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含钒煤渣提钒对比试验研究
王岩;韩天野;袁朝新;王为振;高崇;靳冉公
【期刊名称】《中国资源综合利用》
【年(卷),期】2024(42)5
【摘要】随着化工产业的发展,含钒煤渣的产生量与日俱增,其碳含量和钙含量较高,不宜采用直接浸出和钠化焙烧工艺。
含钒煤渣首先进行焙烧脱碳,然后进行酸浸提钒试验,分别对氯盐钠化焙烧、硫酸钡焙烧、焙烧-硫酸浸出、焙烧-盐酸浸出进行对比分析。
研究结果表明,氯盐钠化焙烧、硫酸钡焙烧对含钒煤渣提钒影响不大,焙烧-盐酸浸出为最佳工艺方案。
【总页数】6页(P33-38)
【作者】王岩;韩天野;袁朝新;王为振;高崇;靳冉公
【作者单位】矿冶科技集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF841.3;X756
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项目建设的必要性和有利条件2.1项目建设的必要性2.1.1 国家产业发展的需要钒作为工业的“味精”，在工业应用领域尤其是钢铁工业中的作用十分重要，广泛用于钢铁、航空航天、军事、化工、医学等诸多领域，是国家重要的战略物资。
钒钛工业产品的人均消费量更是衡量一个国家经济发展程度的重要标志。
除铁矿石外，钒钛已经成为生产钢铁高端产品最重要的资源之一，在目前钢铁生产中，在结构钢中加入0.1％的钒即可提高强度10％－20％，减轻重量15－25％，降低成本8－10％。
含钒低合金钢的广泛应用可极大缓解国家的资源压力。
目前中国产业结构升级速度加快，国内急需扩大含钒低合金品种以提高钢材质量，减少国外进口，因此，加快钒钛产业建设已经成为当前十分紧迫的任务国家有关部门在2000年就制定了鼓励发展钒钛产业的策导向，“多金属共生矿综合利用”、“低合金钢和微合金钢”列入了颁布的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》。
综上所述，本项目的建设对于推动国内钒钛产业发展具有充分的积极意义，项目建设是必要且符合国家政策发展需要的。
2.1.2 区域经济发展的必然需求中国钒钛磁铁矿储量居世界第三位，已探明的储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花西昌地区、河北承德地区、陕西汉中地区、北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。
其中，攀枝花西昌地区是中国钒钛磁铁矿的主要产地，其次是河北承德等地。
随着西部大开发力度的不断加强，攀西地区的经济发展诉求愈加强烈，丰富的钒钛矿产品储备如何合理有序并快速开发利用，成为地区经济发展的重要考虑。
攀钢西昌钢钒基地的建设，拉开了西昌经济发展的新篇章，目前钢钒基地已开始正常运转。
本项目的建设可充分利用钢钒基地的炼钢尾渣进行资源综合利用，达到经济循环、节约资源消耗的目的，同时也可为地区增加税收、发展经济做出贡献。
因此，本项目的建设，也符合地区经济发展的需求。
2.1.3 巨大的市场需求一直以来，国内钒产业的发展明显落后于世界先进水平，国内钢铁工业中钒消耗强度已由原来的30至35公斤/1000吨钢的水平发展到50至65公斤/1000吨钢水平，但距发达国家的100公斤/1000吨钢的水平还差距较远。
钒渣提取新技术（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等随着攀钢提钒炼钢厂为代表的钒渣提取技术不断得以提升，及时根据铁水条件变化调整供氧强度、吹炼时间、冷却强度等工艺参数，提高铁水中的钒氧化率，尽可能降低残钒含量。
另外，通过优化复吹提钒、出渣炉次添加无烟煤等技术措施，克服铁水成分波动对钒渣生产的影响；开展煤氧枪烧结补炉、提钒炉口防粘、4210镗孔机打炉口等技术研究，改善提钒转炉维护质量。
转炉提钒生产的主要国家是俄罗斯和我国，已经使用静态模型对提钒过程进行控制的国家是俄罗斯，俄罗斯对提钒控制模型开展了深入的研究，现在取得了不错的效果。
