攀钢钒渣钙化焙烧影响因素研究及过程热分析

对攀钢钒渣进行钙化焙烧试验,通过钒转浸率考察了钒渣粒度、钙钒比、焙烧温度、焙烧时间对焙烧效果的影响,并对焙烧过程进行了热分析。结果表明：在钒渣粒度为-140目、钙钒比为0.62、焙烧温度为900 ℃、焙烧时间为150 min时,钙化焙烧效果较好,焙烧熟料的钒浸出率可达91%以上;钒渣钙化焙烧是钒渣首先氧化分解,并在680 ℃与碳酸钙直接作用生成钙的钒酸盐的过程。     

钙化焙烧-酸浸提钒过程中含钒物相结构及其演变规律研究

对钒渣、熟料和残渣中含钒物相微观结构、形貌以及钒元素走向进行了分析, 考察了钙化焙烧-酸浸提钒过程中含钒物相结构及其演变规律。结果表明: 钙化焙烧过程中钒尖晶石由初始光滑致密的多边形逐渐氧化成多孔状态, 直至最后生成凹凸不平的“圆粒状”氧化铁和“短柱状”铁板钛矿, 钒元素也由最初富集在钒尖晶石中逐渐向钒酸钙、氧化铁、铁板钛矿和硅酸盐中转移; 酸浸过程中熟料中凹凸不平的含钒氧化物(氧化铁、铁板钛矿和钒酸钙)逐渐变为“镂空状”铁板钛矿相, 大部分钒元素被硫酸浸出, 残留的钒元素主要赋存于氧化铁、铁板钛矿和硅酸钙中。     

低钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒试验

某厂高钒低钙渣,含V 9.28%,Ca 1.85%,钒的主要存在矿物为钒铁尖晶石。试验结果表明,Na2CO3溶液对V2O5和Ca V2O6都有良好的浸出能力,具备处理低钙化焙烧钒渣的能力,确定采用低钙化焙烧—碳酸钠浸出对其进行处理。通过试验获得最佳焙烧条件为不添加Ca O,温度850℃,焙烧120min,此时钒浸出率达到77.2%。     

低钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒探索实验

某厂高钒低钙渣,含V9.28%,Ca1.85%,V的主要存在相态为钒铁尖晶石。通过探索性实验,证明Na2CO3溶液,对V2O5和CaV2O6都有良好的浸出能力,具备处理低钙化焙烧钒渣的能力,确定采用低钙化焙烧—碳酸钠浸出对其进行处理。通过单一变量的控制,获得最佳焙烧条件：不添加CaO,温度850℃,焙烧120min,此时浸出率达到77.2%。     

石煤提钒水浸渣酸浸液的除杂试验研究

对石煤焙烧-水浸-树脂交换-解吸-铵盐沉钒-煅烧制五氧化二钒工艺中的水浸渣再用稀酸浸出,可使钒总浸出率提高10个百分点以上,但硅、铝、铁、磷等杂质也随钒进入酸浸液,影响后续沉钒。为此,以双氧水、铜铁试剂为掩蔽剂和除杂剂,对该含钒酸浸液进行了除杂净化试验。结果表明,当双氧水与酸浸液中钒的物质的量之比为15、铜铁试剂（1 g/L）与酸浸液的体积比为1∶8、酸浸液pH值为6.5时,酸浸液中的有害杂质去除比较彻底,钒损失率仅为15.52%,满足后续提钒要求。     

利用攀钢提钒尾渣制备富钒渣的研究

以攀钢提钒尾渣酸浸得到的溶液为沉钒母液, 研究了外加FeSO₄·7H₂O、沉钒pH值、沉钒温度、沉钒时间对沉钒率和富钒渣质量的影响。最佳沉钒工艺条件为: 常温下, 不外加FeSO₄·7H₂O, 直接用碱调pH值至4.5后, 反应5 min, 此条件下, 沉钒率达到99%以上, 富钒渣中V₂O₅品位为16%。沉钒后得到的富钒渣中主要为Fe(OH)₃沉淀和少量Al(OH)₃沉淀, 钒吸附或夹杂在氢氧化物沉淀胶体的表面。富钒渣返回焙烧研究表明: 富钒渣的返回量占钒渣原矿的15%时, 可以促进钒的浸出, 且相较于提钒尾渣直接返回焙烧能减少渣的返回量, 降低设备负荷和能耗。     

