钒渣钠化球团化焙烧技术研究

采用精粉钒渣与碳酸钠混合造球焙烧的方法,在焙烧过程中不仅避免了钒渣焙烧过程中物料的粘结现象,而且无提钒残渣加入,可大幅度提高焙烧炉的效率,提高生产效率,减小能耗,减少粉尘对现场环境的污染。其最佳工艺参数为:钒渣钠化球团的最佳粒径为5 mm,碳酸钠与精粉钒渣最佳比例为26%,最佳焙烧温度为800℃,最佳焙烧时间为60 min,熟料中钒的转浸率达到94%以上。通过模拟工业多膛炉温度程序焙烧钒渣钠化球团熟料,按照液体中钒收率计算,转浸率达到95%;按照残渣中钒收率计算,转浸率达到92%,均高于传统提钒工艺的钒转浸率。     

攀钢转炉钒渣钠化焙烧实验室研究

在实验室条件下,研究了转炉钒渣在焙烧过程中的碱比、返渣比、焙烧温度、焙烧时间等对钒转浸率的影响。试验结果表明,控制碱比为3.4,返渣比为2∶3,焙烧温度820℃,焙烧时间120 min,可以使钒转浸率达到90%,残渣中的TV含量达到0.6%左右,浸出液澄清透明。     

钒渣空白焙烧高效清洁提钒技术

针对现有钒渣焙烧提钒工艺中存在焙烧温度高、炉窑结圈、转浸率低、产生大量氨氮废水等问题,研究了钒渣空白焙烧过程钒尖晶石相的氧化过程及机理,得出结论：钒铁尖晶石相在600℃以后即可完全氧化分解,钒渣经过750℃以上的温度一次焙烧后钒转化率＞95％.通过钒渣NaOH水热碱浸实验,在180℃碱浸2h条件下可以使钒浸出率达到95％以上.在空白焙烧-水热碱浸过程中,无有害气体及废水排放,属于高效清洁提钒生产技术.     

从某低品位石煤钒矿中浸出钒的工艺研究

研究了从某低品位石煤钒矿中浸出钒,主要考察了硫酸直接浸出、氧化焙烧—酸浸、氧化焙烧—碱浸和钙化焙烧—碳酸钠浸出等工艺对钒浸出率的影响。结果表明:造球氧化焙烧—酸浸流程工艺指标较好;在焙烧温度850℃、焙烧时间2h、酸用量为矿石质量60%条件下浸出6h,五氧化二钒浸出率达62.5%。     

钒铬渣钠化焙烧同步提取钒和铬

通过钒铬渣钠化焙烧化学反应理论分析和热力学计算,提出采用高碱低温钠化焙烧同步提取钒和铬。主要考察了钒铬渣粒度、碳酸钠用量、焙烧时间、焙烧温度对钒、铬转浸率的影响规律。研究结果表明,钠化焙烧最佳条件为钒铬渣粒度-0.074 mm、碳酸钠用量50%～53%、焙烧时间60～70 min和焙烧温度790～850℃,获得的钒、铬转浸率分别为98.31%和93.53%。钠化焙烧后,钒铬渣中的钒铬铁尖晶石、铁橄榄石、玻璃相等物相基本消失,生成的主要物相为钒铬酸钠、钠辉石、氧化铁等。     

钒渣钙化焙烧—酸浸提钒试验研究

针对钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺在工业试验过程中暴露出来的问题,以攀钢钒渣为原料,对影响提钒效果的关键工艺参数进行了研究。主要考察了混合料CaO/V2O5、熟料粒度、熟料金属铁、酸浸浆料终点pH值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度、浸出液P浓度对沉钒效果的影响。研究结果表明,在混合料CaO/V2O50.54~0.70、熟料粒度为-0.096 mm、熟料金属铁≤2%和浆料终点pH≤4.1时可获得较好的钒转浸率;当焙烧进气氧含量为15%(相应尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应的钒转浸率为88.29%~88.66%;酸性浸出液TV 32 g/L左右时,P浓度应控制在0.06 g/L以下。     

高钙低品位钒渣提钒试验研究

介绍了以高钙低品位钒渣为原料采用钠化焙烧水浸工艺制取V2O5的试验。通过单独焙烧、与普通钒渣混合焙烧提钒的试验方法,掌握了高钙低品位钒渣制取V2O5的工艺技术与相应参数。试验结果表明,采用混合焙烧方法优于单独焙烧。混合焙烧的最佳条件为:恒温时间2.5 h,碱配比100∶15,渣配比50∶30∶20;温度800℃,在该条件下,转浸率可达85%以上,浸出液经过除磷、沉钒和煅烧,制得的V2O5成品满足YB/T 5304-2011标准要求。     

高钙钒渣空白焙烧碳酸化浸出工艺研究

针对高钙高磷钒渣钙含量高,现有提钒工艺难以有效提钒的现状,采用空白焙烧-碳酸化浸出工艺进行了试验研究,并采用响应曲面法进行了优化。考察了高钙钒渣中CaO/V₂O₅(质量比)、焙烧温度、焙烧时间、浸出搅拌速度、浸出温度、浸出时间和碳酸钠溶液浓度等条件对高钙钒渣中钒浸出率的影响。结果表明：钒渣中的CaO/V₂O₅(质量比)=0.6、899℃钙化焙烧160 min,熟料在浸出温度95℃、浸出时间140 min、碳酸钠浓度168 g/L、搅拌速度为300 r/min等条件下浸出,钒浸出率平均为92.22%。相比于传统的提钒工艺,空白焙烧碳酸化浸出工艺对于高钙钒渣具有钒浸出率高的优势。     

