钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势
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超贫钒钛磁铁矿预选工艺流程试验研究及推广前景摘要滦平县新冶铁采选有限责任公司选矿厂破碎段设计能力为年处理品位为tfe10-15%的铁矿石120万吨,年生产品位为tfe18-20%的铁粉矿96万吨。
采用三段开路破碎磁滑轮甩尾工艺,工艺流程简单。
本文对超贫钒钛磁铁矿预选工艺流程试验研究及推广前景进行了论述。
关键词选矿;超贫钒钛磁铁矿;工艺流程中图分类号td92 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)87-0231-020 引言滦平县新冶铁采选有限责任公司选矿厂破碎段设计能力为年处理品位为tfe10-15%的铁矿石120万吨,年生产品位为tfe18-20%的铁粉矿96万吨。
采用三段开路破碎磁滑轮甩尾工艺,工艺流程简单。
随着钢铁市场的发展以及承钢炼钢技术的不断完善钢铁厂对铁精矿品位的需求量和质量也不断提高了,为了适应新的铁精矿市场,滦平县新冶铁采选有限责任公司自2010年开始,对磨选系统进行了改造,磨选系统采用阶段磨矿阶段选别工艺,工艺的改造在提高铁精矿质量发挥了重大作用。
但是精矿品位提高后,铁精矿产量下降幅度较大。
随着矿产资源的逐渐减少,以前没有达到工业品位的矿石现在逐渐被开采了。
而且矿石性质变差。
这样,一方面是冶炼企业对高品位高质量铁精矿的迫切要求,另一方面是各选矿厂入选的原矿逐渐贫化,现有简单的破碎工艺很难满足生产的要求,因此提出改造现有破碎流程、实施预选,提高入磨品位、提高铁精矿产量、降低生产成本的设想。
1 滦平县新冶铁采选有限责任公司破碎站生产状况1.1 滦平县新冶铁采选有限责任公司破碎站生产现状滦平县新冶铁采选有限责任公司破碎站原采用三段开路破碎磁滑轮甩尾工艺,原矿最大粒度500mm,入磨最大粒度10mm,一段破碎机选用pe600×900颚式破碎机,二段破碎机选用pe400×600颚式破碎机,三段破碎机选用两台φ1300锤式破碎机。
三段破碎后,产品由φ600×1000磁滑轮甩尾,甩出近20%的废石,入磨品位tfe18-20%。
钒钛磁铁矿综合利用研究现状摘要钒钛磁铁矿经济利用价值极高,高效绿色开发钒钛磁铁矿资源已成为当今社会发展的必然要求。
从钒钛磁铁矿资源分布和综合利用现状等方面进行分析,重点探讨了高炉法、预还原-电炉法、还原-磨选法和钠化焙烧-预还原电炉法处理钒钛磁铁矿的研究现状和工艺优缺点,指出高炉法目前在处理钒钛磁铁矿资源技术领域仍处于主导地位,但高炉法能耗高、环境污染大、资源利用率低,势必会被非高炉冶炼所取代;非高炉冶炼钒钛磁铁矿技术现在尚未完全成熟,仍存在处理量低、能耗高等劣势,需进一步改进完善。
并针对以上钒钛磁铁矿利用工艺存在弊端,提出短流程熔炼新技术,利用该技术处理钒钛磁铁矿可实现铁、钒、钛资源高效综合利用且生产成本大幅降低。
关键词钒钛磁铁矿高炉法非高炉法综合利用钒钛磁铁矿储量位居我国铁矿资源储量的第三位,以铁、钒、钛元素为主,并含有钴、铬、镍、镓、钪等多种有价元素,具有相当高的综合利用价值。
钒被称为“现代工业的味精”,具有许多优异的物理和化学性能,广泛用于航空航天、电池、医药、光学、化学等领域。
钛具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及强度高、密度低等优质性能而被称为“太空金属”,在航天、军事、汽车、医学等领域具有广泛的应用。
近年来,随着国民经济的快速发展,我国钢铁行业发展十分迅猛,大幅增加了我国对铁矿资源的需求。
我国铁矿资源储量丰富,但优质铁矿资源匮乏、复杂难选铁矿石利用率低,致使我国对进口铁矿石的依赖程度逐年增大,2017年已突破85%,极大程度地威胁了我国钢铁行业的安全与稳定,因此高效开发复杂难选铁矿,缓解我国对进口铁矿的依赖,已成为当务之急。
但现如今,我国钒钛磁铁矿资源综合利用程度仍很低,还普遍存在着资源浪费的现象。
因此,针对目前钒钛磁铁矿资源现状,开发钒钛磁铁矿资源高效综合利用新技术,实现资源的深度开发与充分利用具有极其深远的意义。
1钒钛磁铁矿资源分布概况及利用概述国外钒钛磁铁矿资源主要分布于俄罗斯、南非、美国、加拿大、印度等地,探明储量达400亿t以上。
