钒渣富氧钙化焙烧试验研究

针对钒渣钙化焙烧温度过高导致物料烧结、回转窑结圈的问题,采用提高焙烧气氛氧含量的方法,强化焙烧动力学条件,降低焙烧温度,并进行了富氧钙化焙烧实验室试验和工业试验研究。研究结果表明:在控制尾气氧含量12%～14%的情况下,焙烧温度从富氧前的920～940℃降低到富氧后的870～885℃,降低了约50℃;工业试验过程中,物料绝大部分为粉料,回转窑运行正常,焙烧获得的钒转浸率为89.58%。采用钒渣富氧钙化焙烧技术,解决了焙烧设备不能正常运行的问题,实现了钒渣不配尾渣直接焙烧。     

钙化提钒尾渣对铬矿烧结工艺影响的实验研究

本文针对铬铁粉矿烧结温度偏高难题,以钙化提钒尾渣作添加剂,研究其对铬矿烧结工艺影响,实验结果表明,钙化提钒尾渣作添加剂有利于铬铁粉矿烧结,铬铁粉矿最低烧结温度由未加添加剂的1450℃降到添加钙化提钒尾渣的1300℃左右,节能效果明显。由此可见,采用钙化提钒尾渣作添加剂,低温烧结铬铁粉矿是可能的。     

废铝基钼触媒剂钙化焙烧、纯碱液浸取提钒工艺试验

利用传统湿法提钒设备，以石油精炼脱硫后含钒废铝基钼触媒剂为原料，采用钙化焙烧、纯碱液浸取工艺提钒，生产五氧化二钒。     

钙法提钒尾渣的绿色资源化利用

以钙法提钒尾渣为研究对象,通过对尾渣成分、物相和主要元素赋存状态的分析,在结合前人研究的基础上,提出了钙法提钒尾渣通过物理法和火法冶金分离技术制取含钒铁合金及含钛炉渣的综合利用途径。研究表明：提钒尾渣经摇床脱硫处理后,分离出石膏渣和含钒富铁料,石膏渣供水泥厂使用,含钒富铁料配加一定比例的还原剂、粘接剂成球后,在矿热炉进行熔分还原冶炼,可获得钒含量3%左右的含钒铁合金及TiO₂含量36%左右的还原渣,含钒铁合金可用于含钒钢水合金化;还原渣可用于高钛渣冶炼。能实现钙法提钒尾渣中的有价元素铁、钒、钛等有效提取与回收以及减轻环保压力。     

云母型含钒石煤灰渣空白焙烧提钒试验研究

为探究云母型含钒石煤空白焙烧提钒工艺的可行性,以西北某地云母型含钒石煤为研究对象,对石煤进行循环流化床燃烧利用其热能后,通过细磨技术对石煤灰渣进行预处理,同时,针对灰渣粒度、焙烧温度、焙烧时间、空气流量等焙烧因素对钒转浸率的影响作用,对细磨处理后的灰渣进行了空白焙烧的相关试验研究。研究结果表明:焙烧温度对钒转浸率的提高有显著影响,焙烧过程中,较低的焙烧温度不能有效破坏钒云母晶格结构,当焙烧温度足以有效破坏云母晶格结构时,若低价钒不能被氧化成高价态含钒化合物,钒也难以浸出;焙烧过程中,氧化性气氛的存在一方面将释放出来的低价钒氧化成高价态含钒化合物,同时有助于促进含钒云母晶格中钒的释放;经细磨预处理的石煤灰渣进行高温空白焙烧后,在常温(20℃)、低酸(0.54 mol·L-1H2SO4)、无助浸剂、静置2 h等酸浸条件下进行酸浸,钒转浸率可达83.81%,这表明对云母型含钒石煤进行空白焙烧提钒是可行的。     

