某含钒废渣生产五氧化二钒废水的处理研究
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Ｖａ ａ ｉ ｍ —ｂ ａ ｉ ｇ Ｗ ａ ｔ ｌ ｇ ｎ ｄｕ — ｅ ｒ ｎ ｓｅ Ｓ ａ
Ｆ ＡＮＧ ｉ— ｃ ｉ Ｌ ａ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｈｎ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｔ ｔ ｎＣ ． ｔ． ｈｎ ｈ ｉ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｓ ａｇ ａ Ｓ ｅ Ｌ ｎＥ ｖｒ ｍ ｎａ Ｐｏｅ ｉ ｏ ，Ｌｄ ，Ｓ ａ ｇａ ２ １０ ， ｈｎ ） ｏ ｌ ｃｏ １
示。
表 ２ 不 同还 原 剂 的 处 理 效 果 分 析 表
Ｔ ｂ ２ Ｅ ｆｃ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｕ ｉ ｇ ａ ｅ ｔｔ ａｍｅ ｔ ａ ｆ ｔｏ ｉ ｅ ｅ ｔｒｄ ｃ ｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｅ ｆ ｅ
从 表 ２结果分 析 知不 同还原剂 处理 效果 排序 如下 ： 原性 还 铁 粉 ＞硫 代 硫 酸 钠 ＞ 亚 硫 酸 钠 ＞硫 酸 亚 铁 ＞亚 硫 酸 氢 钠 。最 焦
ｗ ｓ ｗ ｔ ｏ ｏｉｍ ｒａｔ ｇ ｍ ／ ） ａｔ ａｃ ｆ ｍ ｓｄ ｓ ｎ／（ ｇ Ｌ ｅ ｒｒ ｕ ｏ ｉ
成 熟 ， 存 在污染严 重 ， 但 成本 高等 缺点 Ｊ 国内五氧化 二钒 生产 ， 多用此法 。每生产一 吨 Ｖ ０ 时 产 生 约 ６ ０ｍ 提钒废水 。 废水 中含有毒重金 属离子 ， 特别是 ｃ 、 Ｖ浓 度很 高。ｃ” ｒ 是很容易被人体 吸 收的 ， 它可 通过 消化 、 吸道 、 肤及 粘膜 侵 呼 皮 人 人体 ；Ｖ可刺激呼吸 、 消化及神经系统 ， 也可损 害皮 肤 、 脏和 心
１ ２ 废水 的成 分分 析 ．
综 合 分 析 沉 钒 废 水 的 主 要 成 分 ， 要 有 以下 特 点 ： 沉 钒 废 主 ① 水 均 呈 酸性 。 由于 生 产 过 程 中均 采 用 酸 来 浸 出 ， 且 工 艺 要 求 并 沉 钒 过 程 亦 需 在 一 定 的 酸 性 条 件 下 进 行 ， 此 沉 钒 废 水 均 呈 酸 因 性 。② 废水 中第一类污染物 Ｖ 、ｒ ” ｃ６ 含量较 高 ， 远远高 于 《 污
后 决 定 采 用 还 原 性 铁 粉作 为 混 凝 剂 。 ２ １２ 钒 、 污 染 物 去 除 方 案 的确 定 ．． 铬 根 据 处 理 结 果 对 还原 性 铁 粉 处 理 方 法 分 别 从 ｐ 值 、 原 剂 Ｈ 还 投 加 量 、 应 温 度 、 和后 ｐ 值 等 方 面 进 行 进 一 步 优 化 。 反 中 Ｈ
２ １３ 沉 降 试 验 ．． 由上述确定在 ｐ Ｈ值 为 １８ ， ．０ 还原性铁粉投加量为 ４ ５ ／ ．０ｇ Ｌ
的条件下 ， 行还原反应 ， 进 还原 结束 后加 ３ ％ Ｎ Ｏ ０ ａ Ｈ溶 液进行 中 和沉淀 ， 取上 清液进行 水样 用 电感 耦合 等离 子体 发射 光谱 仪进 行 分析 ， 反应 过程 水样 及数据见表 ３所示 。