电炉熔分工艺处理钒钛磁铁矿电炉熔炼工艺在处理钒钛磁铁矿中具有重要作用,能够有效提取钒和钛等有价金属。
本文深入解析电炉熔炼工艺的全过程,包括矿石预处理、炉内反应、产物处理等环节,旨在全面了解该工艺的原理、步骤和应用。
一、引言电炉熔炼是一种常用于处理钒钛磁铁矿的冶金工艺,其通过高温电弧熔炼,使得钒和钛等有价金属从矿石中有效提取。
该工艺具有高效、环保等特点,被广泛应用于冶金工业。
二、电炉熔炼工艺步骤矿石预处理:矿石破碎:将原始的钒钛磁铁矿石进行机械破碎,获得适当粒度的矿石。
焙烧:通过焙烧过程,除去矿石中的挥发性物质、硫、碳等,为后续熔炼创造条件。
电炉熔炼过程:电炉装载:将经过预处理的矿石装入电炉,同时加入适量的还原剂和熔剂。
电炉加热:通过电炉产生的高温电弧,使矿石在高温下熔化,发生还原和氧化反应。
物质分离:在高温环境下,钒、钛等有价金属被还原并溶解,形成液态合金。
同时,非有价金属和杂质以气态或渣态形式排除。
炉渣处理:炉渣中含有非有价金属和杂质,需要经过相应的处理步骤进行资源回收或处置。
产物处理:合金提取:通过冷却和凝固,从电炉中得到含有钒和钛的合金。
分离提纯:利用冶金分离技术,对合金进行提纯,分离出单质钒和钛。
尾矿处理:钒钛磁铁矿石中的一部分元素可能以尾矿的形式存在,需要进行环保处理,以避免对环境造成负面影响。
三、电炉熔炼工艺的关键技术和应用电炉技术:采用先进的电炉技术,包括电极材料、电弧控制等,提高炉内温度和稳定性。
还原剂和熔剂选择:合理选择还原剂和熔剂,以确保有效的还原反应和良好的熔化性能。
在线监测:引入先进的在线监测系统,实时监测炉内温度、气氛成分等参数,及时调整工艺条件。
四、电炉熔炼工艺的应用前景电炉熔炼工艺在处理钒钛磁铁矿中具有广阔的应用前景。
随着对有价金属需求的增加和环保要求的提高,该工艺将成为提取钒、钛等有价金属的重要途径,推动冶金产业的可持续发展。
五、结论电炉熔炼工艺是一种高效、环保的处理钒钛磁铁矿的冶金工艺。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石,其选矿工艺流程对于有效提取和利用矿石中的有用成分具有至关重要的作用。
本文将深入探讨钒钛磁铁矿的选矿工艺流程,并分享对该工艺流程的观点和理解。
一、钒钛磁铁矿的特点钒钛磁铁矿是一种含有丰富钒和钛元素的重要矿石,常见于不同类型的火成岩和沉积岩中。
其主要矿物包括钛铁矿、磁铁矿、钛钒矿等。
钒和钛是重要的产业原材料,在钢铁冶炼、化工等领域具有广泛的应用前景。
由于钒钛磁铁矿的特殊性质,其选矿工艺流程需要综合考虑多个方面因素。
二、钒钛磁铁矿选矿工艺流程1. 矿石的预处理钒钛磁铁矿在选矿过程中,首先需要进行矿石的预处理。
这一步骤包括矿石的破碎、磁选和脱泥等。
通过这些预处理步骤,可以降低矿石的粒度,提高矿石中有用矿物的含量,并去除杂质,为后续的选矿工艺流程提供更好的原料。
2. 磁选分离钒钛磁铁矿中常含有磁性矿物,如磁铁矿。
通过磁选分离,可以将磁性矿物与非磁性矿物进行有效分离。
磁选分离主要采用干磁选和湿磁选两种方式,通过磁场对矿石进行分离,使磁性矿物被吸附在磁场中,实现其与矿石的分离。
3. 浮选分离钒钛磁铁矿中还含有一些非磁性矿物,如钛铁矿。
这些非磁性矿物常采用浮选的方式进行分离。
浮选分离是通过与空气或药剂接触,使矿石中的有用矿物颗粒吸附气泡上升至液面,并被收集起来的一种分离方法。
在浮选过程中,通过调整浮选药剂的种类和用量,控制气泡的大小和速度,可以实现钒钛磁铁矿中有用矿物与废石的有效分离。
4. 精选和脱水在钒钛磁铁矿选矿工艺的后续步骤中,还需要进行精选和脱水处理。
精选是通过进一步的物理或化学方法,从选矿产物中进一步提高有用矿物的纯度和质量,并分离出更高品位的矿石产品。
而脱水则是通过过滤或离心等方式,将选矿过程中产生的废水进行处理和回收,以减少环境污染。
三、观点和理解钒钛磁铁矿选矿工艺流程是一项复杂而关键的工作,其对于提高矿石中有用矿物的含量和质量具有重要意义。
通过合理设计和优化的选矿工艺流程,可以提高钒钛磁铁矿的开发利用效率,实现资源的高效利用和环境的可持续发展。
