒的沉淀,大大降低沉钒率,同时影响产品质量[7],需要将P 浓度控制在0.015g /L 以下㊂但钙化熟料酸浸获得的酸性浸出液中阳离子种类和浓度与含钠浸出液不一样,P 浓度对酸性浸出液沉钒效果的影响程度尚不清楚㊂用TV 32g /L ㊁P 浓度不同的酸性浸出液进行沉钒试验,考察P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响,结果见图7㊂图7 酸性浸出液P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响Fig.7 The influence of P concentration in acid leaching liquid on vanadium precipitationrate and P content in products 由图7可见,当P 浓度小于0.06g /L 时,随着酸性浸出液P 浓度的增加,钒沉淀率呈缓慢下降趋势,但均在99.5%以上;当P 浓度大于0.06g /L 时,钒沉淀率随P 浓度的增加而降低的速度加快;当P 浓度达到0.078g /L 时,沉钒率下降至98.6%㊂产品中的P 含量随酸性浸出液P 浓度增加而增加,当酸性浸出液P 浓度达到0.078g /L 时,产品V 2O 5中P 含量为0.035%,满足产品质量标准≤0.05%的要求㊂因此,在P≤0.078g /L 时,P 浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;酸性浸出液TV32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂根据实验室研究结果,对工业试验装置进行了相应的改造,采用钒渣与石灰石间断式搅拌混料的方式缩小了混合料中CaO /V 2O 5的波动范围;通过向回转窑烧嘴的助燃空气中添加纯氧的方式使尾气氧含量提高到13%~15%,焙烧温度降低到870℃左右;采用风选的方式有效控制了熟料金属铁的含量;通过控制浸出液pH 值避免了储罐中钒的沉淀㊂改造后设备运行正常,达到预期效果,解决了工业试验过程中出现的回转窑结圈㊁溶液变黑等问题,工艺㊃5㊃ 第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 技术指标有明显提高㊂3 结论 1)钒渣钙化焙烧-酸浸工艺中,混合料CaO/ V2O5的最佳控制范围为0.54~0.70㊂2)气氛氧化性强弱对最佳钙化焙烧温度有较大的影响,当焙烧进气氧含量为15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃㊂3)钒转浸率受熟料粒度的影响较大,随熟料粒度的变小而迅速升高,合适的熟料粒度为-0.096mm㊂4)金属铁在酸浸过程中会导致钒转浸率大幅度下降,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂5)浆料pH升高后,会导致钒直接沉淀在残渣中或者浸出液贮罐中,应控制浆料终点pH≤4.1㊂6)在P≤0.078g/L时,P浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;在酸性浸出液TV32 g/L左右时,P浓度应控制在0.06g/L以下㊂参考文献[1] Huang Daoxin.Vanadium extraction and steelmaking[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,2000.(黄道鑫.提钒炼钢[M].北京:冶金工业出版社,2000.)[2] Liao Shiming,Bo Tanlun.Vanadium metallurgy abroad[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,1985.(廖世明,柏谈论.国外钒冶金[M].北京:冶金工业出版社,1985.)[3] Chen Housheng.Study on extraction of vanadium pentoxide from roasted vanadium slag with lime[J].Iron Steel Vanadium Tita⁃nium,1992,13(6):1-9.(陈厚生.钒渣石灰焙烧法提取V2O5工艺研究[J].钢铁钒钛,1992,13(6):1-9.)[4] Li Xinsheng.Mechanism research on oxidation roasting and leaching process of high calcium low⁃grade vanadium slag[D].Chongqing:Chongqing University,2011.(李新生.高钙低品位钒渣焙烧-浸出反应过程机理研究[D].重庆:重庆大学,2011.)