・
ｌ １ ２・
广州 化 工
２１ 年 ３ 第 ｌ ０１ ９卷 ８期
某 含 钒 废 渣 生 产 五 氧 化 二 钒 废 水 的 处 理 研 究
方 立 才
（ 海 申 兰环 保有 限公 司 ，上 海 上 ２ １０ ） ０ １０
摘 要 ： 简要介绍了含钒废渣生产五氧化二钒的工艺， 阐述了沉钒废水对人体和环境的危害， 分析了某钠化焙烧沉钒废水的成
钒 是一种重要 的合 金元 素 ， 主要 用于 钢铁 工业 。含钒 钢 具 有 强度高 、 性 大 、 韧 耐磨 性 好 等优 点 ， 因而 广 泛应 用 于 机 械 、 汽 车 、 船 、 路 、 梁 等 行 业 … 。 我 国 主 要 钒 厂 均 以 钒 渣 为 原 料 造 铁 桥
生 产 Ｖ ０ ， 钒 渣 中 提 取 五 氧 化 二 钒 ， 要 的 方 法 有 钠 化 焙 烧 法 从 主 和 钙 化 焙 烧 法 Ｊ 。其 中钠 化 焙 烧 法 （ 打 焙 烧 法 ） 钒 工 艺 比较 苏 提
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｔ ｃ ｎｃ ｌ ｒ ｃ ｓ ｆ ５ ｒ ｄ ｃ ｄ ｆ ｍ ａ ａ ｉ ｍ —ｂ ａ ｎ ｓｅ ｓａ ａ ｒ ｆ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅ ｈ ｉａ ｏ ｅ ｓｏ ０ ｏ ｕ ｅ ｒ ｖ ｎ ｄ ｕ ｐ Ｖ２ ｐ ｏ ｅ ｒ ｇ ｗａ ｔ ｌｇ ｗ ｓｂ ｅ ｙ ｉ ｔ ｕ ｅ ｎ ｈ ｉ ｉｌ ｏ
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１ ６ ０．０ ．０ ０ ＇ １ ４ ０．０ ，０ ０ １ ２ ０． ， ０ ００
１ ０ ０． ， ０ ００
８ ０・ ０ ００
＊
６０ ０ ０． ０
枷 ．０ Ｏ
２ ０． ０ ００ ０．０ ０
从实验过程统计 数据看 ， 个反应 过程可 在 １ ｎ内进行 整 ５ｍｉ
分， 选择制定合理的废水处理试验方案 ， 包括去除钒 、 铬污染物 ， 除氨 ， 除氯根及 除硫酸根试验。为工程应用提供 了一定 的科学依据。
关 键词 ：五氧化二钒； 沉钒废水 ； 处理研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｔｎｇ Ｗ ａ ｔｗａ ｅ ｎ ａｎ ｎ ０５Ｐｒ ｄｕ ｅ ｒ ｍ ｔ ｄ ｎ Ｔｒ ａ ｉ ｓｅ ｔ ｒ Ｃｏ ｔｉ ｉ ｇ Ｖ２ ｏ ｃ ｄ ｆ ｏ
业 Ｖ２ 。 ０…
水综合排 放标准 》 中第一类 污染物最高允许排放浓 度。③ 废水 中硫 酸根浓度较 大 ， 盐含 量较高 。钠 化焙 烧 过程 中使 用 的酸 为 硫酸， 这是硫酸 根浓度高 的根本原 因 。④ 钠 化焙烧 在沉钒过 程
中采 用铵 盐 沉 钒 ， 根离 子 全 部 转 移 到 废 水 中 ， 而 产 生 的 沉 钒 铵 因 废 水 氨 氮 浓 度 较 高 ， 到 １２０ｍｇＬ 达 ０ ／ 。
取 一定 量的水样 ， 将水 样 ｐ Ｈ值 调整 至合适 指标 ， 别加 入 分 硫 酸亚铁 、 亚硫酸氢钠 、 焦亚硫酸钠 、 硫代硫 酸钠 、 还原 性铁粉 等 ５种 还 原 性 物 质 。 还 原 结 束 后 加 ３ ％ Ｎ Ｏ 溶 液 进 行 中 和 沉 ０ ａＨ
