科技成果——钢渣中钒铬的绿色高效提取技术

科技成果——钢渣中钒铬的绿色高效提取技术

技术开发单位北京科技大学

技术领域钢铁冶金

成果简介

全球88%的钒从钒渣中提取，其余则从其它矿物中提取（如石煤，废催化剂）。粗钒渣中V2O3和Cr2O3含量一般分别为12-18wt%和5-8wt%左右。目前攀钢和承钢从钒渣提取钒的方法是将钒渣粉料与Na2CO3、NaCl、Na2SO4钠盐混合后置于多膛炉或回转窑中在800℃左右空气气氛中氧化焙烧，然后水浸处理。钒渣中不溶于水的三价钒和三价铬经上述钠盐氧化焙烧分别转化为水溶性的五价和四价钒和六价铬，再经水浸处理就能被提取至浸取液中。目前工业上钒的两次焙烧提取率为80%，铬的提取率为5%。

大量未被提取的铬和钒留在水浸渣中。水浸渣中未提取的铬和钒有可能在堆放过程中在自然界微生物催化氧化和土壤元素锰等催化氧化作用下被氧化成水溶性的五价钒和六价铬，随雨水浸出，流入周围环境中。因而传统水浸钒渣是一种极危险的有毒固体，不能在自然环境中长期存放。现在国家已明确指出，对于攀枝花另一大型含钒红格矿区（一种铬含量较高的钒钛磁铁矿区），开采企业如不能拿出解决水浸渣中高铬和高钒难题，就严禁开采。传统钒渣提钒过程由于加入了NaCl和Na2SO4，这些钠盐焙烧过程产生大量有毒气体，如氯气、氯化氢、二氧化硫、三氧化硫等，严重污染周围环境。

如果能将钒渣中钒和铬全部提取出来，这样就可一劳永逸解决水

浸钒渣的污染问题。本课题组提出了一个环保的专利方法，通过新型三相焙烧反应取代传统的两相焙烧反应提取钒渣中钒和铬，结果使得钒的提取率由原来的80%提高到98%以上，铬的提取率由原来的5%提高到60-98%。此外，此方法还可使不锈钢渣中98%的铬被提取出来。此外，在三相焙烧反应基础上引入了新的焙烧方法，使得焙烧后的水浸渣（含30-40wt%Fe2O3）能作为含铁原料入高炉炼铁。

应用情况

目前已对从钒渣原料造块和焙烧开始到后续五氧化二钒和三氧化二铬产品制备的整个流程做了较详尽的实验室研究。

市场前景

在我国，钒和铬是稀缺的资源，一吨五氧化二钒约44万，一吨钒铁约66万，而且它们在市场上是难以买到的国家管控的战略物质。目前攀钢和承钢的水浸渣中含有大量未被提取的钒和铬。这些水浸渣量十分巨大，一般采取露天堆放的方式加以处理，这样做在环保上是极其危险的。如果能将水浸渣中钒和铬用本项目专利技术加以充分提取，这样就可做到变害为宝，生产出五氧化二钒和三氧化二铬等高附加值产品。并且提取后的残渣中三氧化二铁含量高达40wt%左右，特别适合作为铁原料入高炉冶炼。整个流程是绿色环保的。由于攀钢和承钢水浸渣量十分巨大，它们自身无法顾及，因此这个项目特别适合中小企业运作。本项目专利方法也适用于攀钢和承钢等拥有钒渣的大型企业，从钒渣中绿色高效提取钒和铬。

另外，此项目也适于太钢等拥有不锈钢渣的企业从不锈钢渣中高

效提取其中的铬。

成果亮点

1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利1项：一种快速、简单测量固体孔隙率的方法，已申请相关发明专利1项：一种提取固体中钒和铬的方法；

2、技术先进性：所有钒渣或水浸渣中钒提取率接近99%。钒渣和不锈钢渣中铬提取率最高可达98%。提取后的残渣可作为高含铁原料入高炉炼铁。

合作方式技术许可