[5] Cao Peng.Research on vanadium slag roasted with calcium salt[J].Iron Steel Vanadium Titanium,2012,33(1):30-34.(曹鹏.钒渣钙化焙烧试验研究[J].钢铁钒钛,2012,33(1):30-34.)[6] Yin Danfeng,Peng Yi,Sun Zhaohui,et al.Influencing factors of calcified roasting and thermal analysis to the process of vana⁃dium slag produced from Pangang[J].Metal Mine,2012(4):91-94.(尹丹凤,彭毅,孙朝晖,等.攀钢钒渣钙化焙烧影响因素研究及过程热分析[J].金属矿山,2012(4):91-94.) [7] Kang Xingdong,Zhang Yimin,Liu Tao,et al.Experimental study on preparation of high⁃purity V2O5with acidic ammonium saltprecipitation of vanadium⁃rich liquor[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2008(4):14-18.(康兴东,张一敏,刘涛,等.酸性铵盐沉钒制备高纯V2O5的试验研究[J].矿产综合利用,2008(4):14-18.)编辑 杨冬梅‘钢铁钒钛“期刊成功增加多名编委 期刊编委是期刊学术导向的指引者,适当的编委人选与人数可以在期刊组稿㊁稿件质量把关㊁期刊宣传方面起到重要作用㊂近年来,随着钒钛磁铁矿综合利用工作的不断深入,钛产业链不断延伸,‘钢铁钒钛“期刊报道内容也不断拓展,增加该领域的编委成为期刊的必然选择㊂经过多方沟通㊁协商,多位知名院士㊁专家接受攀钢邀请,正式成为‘钢铁钒钛“编委,他们是中航工业北京航材院的曹春晓院士,西北工业大学的周廉院士㊁李金山教授,中国科学院沈阳金属研究所的杨锐教授(研究员),上海大学的翟启杰教授㊂相信有了他们的加盟,‘钢铁钒钛“将会越办越好㊂本刊讯㊃6㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 。
钙化转炉钒渣硫酸浸取液除磷工艺研究
钙化转炉钒渣硫酸浸取液除磷工艺研究钒是十分重要的战略性矿物资源。
钢中添加一定质量的钒就可以提高钢的强度和韧性,例如结构钢中加入质量分数为0.1%的钒,钢的强度就可以提高10<sup>2</sup>0%,结构重量可减轻15<sup>2</sup>5%,成本可降低8<sup>1</sup>0%。
我国90%左右的钒都应用于钢铁工业。
钒钢具有强度大,韧性、耐磨性及耐蚀性好等特点,广泛应用于输油（气）管道、建筑、桥梁、钢轨和压力容器等工程建设中。
在新型清洁提钒工艺技术中,钙化转炉钒渣经过焙烧、硫酸浸取后形成含钒浸取液,钒浸取液的制取是清洁提钒工艺中的重要工序之一,含钒浸取液中含有一定量的磷。
磷是钢铁生产过程中的有害物质,它会降低钢材的焊接性能、可塑性、冷弯性、韧性等,进而影响钢材产品质量。
研究有效的除磷工艺技术,提高钒终产品的纯度和质量,对促进钒产业的可持续发展具有重要意义。
本文实验所用的原料为攀钢转炉钒渣钙化焙烧渣,其中V元素的质量分数为4.57 wt%,P元素的质量分数为0.29 wt%。
同时,钒渣中还含有大量的Fe、Si、Ti、Mn等杂质元素;钒渣中的V主要以Fe VO<sub>4</sub>尖晶石相存在,而P主要以焦磷酸二氢钙和磷酸钙的形式存在。
钙化转炉钒渣经硫酸浸取后,浸出液中的P元素主要以PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>形式存在,同时还含有少量的P<sub>3</sub>O<sub>10</sub><sup>5-</sup>和多聚磷酸盐。
采用化学沉淀法对钙化转炉钒渣酸浸液进行除磷实验,重点研究了除磷剂的种类、投加量、反应条件对除磷效果的影响。
实验确定了不同种类除磷剂的除磷效率,以及最佳的除磷条件。
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钒钛分离与提取钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究付自碧(攀钢集团研究院有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室,四川攀枝花617000)摘 要:针对钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺在工业试验过程中暴露出来的问题,以攀钢钒渣为原料,对影响提钒效果的关键工艺参数进行了研究㊂主要考察了混合料CaO /V 2O 5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P 