钒渣焙烧过程钒元素价态变化特征探讨

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明：钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升高而增加;随焙烧温度升高,钒渣逐步由以V³⁺氧化为V⁴⁺为主的边缘氧化向V³⁺氧化为V⁴⁺与V⁴⁺氧化为V⁵⁺共存的内部氧化过渡;钒尖晶石中钒的价态为V³⁺,氧化态钒尖晶石中钒的价态为V⁴⁺;钒渣及熟料矿物分析结果与钒元素价态分析结果之间一致性较好。     

复吹转炉铁水提钒理论及热模拟试验

采用共存理论计算了提钒炉渣V_2O_3-SiO_2-TiO_2-Cr_2O_3-MgO-MnO-FeO中V_2O_3的活度系数,研究了炉渣组元、温度对V_2O_3活度系数的影响,得到V2O3的活度系数为0.5×10~(-6)~9.0×10~(-6)。通过对V-C平衡进行研究,得出了V-C氧化的转化温度为1380℃,即吹炼过程铁水控制温度。采用具备顶底复吹功能的500kg中频感应炉模拟了复吹转炉铁水提钒工艺,试验结果表明:吹炼终点钒质量分数平均为0.06%,钒氧化率为95%。底吹搅拌可以显著加速铁水中钒的氧化,缩短3min的冶炼周期。     

氧气底吹转炉吹炼高钒铁水

氧气底吹转炉吹炼高钒铁水具有钒氧化率高回收率高,吹炼过程顺行,不喷、不粘、半钢合乎炼钢要求,钒渣V_2O_5品位高,炉衬寿命高等工艺特性且吹钒综合指标良好。它为“含钒钢渣返回高炉富集—火法炼钒铁流程”（简称:单渣返回流程）打通了道路,并给火法提钒提供了一个崭新的工艺方案。 本文阐述了氧气底吹转炉吹钒冶金规律。探讨了钒一碳选择性氧化临界温度的热力学计算,认为按反应产物为FeO·V_2O_3的公式来估算钒一碳选择性氧化临界温度更适合于吹钒实践。选择了适宜的吹炼温度制度及冷却制度。 讨论了动力学条件对脱钒的影响及增碳措施对去钒保碳,提高钒渣质量的效用。     

转炉提钒终点钒的分配行为

运用共存理论建立了钒渣活度计算模型,分析了钒渣成分和温度对渣中FeO、V₂O₃活度及活度系数的影响;通过实验和理论计算,分析了转炉提钒终点钒渣成分和温度对钒在渣和半钢间分配行为的影响.结果表明,渣中FeO的活度和活度系数随MnO和FeO含量的增加而增加,随V₂O₃、SiO₂和TiO₂含量的增加而减小,其值分别在10-1和100的数量级上,而渣中V₂O₃的活度及活度系数在同样条件下的变化与FeO相反,其值分别在10-2和10-1的数量级上;半钢V的质量分数一般在0.02%~0.06%之间,随温度以及渣中V₂O₃、TiO₂和SiO₂含量升高而升高,随FeO含量降低而升高;V在渣金间的分配比为100~500,随温度和渣中TiO₂、SiO₂含量升高而降低,随FeO含量升高而升高;存在一个临界V₂O₃含量使得V在渣金间的分配比达到最大,该值的理论计算结果为23.77%,实验结果在15%~20%.      

氧顶转炉吹炼低钒铁水钒氧化的工艺技术

本文研究了氧顶转炉吹炼低钒铁水时钒氧化的合理温度制度和冷却制度,探讨了铁水成份、钒渣中FeO含量及半钢余钒含量对钒渣品位的影响,得到了钒渣品位与诸因素之间关系表达式,导出了反映铁水初始含钒量、钒回收率、钒渣产率及钒渣品位四者之间关系的预测诺谟图。研究结果应用于10t氧顶转炉吹钒的工业实践,效果良好。     

复吹提钒的工艺参数应用研究

对复吹提钒转炉底吹参数的应用情况研究，提出了最佳的底吹N2流量与压力，确保了提钒工序降低铁损0．4％、降低钒渣中的TFe含量2％以上，提高钒渣V2O5品位1．3％左右，并且半钢[C]相应高0．2％，残钒也降低。另外，复吹炉龄从1000-2000炉提高到4173炉。     

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。     

氧顶转炉吹炼低钒铁水钒氧化的动力学

在实验条件下,研究了低钒铁水钒氧化的动力学,导出了脱钒正逆反应的限制环节和反应速度表达式,计算了铁水脱钒后的终点含钒量,获得了低钒铁水合理的吹钒温度制度。研究表明,顶底复吹工艺有利于含钒铁水的提钒。10t氧顶转炉吹炼含0.31％V的低钒铁水时,钒、碳氧化动力学与实验室研究规律一致,提钒工艺的技经指标达到了国内先进水平。     

高钒渣中金属铁测定干扰因素的探讨

一、前言近十几年以来,国内许多冶金工厂都生产了含钒量品位不同的钒渣,用来作钒铁以炼制含钒合金钢,或提取工业五氧化二钒。钒渣的质量指标中金属铁含量是一个重要项目。对于钒渣(V_2O_515～22％)书刊文献中[1、2、3、6、]应用的方法很不统一,引起偏差较大。新工艺流程采用含钒铁水或高钒生铁(V3％)。于槽式炉或底吹转炉吹炼得到钒渣(V_2O_522—38％),对于这种钒渣中金属铁的测定,选用何种方法为好,为此对各种测定方法的优缺点进行了研究。     