不过正在使用的模型一般是根据复杂的物理化学规律开发的机理模型，这对工艺要求非常高，需要有非常稳定的工艺条件和生产流程，因此不适用于铁水成分、生产设备等变化波动大的情况。
也就是说，这种模型系统不能很好地适应复杂生产过程和现代化柔性生产的需要，模型移植困难，模型价格昂贵。
在我国对转炉提钒的研究与发展比较缓慢，主要为人工操作模式，操作和控制基本上依赖于现场操作人员的经验和感觉进行操作，自动化水平低，存在着钒渣质量和半钢质量不稳定的问题。
因此利用人工智能技术研制具有高性价比的转炉提钒模型，建立具有自适应、自学习能力的控制模型是未来提钒控制的发展趋势。
目前，对提钒这样的复杂冶金工业过程建模的研究，也是国内外的研究热点之一。
近年钒渣提取领域的代表性新技术如下：①中国恩菲工程技术有限公司发明了一种从原料钒渣制备精细钒渣的方法。
包括：将原料钒渣进行破碎，然后进行磁选铁得到铁渣和选铁后的钒渣，将钒渣进行一次球磨，然后进行一次选粉得到一次粗粉和作为精细钒渣的一次细粉，然后进行筛分得到筛上粉和筛下粉，将筛下粉进行二次球磨和二次选粉得到二次粗粉和作为精细钒渣的二次细粉。
利用该方法能够降低精细钒渣中铁含量。
②攀钢集团公开了一种高品位钒渣富氧钙化焙烧的方法，包括如下步骤：将高品位钒渣与钙化剂混合形成混合料，将混合料在氧气体积含量为12-21％的气氛下进行焙烧。
I ndustry development行业发展提钒尾渣资源化综合利用的研究进展陈永生1，郭伟伟1，李子祎2摘要：本文阐述了近年来我国页岩提钒尾渣综合利用的研究成果，重点阐述了利用钒尾渣生产建材、地聚合物、白炭黑、微晶玻璃、保温材料等方面的研究和应用，并对今后钒尾渣的资源化利用进行了探讨。
今后，要根据钒尾渣的原材料性质，进一步开发高附加值产品，拓宽其应用范围，并在此基础上，通过提高其综合利用成本，加速产业化，进而达到减量化、资源化的目的，为我国页岩炼钒尾渣综合利用、促进我国页岩炼钒业可持续发展，提供了理论和技术支持。
关键词：提钒尾渣；综合利用；资源化钒冶炼尾渣是通过钠化焙烧法和水浸提钒产生的副产品，也被称作提钒渣、钒浸出渣。
随着国内钢铁工业对钒特殊钢的需求增加，为了提升钢的稳定性，钢中钒的比例不断增加。
目前，我国钢铁行业每年都会产生约一百万吨的含钒尾渣。
但是对钒冶炼尾渣的利用率不容乐观，至今仍未研制出一种合理、经济的综合利用方式。
当提钒尾渣堆存到一定数量之后不仅占用土地，还存在着可溶性Cr6+、V5+等，进而对生态环境造成一定的污染。
由于钒尾渣中还含有V、Ti、Ga、Sc、Cr、Ni、Co等金属元素，因此被废弃后，产生了许多宝贵的资源。
近几年来，我国的科研人员在回收钒尾渣方面进行了大量研究，以期达到回收利用的目的。
既能减少环境污染，又能避免资源浪费，又能提高企业的经济效益。
1 提钒尾渣基本性质提钒后的尾渣通常是黑色的粉状，多数是铁磁氧化物，V 等主要矿物相分别为FeO、FeVO等。
提钒尾渣原料的化学成分主要包括TFe（32.80）、TiO2（12.90）、V2O5（2.08）、MnO（7.84）、SiO2（14.40）、Al2O（3.20）、MgO（5.73）、Cr2O3（2.24）、Na2O （5.26）、S（0.05）、Ga（0.008）、CaO（2.50）。
可以看出提钒尾渣中、VO、CrO、TiO含量较高，还含有镓、锰等其它有价金属，极具综合利用价值。
含钒钢渣提钒研究背景、意义、目的与方法研究1钒化合物性质及其应用 (1)2钒资源在我国的分布情况 (2)3 提钒工艺的发展 (3)4现行含钒钢渣提钒方法简述 (3)4.1 酸浸-碱溶法 (3)4.2 钠化焙烧提钒法 (4)4.3 钙化焙烧提钒法 (4)4.4 溶剂萃取法 (4)4.5 离子交换提钒法 (5)5研究目的和意义 (5)5.1 目的 (5)5.2 意义 (6)1钒化合物性质及其应用如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。
只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。
