含钒铁水炼钢应用研究

通过含钒铁水在转炉炼钢生产过程研究分析,总结出了含钒铁水冶炼变化规律。钒的氧化特征表明,转炉单渣冶炼条件下钒氧化率为98.9%,钒总收得率为7.7%,钢包渣中钒的收得率约为90.4%,可利用钒渣生产含钒钢。含钒铁水减少了HRB400钢筋钒氮合金消耗,降低了生产成本。     

攀钢雾化钒渣选择还原过程的研究

对攀钢雾化钒渣直接冶炼钒铁,进行了实验室研究。用钒渣直接冶炼含钒量较高的钒铁合金,必须分两步进行,第一步还原钒渣中的氧化铁,分离金属铁,进一步富集钒,提高钒铁比;第二步还原氧化钒,分离氧化钛,得到含钛低的钒铁合金。对第一阶段还原氧化铁,比较了气相和熔态两种还原方法,否定了气相还原方法,探寻了影响熔态预还原的主要因素和最佳工艺参数。对第二阶段的深度还原,研究了四种主要氧化物的还原规律,影响还原速度和还原程度的主要因素。实验结果表明:采用分段选择性还原钒渣的冶炼工艺,可以得到含钒较高和含钛较低的钒铁合金。     

含钒转炉钢渣中钒的提取与回收

针对攀钢目前含钒铁水的工艺流程和含钒转炉钢渣中V2O3含量,提出了从含钒钢渣提钒的新的技术思路和工艺,并对新工艺的关键环节——含钒钢渣冶炼和高钒铁水提钒进行了试验研究。结果表明：采用矿热炉冶炼含钒钢渣,生铁中钒的质量分数达7．45％,对含钒生铁进行提钒,钒渣中V2O3;的质量分数达35．06％,实现了钒资源的有效提取和综合回收。     

提钒尾渣资源化利用技术

介绍了提钒尾渣的物理性能,开发了提钒尾渣配矿烧结-高炉炼铁技术、提钒尾渣高效提钒-尾渣脱钠-富铁尾渣高炉炼铁技术、提钒尾渣的高值化利用技术。通过添加适量提钒尾渣替代低钒铁精粉,可以改善烧结矿质量,回收利用了提钒尾渣的有价金属元素;利用碱性介质分解提钒尾渣,并对富铁尾渣进行脱钠处理,可实现钒的高效回收、铁组分的富集,使终渣Na_2O含量低于2%,富铁尾渣配矿用于配矿炼铁。继续推动提钒尾渣在钒钛黑瓷和太阳能集热板领域的应用,实现提钒尾渣大规模、清洁化增值利用。     

提钒尾渣脱钠技术研究

提钒尾渣含铁、钒等有价元素,但因钠含量高,返高炉炼铁会带来潜在风险。为解决上述问题,分别研究了提钒尾渣湿法脱钠技术,还原焙烧—磁选分离技术及钠化还原—浸出—磁选分离技术。结果表明,采用氧化钙作为脱钠剂加压浸出,提钒尾渣脱钠率可达到80.5%;提钒尾渣800℃还原后,其中铁还原为磁铁矿,但结晶粒度小,磁选分离效果差,提高还原温度至1 200℃,铁继续还原为金属铁,并聚集长大,分离效果良好;提钒尾渣同时添加钠盐、煤粉还原可实现钒和铁的同时转化,再通过浸出、磁选可实现三者有效分离,其中钠盐可用钙盐部分替代。     

四元渣系CaO-FeO-SiO2-V2O3的活度模型及应用

根据分子离子共存理论建立了CaO-FeO-SiO2-V2O3四元渣系活度计算模型.计算结果表明,渣中V2O3的活度系数与实测值吻合.V2O3活度系数的影响因素主要为炉渣碱度和渣中氧化铁含量.冶炼含钒合金钢时,钒的收得率主要与冶炼钢种成分、炉渣成分和渣量有关,其中炉渣氧化铁的活度和渣量对钒的收得率影响显著.对于钒铁、V2O5和钒渣等合金添加剂用于冶炼含钒合金钢的计算表明,钒铁收得率最高,而钒渣的收得率最差,且只能用于冶炼微钒合金钢种.     