钒化工流程高效提取钒元素摘要:钒是重要的战略资源,具有优异的强度、延展性、耐热性,能显著改善钢的性能,是生产高强度钢不可缺少的重要元素,广泛用于钢铁、化工、航空航天、军工、电子技术、原子能等重要领域,被称为现代工业的味精.随着资源、能源及环境压力逐步增大,钒的应用已渗透到科学技术的各个领域,包括催化剂、电池、储氢材料、发光材料、颜料。
本文分析了钒钛高效清洁利用的优势。
阐述了钒钛资源高效清洁利用的工艺流程,详述了大高炉冶炼钒钛磁铁矿技术、转炉提钒专有技术、含钒微合金钢生产技术、钒产品生产新技术等钒钛资源高效清洁利用技术。
关键词:钒;钛;化工钒被广泛应用在钢铁、化工、航空航天和军事工业等领域,90%以上的钒用于钢铁工业,主要应用在优特钢、低合金钢以及部分普碳钢产品。
近年来,一些钢铁工业逐渐形成规模的国家,钒消费量在明显上升,开始在世界钒消费领域中占有重要地位,成为推动世界钒消费增长的主要动力。
特别是中国钢铁产能的快速增长,使中国成为世界上钒的主要消费国之一。
全球钒资源开发利用的特点是以开发钒钛磁铁矿为主,其它资源为辅,从钒钛磁铁矿中生产的钒占总量的85%,储量达到470多亿t。
钒工业的“摇篮”是我国钒钛冶炼技术的发祥地,拥有自主开发的一整套综合利用钒钛磁铁矿的专有工艺技术,以综合提取钒钛磁铁矿中的钒、钛和冶炼、轧制含钒钛低合金钢材在国内著称。
一、钒钛的优势某地区是最大的钒钛工业基地,是国内最早应用转炉提钒的生产厂家,经过几十年的发展,目前已具备900万t钢、36万t钒渣和3万t钒产品的年生产能力,拥有迄今为止世界上最大、最先进的全系列钒铁冶炼车间、世界最大的自蔓延氮化钒铁生产基地、世界最大的钒钛磁铁矿冶炼高炉,是世界上最大的钒产品加工企业之一,拥有200多项国家专利和几十项新技术,其中多项技术处于世界先进水平,钒加工和含钒钛钢生产等钒钛资源高效清洁利用技术处于领先水平。
二、钒钛资源高效清洁利用技术现状1、钒钛资源高效清洁利用工艺流程。
承德地区钒钛磁铁矿尾矿综合回收钛的现状及工艺研究摘要:综述了承德地区钒钛磁铁矿尾矿回收钛的现状,选钛后尾矿TiO2品位大多大于2%,造成TiO2资源的浪费,提出了通过重选、强磁选、浮选、联合流程的方法进行钛铁矿尾矿再选,同时提出了选钛工艺过程中通过降低磨矿细度、增加精选次数和扫选次数、采用联合流程以及增加浮选工艺等来提高TiO2的回收率,降低尾矿TiO2品位。
关键词:钒钛磁铁矿尾矿, TiO2品位,综合回收The Present Conditions and effort direction of Titanium Beneficiation and Comprehensive Utilization of Vanadium-Titanium magnetite tailings Abstract: Chengde’s titanium beneficiation and comprehensive utilization of vanadium-titanium magnetite tailings resource conditions and caused problems are reviewed. The tailings with a TiO2grade of titanium beneficiation was above 2% which caused waste of resources. To reduce the waste of resources, The technological process was put forwod to recovery titanium from these tailings by gravity separation, high intensity magnetic saparation, flotation and combined flowsheet. And it can be achieved by reducing Grinding fineness ,increasing times of cleaning and scavenging, using combined flowsheet and flotation.Keywords: Vanadium-Titanium Magnetite Tailings;TiO2 Grade;Comprehensive Utilization 钒钛磁铁矿尾矿是钒钛磁铁矿资源在开发利用过程中产生的一种固体废弃物,承德地区是钒钛磁铁矿的主要产区之一,初步探明储量约为100亿吨,尾矿产率约为90%,尾矿中TiO2含量2%~5%,则尾矿中TiO2矿物含量1.75亿吨~3.75亿吨,虽然承德钒钛磁铁矿资源远景储量和攀枝花不相上下,但是从开发规模、品种以及新产品研发投入等方面还不及攀钢[1]。