钒渣提钒研究现状及发展趋势

钒是一种重要的稀有金属元素,广泛应用在国民经济的诸多重要领域。文中结合国内外的研究现状,对钒渣提钒的研究现状及发展趋势进行综述。目前,钒渣提钒已成为钒冶金领域的研究热点。钒渣提钒的方法可归纳为:钠化氧化焙烧提钒、钙化氧化焙烧提钒、无盐氧化焙烧提钒、无焙烧加压浸出、熔融态钒渣直接氧化提钒、基于过程强化的钒渣提钒和提钒尾渣的综合利用。钒渣提钒最重要的发展趋势是提钒的高效化、提钒的绿色化、提钒废液和尾渣的循环利用以及高值利用。     

石煤提钒工艺及设备进展

分析了含钒石煤加活化剂拌酸熟化等六种在工业生产中应用的石煤提钒工艺流程及焙烧设备的特点,并对石煤提钒企业大规模生产的工艺流程及焙烧设备选择提出了建议。     

钒钛磁铁矿提钒工艺研究进展

对从钒钛磁铁矿中先提钒后炼铁、先炼铁提钒后炼钢、先炼铁炼钢后提钒(后提钒)工艺的优缺点进行分析讨论,提出顶底侧复吹转炉提钒—钒渣钙化焙烧—酸浸提钒将是主流工艺。含钒钢渣矿热炉碳热还原提钒工艺能够解决含钒钢渣综合回收利用的问题,是今后的发展方向,但要解决矿热炉还原能耗较高的问题。     

钒渣钙化焙烧熟料酸浸工艺温度控制

钒渣钙化焙烧熟料采用硫酸浸出工艺得到含钒浸出液,在工业生产中发现其浸出过程温度升高易引起钒水解沉淀,导致钒收率降低。针对钙化熟料浸出过程温度控制问题,研究了浸出过程硫酸浓度、硫酸加入量、固液比和浸出剂初始温度对浸出的影响。结果表明:硫酸浓度、固液比和浸出剂初始温度对钙化熟料浸出料浆温度有明显影响,优选浸出pH为2.7～2.9,硫酸浓度≤38%,固液比0.3～0.4,浸出剂初始温度25～35℃,可控制浸出料浆温度满足工艺要求,并获得较高的钒浸出率。通过浸出工业生产验证,浸出温度平均降低了13.09℃,钒浸出率平均提高了3.45个百分点,应用效果显著。     

硼钙石强化转炉钒渣氧化焙烧的研究

转炉钒渣含有TiO2、Al2O3和硅酸盐,物料焙烧过程容易形成包裹钒铁尖晶石相,不利于低价钒的氧化转化,降低熟料钒化合物的浸出率。试验通过采用硼钙石作为添加剂,改善转炉钒渣钙法焙烧性能。结果表明,硼钙石可有效破坏含钒尖晶石相外层的硅酸盐,强化转炉钒渣钙法焙烧物相转化,从而降低焙烧过程温度,节约能耗。     

无附加剂提钒试验

目前国内从含钒石煤中提钒,大都采用食盐焙烧法,取得了可喜成果。但在焙烧过程中产生大量的氯和氯化氢等有害气体,不仅严重腐蚀设备,而且污染环境。本试验所用试料(成分见表1)系湖北某地的含钒石煤,不添加任何添加剂进行氧化焙烧,用稀     

含钒可燃矿物质的循环流化床钙化焙烧工艺

本发明公开了一种含钒可燃矿物质的循环流化床钙化焙烧工艺,其步骤为：将含钒可燃矿物质和CaO按重量比95～85：5～15混合磨粉,制成颗粒粒径10mm以下的料球;将料球送入循环流化床焙烧炉内与送入的空气进行氧化焙烧,焙烧温度为830～950℃,焙烧时间为50～150min,控制焙烧炉出口烟气中的氧气体积百分含量大于3％。     