淀 ， 上 清 液 进 行 水 样 分 析 ， 同种 类 还 原 剂 处 理 结 果 见 表 ２所 取 不
ｓ 还原法 、 ０ 电解 法 、 氧体 法 、 铁 钡盐法 、 离子交换法 、 活性炭 吸附 法 、 屑 过 滤 法 、 渗 析 法 、 渗 透 法 等 。 国 内 钒 生 产 企 业 的 铁 电 反
作 者 简 介 ： 立 才 （９ ９一） 男 ， 业 于安 徽 理 Ｔ大 学 环境 工 程 专 业 ， 科 ， 从 事 污 水 处 理 设 计 工 作 。 方 １７ ， 毕 本 现
和生物有毒害作用 、 出现水体 富营养化等危害 。
１ 废 水 产 生及 其 成 分
１ １ 沉 钒废 水 的产 生 ．
传统 的钠化焙烧 是将钒 渣与钠 盐 （ 酸钠 ） 合 ， 碳 混 在多 塘炉 或 回 转 窑 内氧 化焙 烧 ， 钒 转 化 为 可 溶 于 水 的 钒 酸 钠 ； 用 水 或 将 再 酸 、 对 焙 烧 熟 料 浸 出 ， 后 用 铵 盐 沉 钒 法 或 水 解 沉 钒 法 使 钒 以 碱 然 钒酸铵或 多钒 酸钠 的形式沉淀 出来 ；沉淀物经煅烧 ， 熔化制成工
Ｆ 、Ｈ＋ Ｎ ｓ ｊ 、１等 。某钠化焙烧沉 钒废 水主要成分 见 ｅＮ ４、ａ 和 Ｏ 一 Ｃ一
表 １ 。 表 １ 某 厂 钠 化 焙 烧 沉钒 废 水 主 要 成 分
Ｔａ Ｔｈ ｉｍ ａ ｃ ｂ１ ｅ ｐｆ ￣ ｏｍｐ ｎ ｎｔ ｆｐｒｃｉｉａ ｉｇ ｖ ｎａ ｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｐ ｔｔｎ ａ ｄｕｍ
２１年 ３ ０１ ９ห้องสมุดไป่ตู้第 １ ８期
广州 化 工
・１ １３・
主要治 理方 法有 ： 钡盐法 、０ 铁 Ｓ 还 原 一碳酸 盐 中和法 、 酸亚 硫
铁 和亚 硫 酸 盐 还 原 一氢 氧 化 钠 中 和 法 、 酸 亚 铁 还 原 一石 灰 乳 硫 中 和法 ， 钒 铁 法 （ 酸 铁 沉 钒 ＋硫 代 硫 酸 钠 一 氢 氧 化 钠 沉 铬 高 硫 法 ） 综 合 比较 分 析 ， 原 一中 和 法 治 理 成 本 相 对 最 低 ， 时 能 。 还 同 满 足治 理效 果 。 ２ １ １ 还 原 剂 的筛 选 试 验 ．．
２ 沉钒 废 水 的 处 理
２１ 钒、 ． 铬污 染物 去 除实验
含铬 、 含钒 废 水 的 比较 典 型 的 治 理 方 法 有 ＦＳ 一石 灰 法 、 ｅＯ
钠化焙烧 的沉 钒废 水主要产生 于沉钒过程 中 的上清废 渣 以
及 过 滤 脱 水 中 的 滤 液 。 废 水 中 主 要 污 染 因 子 有 ：ｐ Ｖ 、 ｒ 、 Ｈ、 Ｃ
肾 脏 ， 皮 肤 出 现 炎 症 并 引 起 变 态 性 疾 病 。 同 时 钠 法 焙 烧 沉 钒 使 废 水 含 有 高 浓 度 的 氨 氮 ， 有 消 耗 水 体 的溶 解 氧 ， 速 底 泥 中营 具 加 养物质的释放 、 响给水 水源 ， 加 给水成 本 、 化 合 物对 人体 影 增 氮