用钒渣直接冶炼钒铁的新工艺探讨

本文通过对以往钒渣直接冶炼钒铁的工艺及试验情况分析，提出并进行了钒渣直接还原、用五氧化二钒增钒精炼法冶炼含钒５０％中钒铁的新工艺试验，工业规模试验表明，钒回收率高、能耗低，提高了经济效益和社会效益；产品可满足生产多种含钒钢的要求。     

基于转底炉直接还原工艺的钒钛磁铁矿综合利用试验研究

通过大量试验研究,提出了＂钒钛磁铁矿转底炉直接还原—电炉深还原—含钒铁水提钒—含钛炉渣提钛＂工艺流程。铁、钒、钛元素回收率分别达到90.77%、43.82%和72.65%。通过试验室和工业试验研究,解决了钒钛磁铁矿直接还原金属化率低、电炉深还原钒还原率低、高硅铁水提钒、高镁铝含钛炉渣提钛等技术难题,获得了直接还原金属化率大于90%,电炉深还原钒还原率大于80%,钒渣提钒钒回收率大于65%,钛渣提钛钛回收率大于75%的良好效果,分别获得了符合电炉炼钢要求的低碳生铁、符合YB/T5304-2006要求的片状V2O5和达到PTA121质量要求的钛白产品。     

常温常压下含钒钢渣直接硫酸浸钒的研究

含钒钢渣可作为提钒的重要原料。首先,对某含钒钢渣的性质进行了分析,结果表明,含钒钢渣中钙、铁含量很高,这将会导致直接硫酸浸钒时酸耗较高;含钒钢渣中的钒主要以酸溶的V4+形式存在,无需焙烧氧化、可直接酸浸溶出提钒;含钒钢渣中的钒弥散分布于多种矿相中,其中钙钛氧化物为最主要的含钒矿物。然后,依据含钒钢渣的性质特点,采用常温常压下直接硫酸浸出法从中提钒,并考察了各主要因素对钒浸出率的影响和内在原因,结果表明,硫酸用量、搅拌与否对钒的浸出有显著影响,时间、液固比及搅拌强度的影响较小,细度达到-74μm占60%后即可保证较高的浸出率。最终,常温常压下,在最佳条件硫酸用量90%、时间2 h、细度-74μm占60%、液固比4∶1、搅拌强度200 r·min-1时,钒浸出率高达94.10%,与传统提钒方法相比,浸钒指标大幅提升。常温常压下直接硫酸浸出法可省去复杂的焙烧系统、突破氧压酸浸的局限,流程简单、作业环境好、浸出指标高;但该法酸耗较高,如何降低酸耗,值得进一步研究。     

钒累积法还原新工艺

针对攀枝花钒钛磁铁矿钢铁冶炼新流程渣深还原方案,目前存在的终点控制技术问题及冶炼电耗高、含钒铁水中硅、钛等杂质高等问题,对冶炼工艺进行改进完善,以达到降低冶炼电耗、控制含钒铁水中硅钛夹杂含量的目的。为此,提出了熔池留铁操作的钒累积法还原新工艺。     

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。     

含钒钢渣资源特性及其提钒的研究进展

含钒钢渣产生于钒钛磁铁矿的炼钢过程,是重要的、很有利用价值的冶金二次资源,可作为提取V2O5的重要原料,但由于其钙、铁含量高,钒含量低,钒赋存状态复杂、弥散分布于多种矿物相中,使得其中的钒难以回收利用。在分析了含钒钢渣资源特性的基础上,从火法冶炼、湿法提钒、新技术等方面综合评述了含钒钢渣提钒的进展状况,其主要表现为:现有提钒工艺虽多,但很难适应含钒钢渣的资源特性,且普遍存在成本高、污染重、回收率低等诸多问题;而一些新兴技术如选择性析出、微生物浸出、矿浆电解等,用于含钒钢渣提钒的研究,虽然效果较好,但工艺尚不成熟,实际生产仍采用传统钠化焙烧工艺。最后,基于国内外现有研究,针对钢渣中钒的回收,就今后研究的重点和方向提出了相应的建议:加强选矿预处理、焙烧-浸出过程机制的研究,提高钒的总回收率;提高酸浸和溶剂萃取的选择性,实现含钒溶液的有效净化与回收;应加强新技术的开发与完善,这可从根本上解决现有提钒工艺污染重、利用率低的状况。     

钒铬中和渣碱浸提钒及残渣冶炼铬钒合金工艺研究

本文对钒渣提钒后的含钒、铅废水进行了综合处理试验。钒铬中和渣经碱浸、净化、沉淀可使V_2O_5纯度大于99％,其残渣用炉外法可冶炼含Cr82—86％的铬钒合金。     

低含钒刚玉渣直接熔炼制备硅钒合金研究

刚玉渣是采用铝热法冶炼50或80钒铁过程中产生的固体废渣,为了提高含钒刚玉渣的利用价值,试验以刚玉渣、硅铁、石灰石、碳化钙和碳酸钠为主要原料,采用电炉熔炼制备硅钒合金.选择石灰石作为造渣剂,研究了石灰石添加量对渣的物相和钒收率的影响,结果表明:终渣中CaO含量为22％时,钒的回收率可以达到96.5％;选择硅铁作为还原剂...     