浓度对沉钒效果的影响㊂研究结果表明,在混合料CaO /V 2O 50.54~0.70㊁熟料粒度为-0.096mm㊁熟料金属铁≤2%和浆料终点pH≤4.1时可获得较好的钒转浸率;当焙烧进气氧含量为15%(相应尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应的钒转浸率为88.29%~88.66%;酸性浸出液TV 32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂关键词:钒渣;钙化焙烧;酸浸;钒转浸率中图分类号:TF841.3 文献标志码:A 文章编号:1004-7638(2014)04-0001-06DOI :10.7513/j.issn.1004-7638.2014.01.001Experimental Research on Vanadium Extraction by CalcifiedRoasting and Acid LeachingFu Zibi(Pangang Group Research Institute Co.,Ltd.,State Key Laboratory for Comprehensive Utilization of Vanadium and Titani⁃um Resources,Panzhihua 617000,Sichuan,China)Abstract :To solve problems arising during calcified roasting and acid leaching processes in vanadium extraction industrial test,the influence of key process parameters on extraction of vanadium was studied by taking vanadium slag from Pangang as raw materials.The research focused on the influence of Cao /V 2O 5ratio,roasted materials’particle sizes,metallic iron content in roasted materials and final pH val⁃ue of leaching slurry on vanadium leaching rate and the influence of oxidizability of roasting atmosphereon the optimum roasting temperature,and the influence of P concentration of leaching liquid on precipi⁃tation of vanadium.The results show that a higher vanadium leaching rate can be obtained with CaO /V 2O 5ratio of 0.54~0.70,the roasted materials’particle sizes of -0.096mm,metallic iron content in roasted materials equal to or less than 2%and the final pH value of leaching slurry not higher than4.1.With 15%of oxygen in inlet gas (the corresponding oxygen content in exhaust gas is about 12.5%),the optimum roasting temperature is 850~870℃,and the corresponding vanadium leaching rate is 88.29%~88.66%.When the acid leaching liquid contains 32g /L of TV,P concentrationshould be controlled below 0.06g /L.Key words :vanadium slag,calcified roasting,sulfuric acid leaching,vanadium leaching rate 收稿日期:2014-01-04第35卷第1期2014年2月钢 铁 钒 钛IRON STEEL VANADIUM TITANIUMVol.35,No.1February 20140 引言 钒钛磁铁矿是生产钒的主要工业矿物原料,国内外普遍按钒钛磁铁矿炼铁 铁水提钒 钒渣生产氧化钒的提钒工艺路线进行处理㊂目前,钒渣生产氧化钒主要采用钠化焙烧 水浸提钒工艺[1],该工艺具有技术成熟㊁产品质量好等优点,同时也存在对钒渣中CaO㊁SiO2含量限制严格,生产成本高,危险固废物如提钒尾渣㊁钒铬渣和副产物硫酸钠难处理等问题㊂针对钒渣钠化焙烧 