ｓ ｄ ｕ ｒ ａ ｔｎ ｒ ｃ ｓ ， ｓ ｈ ａ ｅ ｖ ｌｏ ａ ａ ｉ ｍ ， ｃ ｏ ｕ ｃ ｎ ａ ｎ ｔ ｎ，ａ ｏ ｉ ｍ ｏ ｓｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｕｃ ｓ ｒ ｍｏ ａ ｆ ｖ ｎ ｄ ｕ ｈｒ ｍｉ ｍ ｏ ｔ ｍｉ ａｉ ｏ ｍｍ ｏ ａ，ｃ ｌｒｎ ｎ ｕｆ ｔ ｏ ｔｉ ｎｉ ｈ ｏ ｅ ａ ｄ ｓ ｌａｅ ｒ ｏ ｎ ｉ
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表 ３ 铁粉还原 、 中和 沉淀 后 清 液 水 样 数 据 分 析
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由图 １ 可知 ， 还原剂优先于铬进行反 应 ， 在还 原剂投 加量超 过 ５ｇ Ｌ后 ， ／ 采用常规检测方法 已经无 法检测出铬及钒 。由此确 定 还 原 性 铁 粉 的 最佳 投 加 范 围 为 ４ ０～ ． ／ 。 ． ６ ０ｇＬ
Ｆ ＡＮＧ ｉ— ｃ ｉ Ｌ ａ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｈｎ ａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｔ ｔ ｎＣ ． ｔ． ｈｎ ｈ ｉ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｓ ａｇ ａ Ｓ ｅ Ｌ ｎＥ ｖｒ ｍ ｎａ Ｐｏｅ ｉ ｏ ，Ｌｄ ，Ｓ ａ ｇａ ２ １０ ， ｈｎ ） ｏ ｌ ｃｏ １
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表 ２ 不 同还 原 剂 的 处 理 效 果 分 析 表
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从 表 ２结果分 析 知不 同还原剂 处理 效果 排序 如下 ： 原性 还 铁 粉 ＞硫 代 硫 酸 钠 ＞ 亚 硫 酸 钠 ＞硫 酸 亚 铁 ＞亚 硫 酸 氢 钠 。最 焦
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成 熟 ， 存 在污染严 重 ， 但 成本 高等 缺点 Ｊ 国内五氧化 二钒 生产 ， 多用此法 。每生产一 吨 Ｖ ０ 时 产 生 约 ６ ０ｍ 提钒废水 。 废水 中含有毒重金 属离子 ， 特别是 ｃ 、 Ｖ浓 度很 高。ｃ” ｒ 是很容易被人体 吸 收的 ， 它可 通过 消化 、 吸道 、 肤及 粘膜 侵 呼 皮 人 人体 ；Ｖ可刺激呼吸 、 消化及神经系统 ， 也可损 害皮 肤 、 脏和 心
１ ２ 废水 的成 分分 析 ．
综 合 分 析 沉 钒 废 水 的 主 要 成 分 ， 要 有 以下 特 点 ： 沉 钒 废 主 ① 水 均 呈 酸性 。 由于 生 产 过 程 中均 采 用 酸 来 浸 出 ， 且 工 艺 要 求 并 沉 钒 过 程 亦 需 在 一 定 的 酸 性 条 件 下 进 行 ， 此 沉 钒 废 水 均 呈 酸 因 性 。② 废水 中第一类污染物 Ｖ 、ｒ ” ｃ６ 含量较 高 ， 远远高 于 《 污
后 决 定 采 用 还 原 性 铁 粉作 为 混 凝 剂 。 ２ １２ 钒 、 污 染 物 去 除 方 案 的确 定 ．． 铬 根 据 处 理 结 果 对 还原 性 铁 粉 处 理 方 法 分 别 从 ｐ 值 、 原 剂 Ｈ 还 投 加 量 、 应 温 度 、 和后 ｐ 值 等 方 面 进 行 进 一 步 优 化 。 反 中 Ｈ