攀枝花学院本科课程设计提钒的原理及工艺设计学生姓名:罗浩学生学号:201111101041院(系):材料工程学院年级专业:2011级材料科学与工程指导教师:李亮二〇一三年十二月摘要钒是一种重要的战略物资,具有广泛的用途。
钒被称为“现代工业味精”,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料,可以添加于钢中、铁中,并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。
钒的化合物也十分有用,可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。
在其它领域的应用也在不断扩展,且具有良好发展前景。
基于钒的广泛用途,以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。
石煤是我国独特的一种矶矿资源,储量极为丰富。
从石煤中提取v205是获得钒的重要途径。
文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上,总结了石煤提钒中的一些新工艺,并对石煤提钒工艺前景进行了展望。
关键词石煤,提钒,焙烧,浸出ABSTRACTVanadium is an important strategic material and has many uses. Vanadium is called "industrial monosodium glutamate", is an important material in the development of modern industry, modern national defense and indispensable part of the modern science and technology, can be added to thesteel, iron, and the titanium aluminum vanadium alloys form used in the field of aerospace. Vanadium compounds are very useful, can be widely used in the production of cosmetics, such as catalyst, and fuel cell. In other fields of application has been extended, and has good prospects for development.Based on the extensive use of vanadium in vanadium extraction, and used for the purpose of global industry also developed. Stone coal is a unique vanadium mineral resource in China and is abundant. Extracting V2O5 from stone coal is an important method to get vanadium. On the basis of evaluation of conventional vanadium extraction processes, some new vanadium extraction processes from stone coal were summarized and prospect of the vanadium extraction process from stone cal was forecasted.Key Words Stone coal, Vanadium