含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧提钒研究

为实现提钒尾渣中钒的高效、低耗回收,以某钢铁公司钒渣为原料,采用提钒尾渣酸浸-酸浸液沉钒预富集工艺制得含钒中间渣,研究了中间渣返回量对钒渣钠化焙烧-水浸钒浸出率的影响,并从机理方面探讨了产生这种影响的原因。结果表明：用含钒中间渣替代提钒尾渣返回钠化焙烧提钒,可降低钒渣中含钒尖晶石分解的温度和烧结程度,促进氧气进入矿物内部氧化钒,使尖晶石中的钒更容易与钠盐反应生成可溶性的钒酸钠,最终实现钒的高效、低耗回收。     

钙化焙烧钒渣过程中钒尖晶石的矿物学特征

通过偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针的分析手段,对攀钢钒工业生产钒渣中钒尖晶石的结构与构造、化学组成及变化规律等进行详细的矿物学特征研究。结果表明,焙烧过程中氧化的钒尖晶石结构逐渐变的疏松多孔,构造上由单一的钒尖晶石向铁板钛矿固溶体、氧化铁固溶体和钒酸锰固溶体转变;钒尖晶石的化学成分主要有镁、铝、钛、钒、锰、铁等元素组成。随着氧化程度的深入,Fe O的含量在逐渐增加,V2O3的含量在逐渐减少,其他元素含量的变化不大。     

熔融钒渣钙化及酸浸过程动力学研究

针对现有转炉钒渣钙化工艺中存在流程长和能耗高的弊端,本研究直接利用转炉中熔融钒渣的热量,在分离出半钢后,向熔融钒渣中加入氧化钙,使含钒物相发生钙化转型生成易溶于酸的钒酸钙。熔融钒渣可能发生的化学反应的热力学结果由Factsage8.1软件计算得到。研究过程中采用XRF、ICP、XRD和SEM/EDS等技术进行表征。XRD结果表明,随着CaO添加量的增加,熔融钒渣中逐渐形成CaV₂O₅、Ca₇V₄O₁₇、CaVO₃和Ca₃V₂O₈。当CaO添加过多后,也会形成Ca₂SiO₄和CaTiO₃,这些物相会包裹部分钒,降低钒的浸出率。而后对钙化钒渣进行了酸浸提钒试验,考察了钒渣粒度、浸出温度、酸浓度和液固比对钒浸出率的影响,动力学计算结果可知酸浸过程的表观活化能为11.56 kJ.mol_-1^,表明钙化钒渣的酸浸反应为内扩散控制。     

助浸剂对攀钢钒尾渣酸浸提钒的影响

以攀钢钒渣提钒尾渣为原料,采用硫酸+助浸剂体系进行了浸出提钒试验研究。结果表明：硫酸和助浸剂C混合浸出可以更好地打开对钒的包裹,促进H+的反应和钒的浸出,在助浸剂C用量4%,硫酸体积浓度15%,液固比1.5 mL/g,浸出温度90 ℃、浸出时间2 h条件下,钒的浸出率可达73%,跟直接酸浸相比,钒浸出率提高了18个百分点,达到了较理想的浸出效果。     

钒渣氧化钠化焙烧过程中物相变化及钒元素迁移特征

运用MLA650矿物分析仪对钒渣氧化钠化焙烧过程中物相变化及钒元素迁移特征进行了研究。结果表明:328℃之前,钒渣已开始发生氧化,452℃左右铁橄榄石相分解完全,产物为氧化铁以及锥辉石、钠长石等硅酸盐;619℃左右钒铁尖晶石相分解完全,产物为氧化铁、铁板钛矿及钒酸钠;焙烧过程中氧化铁及钒酸钠的含量逐步增加,钒铁尖晶石及铁橄榄石含量逐渐减少;焙烧过程中Ⅴ元素主要由钒铁尖晶石向钒酸钠迁移,部分Ⅴ元素进入氧化铁以及锥辉石等硅酸盐相。     

