钒矿资源介绍()

钒资源简介

地质锤

钒是属于高熔点稀有金属，银灰色，熔点为1919.2±2℃，沸点为3000-3400℃。它以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工和电池等行业。自然界中，钒很少形成独立的矿物，主要赋存于钒钛磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩中，此外还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤）。

1、全球钒资源分布

现在已探明的钒资源储量绝大部分赋存于钒钛磁铁矿中。根据美国地质调查局不完全统计，截止2010年，全球钒金属储量超过1360万吨，主要分布在中国（510万吨）、俄罗斯（500万吨）、南非（350万吨）等国家，此外还有澳大利亚、美国、加拿大、新西兰等国家。目前国际市场上主要的钒供应国为中国、南非和俄罗斯。

表1 世界钒金属产量和储量（数据来自美国地质调查局报告，2010）

e表示估计

2、中国钒资源分布

中国钒资源非常丰富，是全球钒资源大国。中国主要分布在四川、湖南、广西、甘肃、湖北、河北等省份（表2）。我国钒矿资源主要有两种形式，即钒钛磁铁矿和含钒石煤。

表2 中国分地区钒基础储量（数据来自国土资源部，2009年）

已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t，V205储量为1578万t，约占全国钒钛磁铁矿储量的55％，

世界储量的11％；河北承德地区，高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于30％，V

2O

5

含量大于0.7％)

已探明储量2.6亿t，其中保有储量2.2亿t；低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10％，V

20

5

含量大

于0．13％)已详细勘查确定的储量为29.6亿吨，总共约占全国钒钛磁铁矿储量的40％。

含钒石煤主要分布在我国湖南、广西、湖北等省。

3、钒生产工艺

3.1 钒钛磁铁矿生产工艺

目前有以下三种：

1．吹炼钒渣法。在转炉内或用雾化法吹炼生铁水，得到含V205 12％～16％的钒渣和半钢。钒渣作为提钒原料，半钢则继续吹炼成钢。这种方法是从钒磁铁矿生产钒的主要方法，较从矿石中直接提钒更为经济。

2．含钒钢渣法。将含钒铁水在转炉内按一般碱性单渣法直接吹炼成钢，得到含钒钢渣和钢水。含

钒钢渣含有约5％的V

20

5

，作为提钒原料。这种方法不仅省去了吹炼钒渣的设备，节省了投资，而

且回收了吹炼钒渣时损失的生铁，是新一代的提钒方法。

3．钠化渣法。把碳酸钠直接加入温度为1 400～l 600 o C的含钒铁水中，使铁水中的钒生成钒酸钠，得到钠化渣和半钢，同时脱除铁水中的硫和磷。这种钠化渣可不经焙烧直接浸出提取五氧化二钒，是一种很有前途的提钒方法。

3.2 石煤提钒工艺

3.2.1 传统工艺

国内目前的提钒工艺多为食盐钠化焙烧工艺流程，如图l所示。在生产过程中产生的Hcl或cl2等有害气体及富含大量盐分的废水。随着国家有关部门对环保的要求日趋严格，传统的钒冶炼厂由于污染太大，钒转化率不高，在环境保护与经济效益欠佳的双重压力下而被迫关闭。

图1传统石煤提钒工艺

3.2.2 工艺发展

近20年来石煤提钒的技术进步主要体现在焙烧添加剂的多样化，用酸浸或碱浸代替水浸，以及用先进工艺（萃取或离子交换工艺等）从含钒稀溶液中回收钒这几个方面：

1）传统工艺以食盐为添加剂，现在应用于生产上的焙烧添加剂有：(1)钙盐添加剂；(2)食盐、钙盐二元添加剂；(3)无氯多元添加剂。

2）取消焙烧这一工序，完全用湿法冶金方法提取钒。

3）传统工艺采用水解法从含V205的浸出液中沉淀粗钒，粗钒再经过碱溶除杂后获得富钒溶液，氯化铵加入富钒溶液中，获得偏钒酸铵。新工艺省去了沉粗钒工序，直接从含钒溶液中获得富钒溶液，缩短了流程，降低了能耗，也减少了含钒废水对环境的污染。新工艺包括：(1)溶剂萃取法提钒；(2)离子交换法提钒；(3)酸浸液净化一酸性铵盐沉钒。