extraction, Roasting, Leaching目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 钒的概述 (1)1.2.1 中国钒矿矿产资源分布 (1)1.2.2 钒的理化性质 (1)1.2.3 钒和钒合金的用途 (1)2 石煤提钒的工艺原理 (2)3 石煤提钒工艺现状及发展方向 (3)3.1 火法焙烧湿法浸出提钒工艺 (3)3.1.1 加盐焙烧提钒工艺 (3)3.1.2 钙化焙烧提钒工艺 (4)3.1.3其他火法提钒工艺 (5)3.2 湿法酸浸提钒工艺 (5)3.3 石煤提钒工艺发展方向 (5)3.4 石煤提钒工艺选择 (6)3.4.1 企业所在地针对石煤提钒的产业政策 (6)3.4.2 项目所在地的环境特征和环境容量 (6)3.4.3 工艺的可靠性、成熟性 (6)3.4.4项目所在地硫酸价格的高低 (6)3.5 石煤提钒工艺设计浅谈 (6)3.5.1工艺和工艺流程选择的原则技术上先进可靠、经济上合理可行 (7)3.5.2工艺设计的阶段性 (7)3.5.3关键设备的选型或设计 (7)3.5.4工艺流程设计 (8)结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)1 绪论1.1 前言钒是一种重要的战略物资,主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学业以及轻纺工业等领域[1]。
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。
钒及钒生产工艺The final revision was on November 23, 2020钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。
钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。
在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、1V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为L),溶液呈黄色。
它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。
它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。
2025-2031年中国钒市场深度调查与市场前景预测报告钒是一种金属元素,元素符号为V,银灰色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。
钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。
有延展性,质坚硬,无磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
共研网发布的《2025-2031年中国钒市场深度调查与市场前景预测报告》共十章。
首先介绍了钒行业市场发展环境、钒整体运行态势等,接着分析了钒行业市场运行的现状,然后介绍了钒市场竞争格局。
随后,报告对钒做了重点企业经营状况分析,最后分析了钒行业发展趋势与投资预测。
您若想对钒产业有个系统的了解或者想投资钒行业,本报告是您不可或缺的重要工具。
本研究报告数据主要采用国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。
其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据,企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等,价格数据主要来自于各类市场监测数据库。