钒渣无焙烧加压酸浸过程研究

针对现有产业化钒渣"焙烧-浸出"提钒工艺冶金废弃物多的现状,采用钒渣"无焙烧-加压酸浸"工艺进行了试验研究,考察了浸出温度、液固比、浸出时间、初酸浓度及搅拌速率对转炉钒渣中钒、钛、铁浸出率的影响,绘制了高温(150℃)条件下V-Fe-H2O系E-p H图,并分析了钒渣矿物中各组分在该条件下与H2SO4反应的可能性、有价金属转入溶液的理论限度和生成物的稳定状态。150℃V-Fe-H2O系高温Ep H图结果表明:150℃时,在H2O及Fe2+的稳定区范围内,钒铁尖晶石(Fe O·V2O3)能够在p H1.5的强酸条件下分解,可溶性钒离子主要以VO2+的形式在体系中充分浸出;通过无焙烧-加压酸浸试验,得到粒度-0.075~+0.055 mm钒渣的最优酸浸工艺参数为:浸出温度130℃、浸出时间90 min、初酸浓度200 g·L-1、液固比10∶1、搅拌速率500 r·min-1。结果表明:在最优工艺条件下,通过无焙烧-酸浸能够使钒渣中的钒浸出率达96.93%,铁浸出率为92.33%,钛浸出率为15.95%,并在渣中富集。     

五氧化二钒生产工艺的进展

本文介绍了钒的用途及市场前景、钒矿资源及五氧化二钒的生产途径、工艺及工艺发展。     

由三氧化二钒制备碳氮化钒的研究

以V2O3为原料，采用真空还原方法制备出碳化钒，生成的碳化钒直接进行渗氮制备出碳氮化钒，结果表明，原料中的配碳量是控制反应产物中氮含量的关键因素。氮化温度影响产物中氮含量，低温条件下，随氮化温度提高氮含量增加，但当反应温度高到一定程度，氮含量不再随温度提高而增加，氮化温度在1400℃时，4h可以氮化完全。     

含钒钢渣添加SiO2后的钒富集相与钒富集行为

为含钒钢渣设计富钒相,使钢渣中的钒主要富集于所设计的富钒相中.中国马钢的钢渣和瑞典SSAB的钢渣是本研究使用的样本.尽管炉渣的来源和化学组成各不相同,但是可以发现其矿物组成大致相似,而且无法仅仅通过对炉渣的热处理来实现钒的富集.本文根据钒和炉渣的基本物理化学性质设计了两种适合于作为富钒相的矿物:溶有w(Si)＜3%的3CaO·V2O5和3CaO·P2O5的固溶体以及另外一种w(Si)约10%的由3CaO·2SiO2,3CaO·V2O5和3CaO·P2O5的组成的矿物.通过添加SiO2对炉渣的化学成分进行调整,在炉渣中得到了所设计的富钒相,且炉渣中超过2/3的钒富集于其中.本研究为钢渣中的钒提出了一种新的回收利用途径.     

使用五氧化二钒和三氧化二钒混合料冶炼高钒铁工业试验

对使用五氧化二钒和三氧化二钒混合料冶炼高钒铁的工艺进行了探讨，指出了适宜的工艺参数，并对生产高钒铁的两种工艺技术进行了比较。     

金属钒(V)、碳化钒(VC)和氮化钒(VN)制备过程的热力学分析

应用 热力学方 法，分析 和讨 论了（ Ｖ － Ｏ－ Ｃ－ Ｎ） 和（ Ｖ － Ｏ－ Ｈ － Ｎ） 体 系 的热 力 学特 征。为以碳和 氢作为还 原剂，钒 氧化物 作为原料 ，制 备金 属 钒（ Ｖ） 、碳 化钒（ Ｖ Ｃ） 和 氮化 钒（ Ｖ Ｎ） 提 供了理论依 据     

钒在非钢铁领域应用的研究进展

钒及其化合物在冶金、化工、航空等领域应用广泛,95%左右的钒用于钢铁及合金冶炼,约5%用于化工及其它行业。随着技术的发展,钒在非钢铁领域的应用日益增多。重点阐述钒系催化剂、钒系电池材料、钒颜料的制备方法及研究进展,概述钒在纳米、生物医药领域的研究及应用现状;系统分析目前存在的主要问题,其中高成本、基础理论研究薄弱是制约钒材料大规模工业化的重要原因。传统制备技术与纳米、生物医药等技术相结合,可有效降低钒材料的制备成本并提高其性能;随着先进表征技术的发展及物理、化学相关基础理论研究的突破,钒在非钢铁领域的应用及研究前景将更为广阔。     

从含钒铬物料中分离提取钒铬的研究进展

含钒铬物料硅铝含量高、成分复杂,钒、铬分离是钒铬物料资源化的关键。综述了从含钒铬物料中分离提取钒、铬的工艺,分析了各工艺的优缺点,认为碱浸法具有更好的应用前景。     

某炭硅质钒矿提钒工艺的选取

简述了某炭硅质含钒页岩钒矿性质,介绍了原矿直接酸浸提钒和空白氧化焙烧-酸浸提钒两工艺的试验结果.两工艺的技术经济比较分析表明,采用原矿直接酸浸提钒虽然其原矿处理单位成本高4.8％,但投资省20.1％、项目投资财务内部收益率(所得税前)高1.85％、项目投资回收期缩短0.28年,且流程短,工艺简单成熟,节能环保,更容易实现工业化,可供类似钒矿借鉴和推广应用.     

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。     

黑色岩系吸附态钒矿机械抛尾及提钒新工艺研究

按不同的方法介绍了近年来吸附态钒矿石的机械抛尾和化学提钒方面的新进展,并对成本进行了简单分析。