２ １３ 沉 降 试 验 ．． 由上述确定在 ｐ Ｈ值 为 １８ ， ．０ 还原性铁粉投加量为 ４ ５ ／ ．０ｇ Ｌ
的条件下 ， 行还原反应 ， 进 还原 结束 后加 ３ ％ Ｎ Ｏ ０ ａ Ｈ溶 液进行 中 和沉淀 ， 取上 清液进行 水样 用 电感 耦合 等离 子体 发射 光谱 仪进 行 分析 ， 反应 过程 水样 及数据见表 ３所示 。
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２１ 年 ３ 第 ｌ ０１ ９卷 ８期
某 含 钒 废 渣 生 产 五 氧 化 二 钒 废 水 的 处 理 研 究
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（ 海 申 兰环 保有 限公 司 ，上 海 上 ２ １０ ） ０ １０
摘 要 ： 简要介绍了含钒废渣生产五氧化二钒的工艺， 阐述了沉钒废水对人体和环境的危害， 分析了某钠化焙烧沉钒废水的成
钒 是一种重要 的合 金元 素 ， 主要 用于 钢铁 工业 。含钒 钢 具 有 强度高 、 性 大 、 韧 耐磨 性 好 等优 点 ， 因而 广 泛应 用 于 机 械 、 汽 车 、 船 、 路 、 梁 等 行 业 … 。 我 国 主 要 钒 厂 均 以 钒 渣 为 原 料 造 铁 桥
生 产 Ｖ ０ ， 钒 渣 中 提 取 五 氧 化 二 钒 ， 要 的 方 法 有 钠 化 焙 烧 法 从 主 和 钙 化 焙 烧 法 Ｊ 。其 中钠 化 焙 烧 法 （ 打 焙 烧 法 ） 钒 工 艺 比较 苏 提
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从实验过程统计 数据看 ， 个反应 过程可 在 １ ｎ内进行 整 ５ｍｉ
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关 键词 ：五氧化二钒； 沉钒废水 ； 处理研究
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水综合排 放标准 》 中第一类 污染物最高允许排放浓 度。③ 废水 中硫 酸根浓度较 大 ， 盐含 量较高 。钠 化焙 烧 过程 中使 用 的酸 为 硫酸， 这是硫酸 根浓度高 的根本原 因 。④ 钠 化焙烧 在沉钒过 程
中采 用铵 盐 沉 钒 ， 根离 子 全 部 转 移 到 废 水 中 ， 而 产 生 的 沉 钒 铵 因 废 水 氨 氮 浓 度 较 高 ， 到 １２０ｍｇＬ 达 ０ ／ 。
取 一定 量的水样 ， 将水 样 ｐ Ｈ值 调整 至合适 指标 ， 别加 入 分 硫 酸亚铁 、 亚硫酸氢钠 、 焦亚硫酸钠 、 硫代硫 酸钠 、 还原 性铁粉 等 ５种 还 原 性 物 质 。 还 原 结 束 后 加 ３ ％ Ｎ Ｏ 溶 液 进 行 中 和 沉 ０ ａＨ
淀 ， 上 清 液 进 行 水 样 分 析 ， 同种 类 还 原 剂 处 理 结 果 见 表 ２所 取 不
ｓ 还原法 、 ０ 电解 法 、 氧体 法 、 铁 钡盐法 、 离子交换法 、 活性炭 吸附 法 、 屑 过 滤 法 、 渗 析 法 、 渗 透 法 等 。 国 内 钒 生 产 企 业 的 铁 电 反