高钙对含钒石煤钠化焙烧过程的影响

对湖北某高钙型含钒石煤进行钠化焙烧-水浸-稀酸浸提钒研究,当氯化钠添加量为10%,850℃下焙烧2 h,钒的水浸率很低,仅为14.28%,总浸率为69.14%。为提高水浸率,研究除钙和固钙后再焙烧提钒。将脱碳样先用5%(体积分数)的盐酸除钙和2%(体积分数)的硫酸固钙后,在相同的条件下进行钠化焙烧,水浸率分别达47.54%和35.01%,总浸率分别为66.16%和60.81%。XRD分析表明,盐酸除钙后的样品中石灰的衍射峰消失,从而使得水浸率得到明显的提高,并可降低最佳焙烧温度;硫酸固钙后的样品中石灰的衍射峰消失,同时半水石膏开始出现,CaSO4的生成可以抑制不溶于水的钒酸钙等物质的生成,从而可以小幅度提高水浸率,提高焙烧的烧结温度、减轻物料烧结,但会造成总浸率小幅度降低,且在加入一定量的氯化钠后CaSO4会发生分解,导致水浸率降低。在相同的焙烧条件下,采用盐酸除钙后焙烧比硫酸固钙后焙烧得到的钒的水浸率高。     

钒铬渣氧化钙化焙烧-酸浸提钒实验研究

通过计算钒铬渣氧化钙化焙烧的反应Gibbs自由能,对其过程进行理论分析,结果表明,钒铬渣氧化钙化焙烧过程生成钒酸钙要比生成铬酸钙在热力学上更有优势,可以控制一定的工艺条件,使钒铬渣中V先提取出来,达到V与Cr分离的目的。通过对钒铬渣氧化钙化焙烧-酸浸工艺的正交实验研究,探讨钙化时间、氧化时间、钙比和焙烧温度对V、Cr转浸率的影响;结果表明,影响V转浸率的因素按主次排序依次是:钙比焙烧温度钙化时间氧化时间。进一步采用单因素实验研究了钙比和焙烧温度对V、Cr转浸率的影响;结果表明,适宜的优先提钒工艺参数为:焙烧温度1 000℃,钙比1.2,氧化时间2h,钙化时间2h,在此条件下V转浸率可达85.76%,Cr转浸率为14.61%。     

钒渣两步“焙烧工艺”实验室研究

阐述了钒渣"两步焙烧工艺"的实验室研究结果,结果表明:影响钒渣氧化的主要因素是钒渣的粒度与金属铁含量:造成焙烧过程中物料粘结的主要原因并不是焙烧物料的全钒含量,其最可能的原因是焙烧物料的正硅酸盐含量。实验考察了钒渣粒度、焙烧温度、焙烧时间、钒渣中金属铁含量及外配V₂O₅对钒渣氧化效果的影响;研究了碱比、钠化时间与温度对氧化料钠化效果的影响。     

钙化焙烧-微波酸浸对钢渣中钒铁浸出的影响

为研究含钒钢渣钙化焙烧参数对提钒效率的影响，以来自河北承德的含钒钢渣为原料、CaO为焙烧添加剂，利用微波设备加热酸浸，考察了焙烧温度、时间及配钙比对V、Fe元素浸出的影响规律，并揭示了其作用机制。热力学计算表明，在700～1 100℃范围内，尖晶石相已经氧化分解。试验结果表明，在不同的焙烧温度下，V元素的浸出率从36.96%提高到40.56%;当延长焙烧时间至5 h后，浸出率反而下降，这是因为随着长时间的氧化焙烧，生成了难溶解的硅酸盐相；当焙烧温度为1 000℃、时间为3 h、配钙比为8%时，V元素的浸出率最高可达50.06%,同条件下Fe元素的溶出率为19.89%。试验不仅有效回收了钒资源，而且抑制了杂质元素的溶出。     