报告目录第一章中国钒行业整体发展综述第一节钒的定义和分类一、钒主要定义二、钒产品分类1、钒的卤化物2、钒的氧化物3、钒的含氧酸盐4、钒的硫化物5、钒与其他非金属二元化合物第二节钒的存在和储量一、钒的存在形式二、钒矿藏类型及品位第三节钒行业选矿工艺一、钒的选矿工艺原理二、钒的选矿工艺方法第四节钒行业提取工艺一、钒钛磁铁矿提取工艺1、电硅热法2、铝热法二、石煤提钒的常规工艺1、火法-湿法联用工艺2、全湿法工艺3、生物浸出工艺三、石煤提钒工艺的选择四、钒行业提取工艺展望1、加强石煤的矿物学及相关的化学反应研究2、开发环保高效提取工艺,提高石煤利用价值3、驯化菌种是生物浸出技术研发的关键步骤4、火法焙烧湿法与湿法酸浸提钒工艺结合第二章中国钒行业发展背景分析第一节钒行业经济环境分析一、国际宏观经济环境分析1、国际宏观经济现状2、国际宏观经济展望二、中国宏观经济环境分析1、中国宏观经济现状2、中国宏观经济展望三、宏观经济对钒行业的影响第二节钒行业政策环境分析一、钒行业开采政策分析1、国家钒开采政策分析2、地方钒开采政策分析二、钒产品资源税政策分析三、钒产品进出口政策分析四、钒相关政策影响分析第三节钒行业环境问题分析一、钒矿开采产生的环境问题1、对水环境的影响2、大气污染的影响3、固体废弃物污染4、对生态景观破坏二、钒矿开采环境问题解决措施1、废水治理2、废气治理3、固体废弃物处理4、生态治理三、钒矿环境问题对行业的影响第三章中国钒资源分布及价格分析第一节钒储量及分布分析一、全球钒资源及分布1、钒资源储量分析2、钒资源地区分布二、中国钒资源及分布1、钒资源储量分析2、钒资源地区分布第二节钒产量及分布分析一、全球钒产量及分布1、钒资源产量分析2、钒资源生产路径3、钒资源需求分析二、中国钒产量及分布1、钒资源产量分析2、钒资源来源分析3、钒资源需求分析第三节钒价格影响因素及变动一、钒价格影响因素1、钒矿供求对钒价格的影响2、电力供应对钒价格的影响3、钒消费强度对钒价格的影响二、钒价格走势分析第四章全球钒行业市场发展分析第一节全球钒产品产能及分布一、全球钒产品产能现状二、全球钒产品产能分布1、钒产品总体分布2、南非钒企业产能3、俄罗斯钒企业产能4、美国钒企业产能5、其他钒企业产能第二节全球钒企业竞争格局一、主要钒生产企业产能二、全球钒企业竞争格局第三节全球钒产品生产情况一、按折合成V2O5统计1、钒产量增长情况2、钒产量分布情况二、按钒产品的钒含量统计1、钒产量增长情况2、钒产量分布情况第四节全球钒产品需求分析一、按折合成V2O5统计1、钒消费量增长情况2、钒消费量分布情况二、按钒产品的钒含量统计1、钒消费量增长情况2、钒消费量分布情况第五节全球钒产品供求平衡一、按折合成V2O5统计二、按钒产品的钒含量统计第五章中国钒行业市场发展分析第一节中国钒产品产能及分布一、中国钒产品产能现状二、主要钒生产企业产能第二节中国钒产品生产情况一、按折合成V2O5统计二、按钒产品的钒含量统计第三节中国钒产品需求分析一、按折合成V2O5统计二、按钒产品的钒含量统计第四节中国钒产品供求平衡一、按折合成V2O5统计二、按钒产品的钒含量统计第五节中国钒产品所属行业进出口分析一、钒所属行业进出口综述二、钒所属行业进口市场分析1、钒所属行业进口额变化情况2、钒所属行业进口量变化情况3、行业进口产品结构分析三、钒所属行业出口市场分析1、钒所属行业出口额变化情况2、钒所属行业出口量变化情况3、钒所属行业出口产品结构四、钒所属行业进出口前景预测第六章中国钒行业市场竞争分析第一节钒行业五力模型分析一、行业议价能力分析1、上游议价能力分析2、下游议价能力分析二、行业替代品威胁分析三、行业潜在进入者分析四、行业内部竞争分析五、行业竞争情况总结第二节钒行业竞争情况分析一、钒行业竞争层次二、钒行业竞争格局第三节钒行业机会威胁分析一、钒行业潜在机会(O)分析二、钒行业外部威胁(T)分析第七章中国钒产品市场与技术分析第一节钒渣市场与前景预测一、钒渣供给分析二、钒渣需求分析三、钒渣生产企业分析四、钒渣技术水平与方向1、转炉吹炼钒渣2、雾化法制取钒渣3、震动罐(或摇包)制取钒渣4、其他技术研究五、钒渣进出口情况分析1、进口情况分析2、出口情况分析六、钒渣市场前景预测第二节五氧化二钒市场与前景预测一、五氧化二钒供给分析二、五氧化二钒需求分析三、五氧化二钒价格走势分析四、五氧化二钒生产企业分析五、五氧化二钒技术水平与方向六、五氧化二钒进出口情况分析1、进口情况分析2、出口情况分析七、五氧化二钒需求前景预测第三节三氧化二钒市场与前景预测一、三氧化二钒供给分析二、三氧化二钒需求分析三、三氧化二钒价格走势分析四、三氧化二钒生产企业分析五、三氧化二钒技术水平与方向六、三氧化二钒进出口情况分析1、进口情况分析2、出口情况分析七、三氧化二钒需求前景预测第四节钒铁市场与前景