已运行的代表性新生产工艺如下：

1）无盐焙烧一酸浸一溶剂萃取工艺

2）流态化焙烧一酸浸一离子交换工艺

3）钙化焙烧一碳酸化浸出工艺

4）纯湿法提钒工艺

4、中国国钒矿企业分布

目前我国钒矿企业主要有攀钢集团和承德钒钛，这两家企业以钒钛磁铁矿为原料提钒，钒产品高、中、低系列齐全，钒产品占据了国内大部分市场。此外还有一些以含钒石煤为原料的小企业，

其产品多为中级产品V

2O

5。

2010年我国钒产品年产能估计约9万吨（以V

2O

5

计），占世界总产能的61% 。其中, 以钒钛磁

铁矿为资源的提钒企业产能（以攀钢、承钢、云南华云、四川川威为代表）总计约5. 5万吨，石煤提钒企业产能总计约2. 6万吨，以其他含钒原料为资源的提钒企业产能约0. 9 万吨。2010

年我国钒产品产量总计约6. 2万吨（以V

2O

5

计），同比增加13%，约占世界总产量的51. 6%。其

中, 攀钢集团和承德钒钛两家企业钒产量合计约3. 45万吨，占全国总产量的55. 6%。石煤提钒

企业主要集中在湖南、陕西、湖北、河南、甘肃等地, 去年钒产量合计估计在1. 2万吨左右。

目前国内在建的几个钒项目预计在今明两年运营。其中攀钢集团西昌基地预计2011年年底运营, 新增钒渣产量22万吨，折合五氧化二钒产量1. 8万吨。陕西华源矿业钒项目一期于2011年6月投产, 年产精钒4500吨二期设计年产能6000吨。黑龙江建龙钢铁公司提钒转炉及钒渣处理项目预计2012年运营，可产钒渣5. 3万吨折合五氧化二钒产量4000 吨。此外2010年年底, 新兴重工在湖北丹江口市的钒资源项目正式启动。该项目分4期建设, 其中一期将建成年产2000 吨的五氧化二钒生产线; 二期将建成年产10000 吨的五氧化二钒生产线。2015年项目全部建成后, 将形成五氧化二钒、中钒铁、高钒铁、氮化钒、钒电池等产品加工的产业集群。据不完全统计, 2011 年我国钒产能将增加

约1. 1万,吨实际产量可能超过7万吨(折合V

2O

5 )。

5、中国钒矿下游市场

钒主要应用于钢铁、宇航、化工等行业，其中钢铁行业是钒的最主要消费者，其次为宇航和化工行业，电池行业目前所用的钒很少，但气前景看好。我国2008年钒的需求结构如表3。

表3 钒的主要应用领域（据中经纵横-中国钒矿市场分析报告）

（1）钢铁行业

钒有85% 左右是以钒铁和钒氮合金的形式被添加于钢铁中，以提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。含钒的高强度合金钢以其强度大而广泛引用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨等生产建设中。

（2）宇航

钒有8-10% 以Ti-Al-V合金的形式被用于飞机发动机、宇航船舱骨架、导弹、蒸汽轮机叶片、火箭发动机壳等方面。此外钒合金和应用于磁性材料、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。

（3）化工行业

在化工行业，钒主要用作制造硫酸和硫化橡胶的催化剂，也用于抑制发电厂中产生氧化亚氮。

其它化工钒制品则主要用于催化剂、陶瓷着色剂、显影剂、干燥剂等。

（4）其它行业

钒还可以用于生产可充电的氢蓄电池或者钒氧化还原蓄电池。

6、钒的国内市场供需

（1）国内钒产量

2003年到2009年钒（V

2O

5

）产量及同比增长（据中经纵横-中国钒矿市场分析报告）

（2）国内钒需求量

2003年到2009年钒（V

2O

5

）需求量及同比增长（据中经纵横-中国钒矿市场分析报告）

（3）2008年国内钒矿的需求结构

数据根据据中经纵横-中国钒矿市场分析报告

钢铁行业是钒最主要的市场。钒在钢铁行业中的消费主要取决于钢铁的生产规模和含钒钢的使用情况。目前我国钢铁行业的消费强度是35g/吨钢，世界的平均水平为42g/吨钢，欧美等发达国家的消费强度超过50g/吨钢，因此我国的钢铁行业钒消费还有提升的潜力。未来几年，钒在非钢领域(钒铝合金及钒电池等)的需求前景看好。但是由于量小，还不足以明显拉动钒的消费增长。