电炉冶炼降低高钛渣中钒含量的可行性研究

针对在钛冶金过程中钒是由富钛料带入的，必须除去的有害杂质这一事实，讨论了在制取高钛渣的电炉冶炼过程中对钒的氧化物进行还原，从而实现将钒分离出去的可行性，并在不同参数的电炉上进行了试验，结果表明，钒的氧化物能够在高钛渣冶炼过程中被还原，且冶炼条件不同，钒的降低程度不同。     

花生壳还原提钒尾渣制备铬铁合金的试验研究

为解决目前提钒尾渣堆积造成的环境污染及资源浪费问题,实现固废资源化利用,本文将两种提钒尾渣按比例混合并添加花生壳作为还原剂在高温下进行还原,对还原产物进行X射线衍射、扫描电镜和化学定量分析,并对还原产物进行熔化分离,测定熔分产物的物相组成和化学成分。结果表明：花生壳还原提钒尾渣的最佳工艺参数下,吸氧比为4,还原温度为1 550℃,还原时间为3 h;还原产物的物相组成主要为金属铁、金属铬、Cr₂O₃、碳化铬、铬铁合金、NaCrS₂、SiO₂、硅酸钙相;熔分所得铬铁合金中铬质量分数为61.51%,铁质量分数为31.05%,元素质量分数满足FeCr65C4.0牌号合金的国家标准要求。     

提钒尾渣资源化综合利用的研究进展

 由于含钒产品需求量的不断增加,提钒尾渣的产量也逐年增加,若不能对其实现有效的综合利用,不仅占用了大量土地,造成大量有价金属的浪费,而且会对环境造成严重污染。结合提钒尾渣的物化特性,对提钒尾渣在有价组分回收、制备特种功能材料、有害元素脱除和生产建筑材料等4个方面的研究进展进行了综述。目前,提钒尾渣的综合利用虽然取得了一定的进展,但仍存在不够经济环保、消纳量有限等缺点。而随着人们环境保护意识的不断提高,以及高品位富矿储量的逐年减少,未来对提钒尾渣的综合利用也必将向多种有价元素综合回收,以及降低提钒尾渣产品中有毒、放射性元素含量等方面发展。同时,还需进一步简化工艺流程,利用提钒尾渣制备高附加值产品,以此来降低生产成本,扩大产品的使用范围,提高提钒尾渣的消耗量,实现环境保护和经济增长的可持续发展。     

含钒硅铁水CO_2脱硅保钒实验研究

以含钒生铁为原料,进行脱硅保钒处理,得到低硅含钒生铁,为下一步转炉提钒获得高品位钒渣奠定基础.本文利用MoSi_2炉和石墨坩埚以CO_2为氧化剂,研究了温度和CO_2气体流量等因素对含钒硅铁水中硅和钒含量的影响.结果表明:当温度在1 450℃左右、CO_2流量控制在1 L/min、一定强度的搅拌时,对脱硅保钒有利,脱硅率高达68.62%,而钒氧化率仅为0.73%.     

提钒尾渣煤基回转窑法钙化还原脱钠研究

针对提钒尾渣中钠含量高,导致难以返回烧结-高炉流程进行回收利用的问题,提出基于煤基回转窑还原的提钒尾渣钙化还原脱钠技术路线,并在?1 m×10 m回转窑中试线进行半工业试验,主要研究了高温段还原温度、白灰配比、入窑吨球焦粉配比、高温还原时间对提钒尾渣脱钠的影响规律,同时对脱钠后球团性能和回转窑结窑情况进行分析。结果表明,在高温段温度为1 100～1 160℃,高温段时间为1.8～2 h,入窑吨球焦粉配比为800～1 000 kg,白灰配比为32.5%～41%的条件下,提钒尾渣脱钠率可达到80%以上,吨球焦粉实际消耗量为359 kg。窑内结块物主要由提钒尾渣球团粉末和焦粉灰分粉末组成,结块物呈疏松多孔状,由细颗粒相互粘结构成,窑转动过程会自动掉落,无明显结窑现象。     

含钒炭质页岩提钒废渣资源化利用研究进展

介绍了利用含钒炭质页岩提钒尾渣生产水泥、墙体砖、微晶玻璃、陶粒、瓷砖、保温材料、橡胶填料以及路面基层材料等各种材料的资源化利用研究现状。提出了在含钒炭质页岩提钒尾渣资源化利用研究时,应首先考虑提取尾渣中有价成分,充分考虑尾渣的物质组成,优先选择能够大量利用尾渣的产品方案,重点注意尾渣放射性核素对资源化利用产品的影响,以及对尾渣浸出毒性物质的稳定化处理。