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。     

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。     

提钒尾渣内配碳球团直接还原试验

在实验室条件下,对提钒尾渣压力成型工艺进行研究,考察煤粉配比、粘结剂配比、生石灰配比及成型压力等因素对提钒尾渣内配碳球团强度的影响,确定了最佳方案。结果表明,球团的强度可满足后续处理工艺的要求。并研究了配碳量、碱度、还原温度及还原时间与该种球团直接还原金属化率的关系。     

利用提钒尾渣生产高钒生铁

提钒尾渣是生产钒铁的浸出废渣,我厂从1977年投产以来已堆存万吨。渣中含有铁、钒、铬、锰等元素和少量的浸出废液。为了综合利用其有价值的元素和消除对环境的污染,提出和确定了利用提钒尾渣生产高钒生铁的生产工艺。提钒尾渣的综合利用在国内同类厂家均未进行。国内有关研究部门提出采用水法处理提钒尾渣以消除污染。但此法不仅带来二次污染(废水),并且因工艺流程长,设备     

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。     

浇注法制备提钒尾渣多孔陶瓷试验研究

以提钒尾渣为主要原料,通过添加结合剂、粘土、减水剂和造孔剂,采用注浆成型工艺制备提钒尾渣多孔陶瓷,该多孔陶瓷可用于化工过滤、窑炉保温和建筑装饰等行业,可以大大提高提钒尾渣的利用率和附加值。通过条件试验较系统研究了煅烧温度、结合剂配入量、高温点保温时间、粘土配入量、造孔剂配入量对提钒尾渣多孔陶瓷性能影响。条件试验表明:结合剂选择铝酸盐水泥,配入量选择6%左右;煅烧温度选择1 050℃左右;保温时间选择4~6 h;粘土的配入量选择10%左右,造孔剂的配入量选择100 m L左右(每150 g原料),可制备符合要求的提钒尾渣多孔陶瓷。     

利用攀枝花提钒尾渣制备蒸压砖试验研究

以攀枝花地区的提钒尾渣、石灰与黄沙为原料,采用压制成型—蒸压养护法制备了蒸压砖,研究了升降压速度、蒸气压力与养护时间对样品抗压强度的影响,分析了样品的组成与显微结构,检测了样品的综合性能及放射性指数。结果表明:提高升压速度与蒸汽压力使样品的抗压强度先增大后减小,适当降低降压速度和延长养护时间可改善样品的抗压强度。当提钒尾渣、石灰与黄沙的质量分数分别为60%、23%与17%,升降压速度为0.7 MPa/h,蒸汽压力为2 MPa,养护时间为7 h时,制品的强度及放射性指数可满足相关的行业标准。XRD和SEM分析结果表明:经过蒸压养护后,制品中形成了针棒状的托贝莫来石,板片状的硬钙硅石与无定型水化硅酸钙等物相,上述水化产物与粗粒骨料相互交织,形成致密的结构,使制品具有较高的抗压强度数。     

提钒尾渣资源再利用工艺探讨

介绍了利用焦亚硫酸钠作为还原剂提取含铬废渣中铬元素的工艺探讨,通过试验确定焦亚等原辅料的加入量、加入方式等参数,实现有价金属资源再利用.     

页岩提钒尾渣综合利用现状与展望

综述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的重要研究成果,重点介绍了利用钒尾渣制备建筑材料、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等产品的研究与应用情况,讨论了钒尾渣资源化利用中应关注的问题。后续应基于钒尾渣的原料特性进一步开发高附加值的产品,扩大其应用领域,同时基于基础理论和工艺技术的进步,不断降低其综合利用成本,加快技术的工业化应用,实现钒尾渣的减量化和资源化,为我国页岩提钒尾渣的综合利用及页岩提钒行业的可持续发展提供理论及技术支撑。     