水浸提钒工艺存在的问题,提出了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺[2],该工艺主要优点是:①对钒渣CaO㊁SiO2含量限制放宽,利于钒渣的生产;②主要辅料碳酸钙便宜,废水简单处理后可循环利用,氧化钒生产成本降低;③提钒尾渣不含钠盐,有利于二次综合利用㊂攀钢对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺进行了系统的实验室试验㊁扩大试验和工业试验研究,并于2012年建成了18800t/a氧化钒工业生产线㊂笔者针对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺工业试验过程中暴露出的混合料CaO/V2O5波动范围大,焙烧温度高导致的物料结块及回转窑结圈㊁浸出液变黑㊁浸出液储罐出现沉淀物等问题,以攀钢钒渣为原料,在实验室进行了混合料CaO/V2O5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P浓度对沉钒效果的影响研究,确定了合适的工艺控制参数,并在工业试验装置上得到验证,完善了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺的产业化技术㊂1 试验条件与方法1.1 试验原料钒渣:试验用钒渣为攀钢钒渣,其典型化学成分见表1㊂其它辅料:氧化钙㊁硫酸等均为分析纯㊂表1 攀钢钒渣主要化学成分Table1 Main chemical compositions of vanadium slag in Pangang% TV P Mn TCr SiO2Al2O3CaO MgO Na2O K2O TFe FeO 9.150.052 6.48 2.3115.75 2.8 1.94 4.820.1340.17128.8136.351.2 试验设备试验过程中使用的主要设备名称与型号如下:混料机:WHJ5不锈钢卧式混料机;电热回转管:Ø149mm×2000mm;空压机:0940-120L/min;测氧仪:ZOX-01H2;水浴锅:HH-S双孔数显恒温水浴锅;搅拌器:DJ1C增力电动搅拌器;酸度计:哈纳PH213;干燥箱:101-3型鼓风干燥箱㊂1.3 试验方法将钒渣与氧化钙按照CaO/V2O5比例称好重量,用混料机混匀;然后按试验设定的温度制度在马弗炉或电热式回转管中进行焙烧;焙烧熟料粉碎后在恒温水浴锅内进行酸浸,控制酸浸条件为浆料pH=2.8~ 3.0㊁酸浸时间1h㊁酸浸温度50℃和液固比2∶1;酸浸残渣经过滤㊁洗涤后烘干并称重,分析残渣中的TV 含量和酸性浸出液中的TV浓度,计算钒转浸率㊂2 试验结果与讨论2.1 CaO/V2O5对焙烧效果的影响钒渣钙化焙烧的目的是使钒与氧化钙反应生成可溶于稀硫酸的钒酸钙㊂根据CaO配比和焙烧温度的不同,钙化焙烧过程中形成的钒酸钙可以是偏钒酸钙(CaO㊃V2O5)㊁焦钒酸钙(2CaO㊃V2O5)和正钒酸钙(3CaO㊃V2O5),三种钒酸钙在不同pH溶液中的溶解率差异较大,见图1[3]㊂从图1可以看出:①溶液pH<1.35时,三种钒酸钙在20℃和60℃均有较大的溶解率,但钒渣钙化焙烧熟料在pH 值较低的条件下浸出会使P㊁Si㊁Fe㊁Mg㊁Al等杂质溶解率增大,影响含钒浸出液的质量;②在溶液温度60℃㊁pH=2.5~4.0时,焦钒酸钙和正钒酸钙均有较大的溶解率,其中焦钒酸钙溶解率最大,超过95%㊂因此,钒渣钙化焙烧过程中应控制CaO与V2O5的比例,使钙化熟料中的钒酸钙尽可能以焦钒酸钙的形式存在,生成焦钒酸钙的CaO/V2O5(质量比)理论值为0.62㊂㊃2㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 图1 三种钒酸钙的溶解率与溶液pH 关系Fig.1 Relationship between three kinds of calcium vanadate’s dissolving rate and the solution's pH value 以-0.096mm 钒渣为原料,添加氧化钙配成不同CaO /V 2O 5的混合料在920℃焙烧120min ,获得的熟料钒转浸率与CaO /V 2O 5的关系见图2㊂图2 混合料CaO /V 2O 5对焙烧钒转浸率的影响Fig.2 The influence of CaO to V 2O 5ratio onvanadium leaching rate 由图2可见,当混合料CaO /V 2O 5=0.30~0.54时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大先大幅度升高再缓慢增高㊂混合料CaO /V 2O 5=0.30时钒转浸率低是因为该CaO /V 2O 5与生成偏钒酸钙需要控制的CaO /V 2O 5(理论值0.31)接近,熟料中的钒主要以偏钒酸钙的形式存在,导致钒酸钙溶解率降低;混合料CaO /V 2O 5=0.40~0.54时,虽然低于理论配比CaO /V 2O 5=0.62,但钒转浸率均大于89.21%,且呈上升趋势,这是因为钒渣在钙化焙烧过程中生成钒酸钙的同时有钒酸锰生成,随着CaO 配比的增加,钙逐渐替换锰形成钒酸钙锰和钒酸钙[4],由于钙替换锰的比例逐渐增加,钒转浸率也逐渐提高;混合料CaO /V 2O 5=0.54~0.70时,钒转浸率均较高,为91.93%~92.49%,此时钙化熟料中仍有部分钒酸钙锰,从表2中的钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析成分数据判断,钒酸钙锰以焦钒酸盐的形式存在,易溶于稀硫酸;混合料CaO /V 2O 5>0.70时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大呈下降趋势,是因为钙化熟料中生成的正钒酸钙比例逐渐增加,钒酸钙溶解率下降所致㊂因此,合适的混合料CaO /V 2O 5为0.54~0.70㊂表2 钙化熟料中钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析结果Table 2 SEM⁃EDS analysis results of calcium manganese vanadate in calcified clinker %OCaVMn36.0216.9935.2011.792.2 气氛氧化性对最佳焙烧温度的影响对于一般的化学反应,在一定温度下,反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比;对于钒渣钙化焙烧来说,低价钒㊁铁的氧化和含钒尖晶石的分解需要氧气参与反应,提高焙烧气氛中的氧含量实质也就是提高反应物的浓度,可以通过提高焙烧气氛中的氧含量来加快低温反应速度,降低最佳焙烧温度㊂将钒渣与氧化钙按CaO /V 2O 50.62配料㊁混匀后在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)获得钒转浸率与焙烧温度的关系和控制焙烧进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)获得钒转浸率与焙烧温度的关系见图3㊂由图3可以看出,在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)时,最佳焙烧温度为920~940℃,与文献[3,5-6]获得最佳焙烧温度900~950℃的研究结果相近,相应的钒转浸率为88.64%~88.79%;在焙烧进㊃3㊃ 第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应钒转浸率为88.29%~88.66%,与用马弗炉在920~940℃静态焙烧(氧化气氛较弱)获得的钒转浸率相当㊂由此可见,焙烧气氛氧化性强弱对最佳焙烧温度影响较大,气氛氧化性强时达到最佳钒转浸率所需控制的焙烧温度比气氛氧化性弱时低㊂合适的焙烧气氛为进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%),最佳焙烧温度为850~870℃㊂图3 焙烧温度对钒转浸率的影响Fig.3 The influence of roasting temperature onvanadium leaching rate 2.3 熟料粒度对钒转浸率的影响将钙化熟料粉碎并筛分成不同的粒级,在相同的酸浸条件下浸出,获得的钒转浸率与熟料粒度的关系见图4㊂图4 熟料粒度对钒转浸率的影响Fig.4 The influence of roasted material's sizes onvanadium leaching rate 由图4可以看出,熟料粒度为+0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而迅速增大;熟料粒度为-0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而增加的幅度较小㊂这是因为钙化熟料粒度变小后,包裹在熟料粘结相中的钒酸钙充分暴露,有利于与浸出剂接触反应;同时,在搅拌的共同作用下,可避免因反应生成硫酸钙固体沉积在大颗粒微孔中影响钒酸钙的进一步溶解;熟料粒度达到-0.096mm 后,熟料中的钒酸钙已暴露得比较充分,熟料粒度对钒转浸率影响的作用不大㊂因此,合适的熟料粒度为-0.096mm ㊂2.4 金属铁对酸浸效果的影响钒渣通常夹杂着一定数量的金属铁粒,在钒渣球磨处理过程中,部分金属铁粒会被磨成细小的铁粒和铁片;在生产控制出现问题时,细小的铁粒和铁片会随精粉钒渣进入焙烧㊁熟料粉碎和酸浸系统㊂虽然铁粒和铁片的表面在焙烧过程中被氧化,但在熟料粉碎时金属铁表面的氧化层会被打磨,露出金属铁表面,对酸浸产生影响㊂向以-0.096mm 钒渣和氧化钙为原料焙烧获得的熟料中添加不同比例的细小金属铁片,在相同的条件下酸浸,获得钒转浸率与熟料金属铁含量的关系见图5㊂图5 