硅质石煤钒矿提钒新工艺研究

通过单因素条件试验确定了"空白焙烧-碱浸"和"氧化剂氧化-酸浸"这两种提钒工艺的最优工艺参数。试验结果表明:空白焙烧-碱浸的最佳工艺条件为矿样粒度0.074 mm、焙烧温度800℃、焙烧时间3 h、氧分压10~100Pa、浸出温度90℃、浸出时间3 h、烧碱浓度40 g/L、液固比1.5∶1.0,在此条件下钒的浸出率可达到83.8%,比传统的钠化焙烧-酸(碱)浸工艺提高20%以上。在矿物粒度0.074 mm、氧化剂MnO2用量为5%、硫酸浓度为40%(质量分数)、浸出温度为90℃、浸出时间为9 h、液固比为2.5∶1.0的条件下,氧化剂氧化-酸浸提钒工艺的钒浸出率可达72.4%,比传统的钠化焙烧工艺高出10%以上。     

高钙高磷钒渣焙烧浸出的研究

以攀钢集团所产高钙高磷钒渣为原料,针对高钙高磷钒渣不能直接采用现有产业化提钒工艺进行生产的现状,采用"钙化焙烧-碳酸钠浸出"工艺进行了高钙高磷钒渣提钒试验研究。考察了焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、浸出剂浓度、液固比对钒转浸率的影响,并进行了稳定试验。通过试验获得的最佳工艺参数:焙烧温度为860℃,焙烧时间为80~120 min,碳酸钠溶液浓度为10%,浸出温度为95℃,浸出时间为100~120 min,液固比为4∶1 ml·g~(-1)。结果表明:通过钙化焙烧-碳酸钠浸出能够使高钙高磷钒渣中钒的转浸率达到约90.69%,浸出液中的P,Cr等杂质含量符合在碱性条件下沉偏钒酸铵的要求。相比钠化焙烧-水浸提钒工艺,"氧化焙烧-碳酸钠浸出"工艺能够保证高钙高磷钒渣有较高的钒浸出率,消除了焙烧过程中Ca O对钒转化率的影响,减少了由于除P造成的钒损失,对高钙高磷钒渣的产业化提钒具有重要意义。     

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。     

提钒弃渣回用对钒渣焙烧的影响

以钒渣和弃渣为原料,碳酸钠和氯化钠为钠化剂,进行焙烧试验。不仅降低钒资源的损失,而且能减轻环境污染。通过硫酸亚铁铵滴定法,考察了焙烧温度、保温时间、碱比、碱盐比对不同钒含量样品钒浸出率的影响。结果表明:钒渣中适量的弃渣加入能促进钒转化率的提高;弃渣掺杂量16.376%时,最佳煅烧温度为800℃,保温时间为60 min,碱比1.5,碱盐比3.5,钒浸出率98.43%。     

石煤无盐焙烧--酸浸提钒工艺试验研究

采用五种不同工艺对湖北某地区石煤进行提钒试验,通过对焙烧温度、焙烧时间、硫酸用量和酸浸时间等工艺参数进行研究表明,在物料粒度-0．147mm、焙烧温度900～950℃、焙烧时间1～1．5h、酸浸温度常温、硫酸用量为总质量的2．5％和酸浸时间1h的条件下,钒转浸率可达77．51％～80．33％。该石煤采用无盐焙烧-酸浸工艺提钒取得了较好的效果。     

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。     

空白焙烧-加压高温碱浸法从石煤中提钒的实验研究

采用空白焙烧-加压高温碱浸法从石煤中提取钒,实验考察了焙砂粒径、液固比及浸出时间、浸出温度、加碱量对钒浸出率的影响.结果显示:石煤矿空白焙烧-加压高温碱浸,当NaOH用量为3%、浸出温度为195℃、浸出时间为2 h时,钒的浸出率可以达到较为满意的效果;与空白焙烧-常压碱浸相比,加压高温碱浸具有碱耗小、钒浸出率高等优势.     

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%。     

采用钙化焙烧—铵盐浸出工艺从钒渣中浸出钒

研究了采用钙化焙烧—铵盐浸出工艺从钒渣中提取钒。分别以氧化钙和碳酸钙为钙化剂对钒渣进行焙烧,考察了不同焙烧条件和浸出条件对钒渣中钒、硅、磷浸出的影响。结果表明:以碳酸钙为钙化剂,对钒渣在n(CaO)/n(V_2O_5)=1.2/1、钒渣粒度45～75μm、焙烧温度920℃条件下焙烧45 min,然后在60℃下用1 mol/L碳酸氢铵溶液浸出60 min,钒浸出率可达82%,硅浸出率低于9%,磷不被浸出,钒渣杂质脱除效果较好。     

钒渣钙化焙烧试验研究

通过对焙烧温度、焙烧时间及钙钒比的正交试验和单因素试验,掌握了钒渣钙化焙烧最优参数组合。分析了钒渣钙化焙烧过程中钒、铁及碳酸钙的变化情况,同时针对冷却制度对钒渣焙烧效果的影响进行了讨论。试验表明,适合工业生产的控制方案为:焙烧温度890～920℃、焙烧时间1.5～2.5 h,内配钙钒比(CaO/V2O5)0.5～0.7,冷却时间40～60 min、冷却结束温度400～600℃,在此条件下进行焙烧,钒渣的转浸率为87.27%。     

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。     

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。