预测一、钒铁供给分析二、钒铁需求分析三、钒铁价格走势分析四、钒铁生产企业分析五、钒铁进出口情况分析1、进口情况分析2、出口情况分析六、钒铁需求前景预测第五节氮化钒市场与前景预测一、氮化钒供给分析二、氮化钒需求分析三、氮化钒价格走势分析四、氮化钒生产企业分析五、氮化钒技术水平与方向六、氮化钒进出口情况分析1、进口情况分析2、出口情况分析七、氮化钒需求前景预测第八章中国钒所属行业需求及前景分析第一节钒行业需求结构分析第二节钢铁行业钒需求前景分析一、钢铁行业钒应用分析1、钒在钢铁中的作用2、钒在钢铁中的应用情况3、钒在钢铁中的使用强度二、钢铁行业发展前景分析1、碳素钢发展前景分析(1)碳素钢发展规模分析(2)碳素钢对钒的需求分析(3)碳素钢发展前景分析2、HSLA钢发展前景分析(1)HSLA钢发展规模分析(2)HSLA钢对钒的需求分析(3)HSLA钢发展前景分析3、高合金钢发展前景分析(1)高合金钢发展规模分析(2)高合金钢对钒的需求分析(3)高合金钢发展前景分析4、不锈钢发展前景分析(1)不锈钢发展规模分析(2)不锈钢对钒的需求分析(3)不锈钢发展前景分析5、工具钢发展前景分析(1)工具钢发展规模分析(2)工具钢对钒的需求分析(3)工具钢发展前景分析三、钢铁行业采购商分析1、攀钢钒钛2、河北钢铁四、钢铁行业钒需求影响因素1、钒消耗强度对钒需求的影响2、钢铁景气度对钒需求的影响3、三级螺纹钢政策对钒的影响五、钢铁行业钒需求前景分析第三节钒电池行业钒需求前景分析一、钒电池行业基本概况分析1、钒电池工作原理2、钒电池发展历程3、钒电池关键材料4、钒电池优缺点分析1、钒电池行业发展规模分析2、钒电池行业发展问题分析3、钒电池行业发展前景分析(1)钒电池在新能源领域前景预测(2)钒电池在电网调峰领域前景预测(3)钒电池在通信基站领域前景预测(4)钒电池行业前景预测汇总三、钒电池行业采购商分析1、北京普能世纪科技有限公司(1)企业简介分析(2)企业项目业绩2、大连融科储能技术发展有限公司(1)企业简介分析(2)企业项目业绩3、北京金能燃料电池有限公司(1)企业简介分析(2)企业项目业绩四、钒电池行业钒需求影响因素1、钒电池竞争力影响钒需求2、钒电池价格影响钒需求五、钒电池行业钒需求前景分析第四节催化剂行业钒需求前景分析一、催化剂行业发展前景分析1、催化剂行业发展规模分析2、催化剂行业市场需求分析3、催化剂行业发展前景分析二、催化剂行业采购商分析1、巴斯夫催化剂(上海)有限公司(1)企业简介分析(2)企业经营情况(3)企业产品结构及技术水平2、庄信万丰(上海)催化剂有限公司(1)企业简介分析(2)企业经营情况(3)企业产品结构及技术水平三、催化剂行业钒需求影响因素四、催化剂行业钒需求前景分析第五节其他行业钒需求前景分析一、航空军工领域钒需求前景分析1、航空军工领域投资规模及前景(1)军用飞机前景预测(2)军用发动机前景预测2、航空军工领域钒需求前景分析二、合金领域钒需求前景分析1、合金领域钒需求概况2、钛合金领域钒需求分析3、氮合金领域钒需求分析4、其他有色和超级合金钒需求分析第九章中国钒行业主要企业经营分析第一节重点钒钢企业个案分析一、攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构及研发3、企业销售渠道与网络4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析6、企业最新发展动向二、河北钢铁股份有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构分析3、企业销售渠道与网络4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析6、企业最新发展动向三、西宁特殊钢股份有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构分析3、企业销售渠道与网络4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析6、企业最新发展动向四、四川省川威集团有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构分析3、企业销售网络分析4