作 者 简 介 ： 立 才 （９ ９一） 男 ， 业 于安 徽 理 Ｔ大 学 环境 工 程 专 业 ， 科 ， 从 事 污 水 处 理 设 计 工 作 。 方 １７ ， 毕 本 现
和生物有毒害作用 、 出现水体 富营养化等危害 。
１ 废 水 产 生及 其 成 分
１ １ 沉 钒废 水 的产 生 ．
传统 的钠化焙烧 是将钒 渣与钠 盐 （ 酸钠 ） 合 ， 碳 混 在多 塘炉 或 回 转 窑 内氧 化焙 烧 ， 钒 转 化 为 可 溶 于 水 的 钒 酸 钠 ； 用 水 或 将 再 酸 、 对 焙 烧 熟 料 浸 出 ， 后 用 铵 盐 沉 钒 法 或 水 解 沉 钒 法 使 钒 以 碱 然 钒酸铵或 多钒 酸钠 的形式沉淀 出来 ；沉淀物经煅烧 ， 熔化制成工
Ｆ 、Ｈ＋ Ｎ ｓ ｊ 、１等 。某钠化焙烧沉 钒废 水主要成分 见 ｅＮ ４、ａ 和 Ｏ 一 Ｃ一
表 １ 。 表 １ 某 厂 钠 化 焙 烧 沉钒 废 水 主 要 成 分
Ｔａ Ｔｈ ｉｍ ａ ｃ ｂ１ ｅ ｐｆ ￣ ｏｍｐ ｎ ｎｔ ｆｐｒｃｉｉａ ｉｇ ｖ ｎａ ｉ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｐ ｔｔｎ ａ ｄｕｍ
２１年 ３ ０１ ９ห้องสมุดไป่ตู้第 １ ８期
广州 化 工
・１ １３・
主要治 理方 法有 ： 钡盐法 、０ 铁 Ｓ 还 原 一碳酸 盐 中和法 、 酸亚 硫
铁 和亚 硫 酸 盐 还 原 一氢 氧 化 钠 中 和 法 、 酸 亚 铁 还 原 一石 灰 乳 硫 中 和法 ， 钒 铁 法 （ 酸 铁 沉 钒 ＋硫 代 硫 酸 钠 一 氢 氧 化 钠 沉 铬 高 硫 法 ） 综 合 比较 分 析 ， 原 一中 和 法 治 理 成 本 相 对 最 低 ， 时 能 。 还 同 满 足治 理效 果 。 ２ １ １ 还 原 剂 的筛 选 试 验 ．．
２ 沉钒 废 水 的 处 理
２１ 钒、 ． 铬污 染物 去 除实验
含铬 、 含钒 废 水 的 比较 典 型 的 治 理 方 法 有 ＦＳ 一石 灰 法 、 ｅＯ
钠化焙烧 的沉 钒废 水主要产生 于沉钒过程 中 的上清废 渣 以
及 过 滤 脱 水 中 的 滤 液 。 废 水 中 主 要 污 染 因 子 有 ：ｐ Ｖ 、 ｒ 、 Ｈ、 Ｃ
肾 脏 ， 皮 肤 出 现 炎 症 并 引 起 变 态 性 疾 病 。 同 时 钠 法 焙 烧 沉 钒 使 废 水 含 有 高 浓 度 的 氨 氮 ， 有 消 耗 水 体 的溶 解 氧 ， 速 底 泥 中营 具 加 养物质的释放 、 响给水 水源 ， 加 给水成 本 、 化 合 物对 人体 影 增 氮
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表 ３ 铁粉还原 、 中和 沉淀 后 清 液 水 样 数 据 分 析
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由图 １ 可知 ， 还原剂优先于铬进行反 应 ， 在还 原剂投 加量超 过 ５ｇ Ｌ后 ， ／ 采用常规检测方法 已经无 法检测出铬及钒 。由此确 定 还 原 性 铁 粉 的 最佳 投 加 范 围 为 ４ ０～ ． ／ 。 ． ６ ０ｇＬ