钒渣单复焙烧影响因素及热动力学研究

在钙化焙烧提钒新工艺中,对比研究了钒渣单复焙烧的影响因素、热力学及动力学。结果表明:单复焙烧熟料形貌差异较大,单焙烧熟料成块成球,复焙烧熟料疏松;熟料循环焙烧时循环比为0.50时转化率为90%以上;尾渣复焙烧转化率为16.20%,熟料单焙烧转化率为82.38%,说明单焙烧不完全,采用尾渣与熟料混合循环的复焙烧可以显著提高转化率,尾渣循环比R_2/R_1为0.67时转化率为89.55%;单焙烧钙钒比为0.6～0.8,复焙烧具有较低的钙钒比为0.40且可以再次利用单焙烧剩余钙量;单复焙烧4 h转化率分别约为85%、88%～92%;复焙烧温度较单焙烧温度低约30℃,低温下转化率高5.54～7.18个百分点;单复焙烧在870℃时化学反应平衡常数K分别为35.17、132.44;ΔG分别为-33.84 kJ/mol、-46.48 kJ/mol;ΔS分别为-0.220 9 kJ/mol、-0.198 1 kJ/mol;ΔH分别为216.88 kJ/mol、183.92 kJ/mol;钒渣单复焙烧反应受零级化学反应控制,反应活化能E分别为37.36 kJ/mol、30.65 kJ/mol;指前因子A分别为7.32×10~(13) min~(-1)、3.11×10~(13) min~(-1)。     

钒钛磁铁矿还原磨选法含钒钛尾渣提钒研究

为探索钒钛磁铁矿经还原-磨选工艺得到的含钒钛尾渣适宜的提钒方法,对比研究了钠化提钒和酸浸提钒两种提钒工艺,研究发现,采用钠化法提钒,钒的浸出率仅为18%左右,采用酸浸法提钒,钒的浸出率在70%以上。钒钛磁铁矿还原磨选法含钒钛尾渣宜采用酸浸提钒的方法进行处理。对物料特性及提钒过程可能发生的物理化学变化分析表明,钒钛磁铁矿还原磨选法含钒钛尾渣钠化法提钒在焙烧过程钒易形成包裹,而酸浸法提钒在预氧化焙烧过程钒不会形成包裹体现象是其钒浸出率较高的主要原因。     

含钒石煤微波焙烧提钒试验研究

以某含钒石煤为原料进行微波焙烧提钒研究,并与常规焙烧提钒进行对比,主要考察微波焙烧温度、微波焙烧时间、硫酸体积浓度、浸出时间、液固比、浸出温度对钒浸出率的影响。结果表明,在微波焙烧温度550℃、焙烧时间20min、硫酸体积浓度15%、浸出时间6h、液固比1.5∶1(mL/g)、浸出温度95℃的条件下,钒浸出率为86.64%,在相同浸出条件下,常规马弗炉700℃焙烧1h钒的浸出率为84.22%。微波焙烧相对常规焙烧能在更低温度、更短时间内达到相同的提钒效果。     

钒渣焙烧过程中物相的矿物学特征探讨

为了探讨钒渣焙烧过程中物相的矿物学特征,试验采用偏光显微镜、扫描电镜及能谱仪对不同温度下钒渣钙化焙烧过程中产生的6组钙盐进行分析。偏光显微镜下初步鉴定结果表明,焙烧过的6组钒渣中主要含有钒尖晶石、氧化铁、钒酸钙、铁板钛矿等主要物相;扫描电镜图像表明:随着温度的升高,主要含钒物相钒尖晶石逐渐分解为氧化铁、铁板钛矿和钒酸钙;而通过能谱的成分分析表明:低价钒和铁的含量在减少,而高价钒和铁的含量在增加。因此通过考察钒渣焙烧过程中形貌和晶型的变化规律,可得出钒酸钙含量最高的焙烧温度,这可以作为浸出钒酸钙工艺中钒转浸率高低的一个重要指标,为其工艺流程参数的制定提供理论依据。