此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。
把钒掺进钢里，可以制成钒钢。
钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。
钒钢制的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。
但是，在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色，有绿的、红的、黑的、黄的，绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。
如二价钒盐常呈紫色；三价钒盐呈绿色，四价钒盐呈浅蓝色，四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二钒则是红色的。
这些色彩缤纷的钒的化合物，被制成鲜艳的颜料：把它们加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用来制造各种墨水。
五氧化二钒的半导体性质的发现和其在光学工业中作为抗静电涂层的应用，为它的研究开辟了新纪元。
近年来，对作为功能材料的五氧化二钒的研究已经受到了广泛的重视，它的溶胶—凝胶制备技术也取得了鼓舞人心的进步。
具有层状结构的五氧化二钒凝胶膜显示出有趣的电子、离子和电化学性质，此外，五氧化二钒还具有光电导性质。
根据这些性质开展的应用研究也取得了长足的进步，例如，五氧化二钒可作为普通离子吸收基质材料、湿敏传感器、微电池、电致变色材料， 智能窗、热辐射检测材料或光学记忆材料等。
国内石煤提钒工艺现状分析及面临问题邹晓勇（吉首大学化工学院副教授，吉首市诚技科技开发有限公司总经理，湖南省）邹晓勇，男，41岁从事石煤提钒新技术研究十多年，在石煤提钒领域发表论文十多篇；主持研发的钙化焙烧低酸浸出离子交换法提钒技术已实现规模化工业运行两年多；采用该项技术的石煤提钒项目已获得国内多个省市环保部门的项目批复。
石煤提钒，通常指以含钒碳质页岩、含钒煤矸石等为原料提取钒化合物的工业过程。
我国的石煤提钒工业起步于70年代末期，此后经历了两次大的发展时期，即八十年代的初步发展期，以及2004年到现在的大发展期。
石煤提钒工业经过三十年的发展，在钒行业已经具有较重要的地位，产量估计已经达到钒总产量的40%左右。
在工业行业里，石煤提钒是个较年轻的行业，在工艺、设备方面仍然处于较落后的状况，仍然存在较大的技术和经济提升空间。
1 石煤提钒工艺现状经过三十年的发展，石煤提钒工艺发展为两大工艺路线，即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺。
火法焙烧湿法浸出提钒工艺，指的是矿石经过高温氧化焙烧，低价钒氧化转化为五价钒，再进行湿法浸出得到含钒液体实现矿石提钒的工艺过程；湿法酸浸提钒工艺，指的是含钒原矿直接进行酸浸，包括在较高浓度酸性条件下，甚至是加热加压、氧化剂存在的环境下，实现矿物中钒溶解得到含钒液体的工艺过程。
1.1火法焙烧湿法浸出提钒工艺火法焙烧湿法浸出提钒工艺，根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，分为加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。
1.1.1加盐焙烧提钒工艺1976年，湖南冶金研究所与岳阳新开公社合作进行石煤提钒的试验研究并建厂生产。
焙烧设备选用安化钒厂的平窑，并对之进行了改进。
到1979年，石煤加盐氧化钠化焙烧—水浸—水解沉粗钒—粗钒碱溶精制—精钒的传统工艺流程己经形成，此工艺也就是行业传统上说的“钠法焙烧、两步法沉钒工艺”或“加盐焙烧提钒工艺”。
该工艺的优点：技术成熟、设备简单、投资少。
活性炭强化钒渣中钒、铬提取技术发表时间：2019-03-12T10:24:22.770Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：韩忠卫李建功[导读] 摘要：钒渣是钒钛磁铁矿经选矿−高炉冶炼−转炉吹钒产生的富钒渣，是提钒的主要原料。