熟料金属铁含量对钒转浸率的影响Fig.5 The influence of metallic iron content in the roasted material on vanadium leaching rate 由图5可见,钒转浸率随熟料金属铁含量的增加而降低;熟料金属铁含量为4%~5%时的钒转浸率比无金属铁时低14个百分点,比金属铁含量为1%~2%时低12个百分点㊂钒转浸率降低是因为金属铁在酸浸过程中溶解并还原五价钒,金属铁含量越高,被溶解的铁和被还原的钒越多,形成的钒酸㊃4㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 铁和四价钒沉淀也越多,最终表现为钒转浸率降低㊂因此,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂2.5 酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响钙化熟料酸浸反应过程中,一般控制浆料pH值恒定在2.8~3.0范围内;酸浸反应结束后,停止加酸,浆料按一定的速度放到带式过滤机上进行过滤㊁洗涤等后续处理㊂浆料在放到带式过滤机的过程中,pH 会逐渐上升;在设备出现故障,浆料不能及时过滤时pH 也会上升㊂为了考察浆料pH 上升对钒转浸率的影响,进行了浆料终点pH 值对钒转浸率的影响试验,结果见图6㊂其中,液计转浸率是将浸出液静置约24h 并滤去沉淀物后的分析结果㊂图6 浸出浆料终点pH 对钒转浸率的影响Fig.6 The influence of final pH value of leachingslurry on vanadium leaching rate 由图6可见,当浆料pH≤4.1时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率结果一致,表明浆料pH≤4.1时不会对钒转浸率产生影响;当浆料pH =4.1~4.7时,渣计钒转浸率未下降,液计钒转浸率有较大幅度的下降且浸出液静置过程中产生明显的沉淀,说明浆料pH =4.1~4.7时具备产生沉淀降低钒转浸率的条件,只是沉淀形成的速度较慢,该pH 条件下获得的浸出液易在贮罐中形成沉淀;当浆料pH>4.7时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率均出现大幅度下降㊂因此,浆料应控制终点pH≤4.1㊂2.6 浸出液P 浓度对沉钒效果的影响含钠浸出液中P 浓度对酸性铵盐沉钒影响方面的研究较多,因磷与钒生成十二磷钒酸[PV 12O 30]7-及其盐或十四磷钒酸[PV 14O 42]9-及其盐阻碍钒的沉淀,大大降低沉钒率,同时影响产品质量[7],需要将P 浓度控制在0.015g /L 以下㊂但钙化熟料酸浸获得的酸性浸出液中阳离子种类和浓度与含钠浸出液不一样,P 浓度对酸性浸出液沉钒效果的影响程度尚不清楚㊂用TV 32g /L ㊁P 浓度不同的酸性浸出液进行沉钒试验,考察P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响,结果见图7㊂图7 酸性浸出液P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响Fig.7 The influence of P concentration in acid leaching liquid on vanadium precipitationrate and P content in products 由图7可见,当P 浓度小于0.06g /L 时,随着酸性浸出液P 浓度的增加,钒沉淀率呈缓慢下降趋势,但均在99.5%以上;当P 浓度大于0.06g /L 时,钒沉淀率随P 浓度的增加而降低的速度加快;当P 浓度达到0.078g /L 时,沉钒率下降至98.6%㊂产品中的P 含量随酸性浸出液P 浓度增加而增加,当酸性浸出液P 浓度达到0.078g /L 时,产品V 2O 5中P 含量为0.035%,满足产品质量标准≤0.05%的要求㊂因此,在P≤0.078g /L 时,P 浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;酸性浸出液TV32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂根据实验室研究结果,对工业试验装置进行了相应的改造,采用钒渣与石灰石间断式搅拌混料的方式缩小了混合料中CaO /V 2O 5的波动范围;通过向回转窑烧嘴的助燃空气中添加纯氧的方式使尾气氧含量提高到13%~15%,焙烧温度降低到870℃左右;采用风选的方式有效控制了熟料金属铁的含量;通过控制浸出液pH 值避免了储罐中钒的沉淀㊂改造后设备运行正常,达到预期效果,解决了工业试验过程中出现的回转窑结圈㊁溶液变黑等问题,工艺㊃5㊃ 第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 