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。     

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。     

提钒尾渣加压酸浸取钒新工艺探索实验

针对攀钢钒钛磁铁矿提钒尾渣的矿物特点,结合石煤氧压提钒新技术,提出了氧压直接浸出提钒尾渣的新方法。通过在压力场下的探索实验,结果表明：氧压酸浸可以打开钒的包裹,促进H^＋的反应和钒的浸出,攀钢提钒尾渣中钒的浸出率可达79．24％,比传统工艺的提钒浸出率高20％。此法达到较理想的浸出效果,实现了全湿法处理提钒尾渣。     

钒氮合金除尘灰焙烧钒渣提钒的试验研究

介绍了钒氮合金除尘灰的化学成分比较复杂,除钠之外,还含有较多的钾、硫和碳等元素,文章针对除尘灰含有较高钠钾资源的特点,开发了以除尘灰作为钠盐用于焙烧钒渣提钒的处理工艺。研究结果表明:在除尘灰加入量为钒渣质量20%、770℃温度条件下焙烧2.5 h,钒渣中90.2%的钒可被提取。该技术提供了钒氮合金除尘灰的资源化利用新途径。     

提钒尾渣中钒铬的浸出与萃取

采用硫酸浸出和萃取分离从提钒尾渣中回收有价元素。结果表明,尾渣经80%质量浓度的硫酸溶液浸出后,钒、铬浸出率分别达98.2%、84.8%;以20%P204+80%磺化煤油(体积百分数)为萃取剂,对浸出液进行三级萃取并反萃后,钒的回收率可达56.2%,萃取过程中铬的损失率低于4%,萃余液水解后可得到纯度为89.6%的Cr_2O_3产品。实现了浸出液中钒、铬的分离和回收。     

X射线荧光光谱法测定钒渣、钒渣熟料和提钒尾渣中主次组分

以四硼酸锂-碳酸锂为熔剂,碘化铵做脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定钒渣、钒渣熟料、提钒尾渣中二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、五氧化二钒、氧化铬、磷、二氧化钛和全铁的分析方法。试验表明,在试样量为0.25 g、稀释比(m_样品∶m_熔剂)为1∶20、脱模剂用量为20 mg时熔样效果最佳。采用经验系数法对基体效应进行校正及谱线重叠干扰校正,测定钒渣样品各组分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.10%~1.9%之间,检出限在35~460 μg/g之间。用标准物质和实际样品验证,测定结果与标准物质认定值和实际样品湿法测定值相符,能够满足日常分析的要求。     

高炉消化提钒二次尾渣可行性分析

针对提钒二次尾渣的特点,分析了高炉消耗提钒二次尾渣时碱金属对高炉的影响及效益,最后得出高炉是否能够消耗提钒二次尾渣关键在于碱负荷的前后变化。     

钒钛磁铁矿提钒尾渣钙化碱浸试验研究

由于钒钛磁铁矿提钒尾渣中Na₂O含量高,作为炼铁配矿使用时会造成高炉结瘤问题,难以规模化利用。本文针对此问题,以承钢钒钛磁铁矿提钒尾渣为原料,进行了钙化碱浸-偏钒酸铵沉钒试验,目的是对提钒尾脱碱的同时提取其中有价金属钒。试验主要考察了浸出温度、碱浓度、氧化钙添加量和液固比对钠和钒浸出率的影响,结果表明,在浸出温度160℃、碱浓度100 g·L^-1、氧化钙添加量15%、液固比6∶1、浸出时间60 min的条件下,钒和钠的浸出率分别达到82.25%和85.36%;对含钒碱浸液进行偏钒酸铵沉钒,得到了纯度大于97%的V₂O₅产品;终渣中Na₂O含量小于0.5%,Fe₂O₃含量达到30.10%,结合承钢高炉的碱金属平衡数据,可满足高炉炼铁配矿使用。本文研究结果可为相关企业钒钛磁铁矿提钒尾渣的规模化利用提供参考。     

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。     

钒渣回转窑一次焙烧—水浸提钒试验研究

本文对钒渣结构及在氧化-钠化焙烧时的相变特点进行了分析,通过试验找出了影响钒转化的规律,提出了工业生产时钒渣在回转窑中焙烧的改进措施及条件,介绍了试验结果并指明一次焙烧-水浸提钒的重要意义。