高钙高磷钒渣提钒工艺研究进展

为了给解决高钙高磷钒渣难利用问题提供参考,在归纳目前已提出的钠化焙烧—水浸提钒、钙化焙烧—酸浸提钒、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒、含钒溶液溶剂萃取提钒、含钒溶液离子交换提钒等主要的钒渣提钒工艺基础上,着重介绍了其中的钠化焙烧—水浸提钒工艺、钙化焙烧—酸浸提钒工艺、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒工艺以及新提出的钙化焙烧—碳酸铵浸出提钒工艺和钙化焙烧—草酸盐浸出提钒工艺在处理高钙高磷钒渣方面的研究进展,最后针对这些工艺尚存在的缺陷,指出寻找钙化焙烧除磷添加剂、减少碳酸铵浸出时的浸出剂用量、简化草酸盐浸出时的浸出剂种类等应该是高钙高磷钒渣提钒工艺今后的研究方向。     

含钒钢渣提钒研究现状

含钒钢渣作为钒钛磁铁矿冶炼过程中产生的一种工业废渣,同时又是一种具有较高利用价值的二次资源,必须进行有效回收利用。文章根据含钒钢渣的来源、性质等情况,着重介绍了含钒钢渣提钒的研究进展。最后根据攀枝花含钒钢渣的特点以及现有的废酸浸出工艺固废的研究,介绍了钛白废酸浸出含钒钢渣回收五氧化二钒的研究,在实现含钒钢渣清洁化、高效化、资源化绿色利用的同时也实现钛白粉清洁化生产,达到以废治废的目的。     

酸性铵盐沉钒制备高纯V_2O_5的试验研究

以石煤提钒水浸—离子交换所得富钒液为研究对象,分析了富钒液中钒及杂质含量,以及酸性铵盐沉钒pH值、温度、时间、铵盐类型和加铵系数等因素对制备高纯V2O5的影响。试验结果表明,采用酸性铵盐沉钒,在最佳工艺条件下可制备高纯度粉体V2O5。     

石煤钒矿全湿法提钒技术中沉钒工艺研究

以钒反萃取液(主要成分五氧化二钒浓度99.30 g/L, 铁浓度3.15 g/L)为原料, 研究了钒反萃取液酸度、沉钒pH值、溶液电位等条件对沉钒率和产品五氧化二钒质量的影响。试验结果表明: 针对含铁较高的上述钒反萃取液, 为了获取优质五氧化二钒产品, 沉钒分二段进行。第一段沉钒是先用硫酸调整钒反萃液酸度为1.5 mol/L, 60 ℃水浴下加氯酸钠, 控制溶液电位为1 000 mV, 用15%的氨水调pH值在0.5以内, 90 ℃下搅拌1 h, 该段沉钒率为85%, 其产品五氧化二钒含量达99%以上, 铁含量在0.3%以下。第二段沉钒是将上述滤液接着用氨水调pH值至2.0并于90 ℃下搅拌1 h, 两段总沉钒率达99%, 第二段沉钒产品铁含量达1.5%, 需后处理, 经30%氢氧化钠溶液除铁后再次沉钒, 其产品五氧化二钒含量达99%以上, 铁含量在0.1%以下。     

钛白废酸直接浸出含钒钢渣基础实验研究与机理分析

利用钒钛磁铁矿制备钛白粉过程中产生的钛白废酸直接浸出含钒钢渣,最优浸出条件为: 浸出时间40 min、浸出温度353 K、酸度300 g/L、液固比9∶1,此时含钒钢渣中钒、铁、磷、镁浸出率分别为91.80%、84.70%、96.87%和94.66%。钒在浸出液中以VO²⁺和VO²⁺存在,可经螯合萃取实现钒的高效提取,萃余液中的其他金属可进一步回收利用。浸出渣主要成分为二水硫酸钙,可制备工业副产品石膏。