技术指标有明显提高㊂3 结论 1)钒渣钙化焙烧-酸浸工艺中,混合料CaO/ V2O5的最佳控制范围为0.54~0.70㊂2)气氛氧化性强弱对最佳钙化焙烧温度有较大的影响,当焙烧进气氧含量为15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃㊂3)钒转浸率受熟料粒度的影响较大,随熟料粒度的变小而迅速升高,合适的熟料粒度为-0.096mm㊂4)金属铁在酸浸过程中会导致钒转浸率大幅度下降,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂5)浆料pH升高后,会导致钒直接沉淀在残渣中或者浸出液贮罐中,应控制浆料终点pH≤4.1㊂6)在P≤0.078g/L时,P浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;在酸性浸出液TV32 g/L左右时,P浓度应控制在0.06g/L以下㊂参考文献[1] Huang Daoxin.Vanadium extraction and steelmaking[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,2000.(黄道鑫.提钒炼钢[M].北京:冶金工业出版社,2000.)[2] Liao Shiming,Bo Tanlun.Vanadium metallurgy abroad[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,1985.(廖世明,柏谈论.国外钒冶金[M].北京:冶金工业出版社,1985.)[3] Chen Housheng.Study on extraction of vanadium pentoxide from roasted vanadium slag with lime[J].Iron Steel Vanadium Tita⁃nium,1992,13(6):1-9.(陈厚生.钒渣石灰焙烧法提取V2O5工艺研究[J].钢铁钒钛,1992,13(6):1-9.)[4] Li Xinsheng.Mechanism research on oxidation roasting and leaching process of high calcium low⁃grade vanadium slag[D].Chongqing:Chongqing University,2011.(李新生.高钙低品位钒渣焙烧-浸出反应过程机理研究[D].重庆:重庆大学,2011.)[5] Cao Peng.Research on vanadium slag roasted with calcium salt[J].Iron Steel Vanadium Titanium,2012,33(1):30-34.(曹鹏.钒渣钙化焙烧试验研究[J].钢铁钒钛,2012,33(1):30-34.)[6] Yin Danfeng,Peng Yi,Sun Zhaohui,et al.Influencing factors of calcified roasting and thermal analysis to the process of vana⁃dium slag produced from Pangang[J].Metal Mine,2012(4):91-94.(尹丹凤,彭毅,孙朝晖,等.攀钢钒渣钙化焙烧影响因素研究及过程热分析[J].金属矿山,2012(4):91-94.) [7] Kang Xingdong,Zhang Yimin,Liu Tao,et al.Experimental study on preparation of high⁃purity V2O5with acidic ammonium saltprecipitation of vanadium⁃rich liquor[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2008(4):14-18.(康兴东,张一敏,刘涛,等.酸性铵盐沉钒制备高纯V2O5的试验研究[J].矿产综合利用,2008(4):14-18.)编辑 杨冬梅‘钢铁钒钛“期刊成功增加多名编委 期刊编委是期刊学术导向的指引者,适当的编委人选与人数可以在期刊组稿㊁稿件质量把关㊁期刊宣传方面起到重要作用㊂近年来,随着钒钛磁铁矿综合利用工作的不断深入,钛产业链不断延伸,‘钢铁钒钛“期刊报道内容也不断拓展,增加该领域的编委成为期刊的必然选择㊂经过多方沟通㊁协商,多位知名院士㊁专家接受攀钢邀请,正式成为‘钢铁钒钛“编委,他们是中航工业北京航材院的曹春晓院士,西北工业大学的周廉院士㊁李金山教授,中国科学院沈阳金属研究所的杨锐教授(研究员),上海大学的翟启杰教授㊂相信有了他们的加盟,‘钢铁钒钛“将会越办越好㊂本刊讯㊃6㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷 。