河钢承钢钒钛事业部河北省承德市 067000摘要：钒渣是钒钛磁铁矿经选矿−高炉冶炼−转炉吹钒产生的富钒渣，是提钒的主要原料。
由于钒、铬性质相似，在钒渣冶炼过程中，钒渣中通常伴生有铬元素。
铬尖晶石化学性质较钒尖晶石的更稳定，需要经1150℃以上的高温氧化焙烧才能生成水溶性的六价铬盐。
而高温焙烧会导致大量含硅物相融化，造成结窑，影响焙烧操作，所以，利用传统焙烧方法，难以实现钒渣中钒、铬的高效同步提取，制约了我国钒钛磁铁矿共伴生资源的综合利用。
关键词：钒渣；亚熔盐法；活性炭；钒；铬；提取；活化能钒渣在NaOH低温亚熔盐体系中铬无法溶出问题，提出添加活性炭增加介质氧含量强化铬氧化溶出方法，并考察活性炭种类、活性炭添加量、活性炭粒度、温度对钒、铬溶出率的影响。
结果表明，在NaOH亚熔盐体系中添加活性炭可有效促进钒和铬的溶出，活性炭种类和温度是最重要的影响因素；在反应温度215℃、碱与矿质量比6:1、通氧量1L/min、搅拌速度900r/min、椰壳活性炭添加量10%的条件下，反应进行600min后钒、铬溶出率分别达到97%和90%。
一、钒渣提钒技术背景我国约60%的钒化合物以钒渣为原料生产。
通过对钒渣进行SEM分析可知，钒渣中的V、Cr、Ti、Fe、Mn以尖晶石相((Mn，Fe)(V，Cr)2O4)存，而Si以铁橄榄石相(Fe2SiO4)及石英相(SiO2)相存在。
且钒渣颗粒结合比较致密，尖晶石相和橄榄石相共生在一起，难以通过物理方法实现矿物解离。
目前，钒渣提钒主要有两种方法，一种是酸浸－碱中和－净化－铵沉工艺，另一种是焙烧－浸出－净化－沉钒工艺。
2018年第1期 总第270期铁合金FERRO-ALLOYS2018NO.1Tot270D01：10.16122/ki.issnl001-1943.2018.01.009提飢尾渣的综合利用许崇光王海林杨欢白凤仁(黑龙江建龙钒业公司双鸭山中国155126)摘要综述了提钒尾渣综合利用的三种方式，分析了再次提钒、回收铁以及用作建筑材料的应用研究的进展，提 出了在最终消解提钒尾渣之前，需要做好有价元素的回收利用。
关键词钒尾渣消解综合利用中图分类号TF646.5 文献标识码B文章编号1001-1943(2018)01-0040-04COMPREHENSIVE UTILIZATION OF EXTRACTINGVANADIUM TAILINGSXU Chongguang,WANG Hailin,YANG Huan,BAI Fengren(Heilongjiang Jianlong Vanadium Industry Company,Shuangyashan 155126, China ) Abstract In the paper,it summarizes three styles to comprehensively utilize extracting vanadium tailings.Various application researches are analyzed of re-extracting vanadium,recycling iron and using as building materials.In the end,it proposes it need to recycle valuable elements before completely clearing up extracting vanadium tailings.Keywords vanadium,extracting vanadium tailings,digestion,comprehensive utilization刖S提钒尾渣是钒渣经过钠化焙烧、浸出、洗涤过 滤后产生的固体废弃物，在全国范围内每年产量近 百万吨，含有少量可溶性钒以及约10%的水分，目前国内对于提钒尾渣的处理方式除了送尾矿坝堆 存外，应用于生产以及尚处于研究的还有以下几种 处理方式:①再次进行提钒;②作为建筑材料;③还 原提铁。