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析五、攀钢集团西昌新钢业有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构分析3、企业销售渠道与网络4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析六、攀钢集团北海特种铁合金有限公司经营情况分析1、企业发展简况分析2、企业产品结构分析3、企业销售渠道与网络4、企业经营情况分析5、企业经营优劣势分析第十章中国钒行业投资与前景展望第一节中国钒行业投资风险与壁垒一、钒行业投资风险分析1、钒行业政策变动风险分析2、钒行业宏观经济风险分析3、钒行业技术研发风险分析4、钒行业市场供求风险分析二、钒行业投资壁垒分析1、钒行业进入壁垒分析2、钒行业退出壁垒分析第二节钒行业成功因素与投资策略一、钒行业成功因素分析二、钒企业投资策略分析1、加强钒资源控制,抢占制高点2、加大改扩建项目实施,提高装备竞争力3、整合国内钒生产企业,做大做强钒产业4、坚持技术创新研发,做深做精钒产业5、强化市场营销手段,巩固和拓展钒市场6、实施清洁生产,促进钒产业可持续发展第三节钒行业投资机会与投资现状一、钒行业投资机会分析1、石煤资源丰富,石煤提钒值得深挖掘2、工艺基本成熟,设备配套具投资机会3、含钒石煤资源综合利用的投资机会二、钒行业投资现状分析第四节中国钒行业发展趋势与前景一、钒行业发展趋势分析1、钒资源发展趋势2、钒生产发展趋势3、钒应用领域趋势4、钒市场供应趋势二、钒行业热点问题分析1、钒是否会成为下一个稀土2、钒电池对于钒需求的影响3、铌铁取代钒铁对钒的影响三、钒行业发展前景分析第五节钒行业存在问题及发展建议一、钒行业存在问题分析1、钒资源开发存在问题分析(1)资源保护无统一规划(2)资源开发利用不规范(3)资源综合利用水平不高(4)传统工艺能源消耗高(5)资源开发技术创新差2、钒企业生产存在问题分析二、钒行业发展建议1、继续拓展钒产品应用领域2、引导企业发展钒产品深加工3、加强国内钒行业监管整合力度4、促进我国钒产业发展的政策建议部分图表目录:图表1:钒元素性质数据图表2:钒产品主要分类图表3:钒的卤化物及卤氧化物图表4:钒的卤化物相互关系图表5:钒的常见氧化物性能对比图表6:钒酸盐的主要分类图表7:钒的硫化物主要产品图表8:钒与其他非金属二元化合物主要产品图表9:磷、砷、锑、铋的二元钒化物性能图表10:碳、硅、硼的二元钒化物性能图表11:某些钒矿物的组成图表12:某些国家和地区含钒矿床类型和品位(单位:V2O5%)图表13:钒的选矿工艺流程图图表14:钒的选矿工艺方法图表15:钒的提取工艺方法图表16:石煤中钒的赋存状态影响工艺的选择图表17:火法-湿法联用工艺的技术对比图表18:生物浸出工艺技术相关研究介绍图表19:石煤提钒工艺选择的主要考虑因素图表20:2020-2024年全球GDP运行趋势(单位:%)图表22:2020-2024年全球制造业PMI运行趋势(单位:%)图表22:2020-2024年IMF对于世界主要经济体的预测(单位:%)图表23:2020-2024年中国国内生产总值及其增长情况(单位:亿元,%)图表24:2020-2024年全社会固定资产投资及增长速度(单位:亿元,%)图表25:2020-2024年我国宏观经济指标预测(单位:%)图表26:《钒钛资源综合利用和产业发展“十四五”规划》主要目标图表27:《钒钛资源综合利用和产业发展“十四五”规划》重点任务图表28:《湘西自治州钒矿开发利用暂行管理办法》主要规定图表29:《修水县钒矿产业发展规划》主要目标更多图表见正文......。
钒资源简介地质锤钒是属于高熔点稀有金属,银灰色,熔点为1919.2±2℃,沸点为3000-3400℃。
它以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工和电池等行业。
自然界中,钒很少形成独立的矿物,主要赋存于钒钛磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩中,此外还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中(如石油、煤)。
1、全球钒资源分布现在已探明的钒资源储量绝大部分赋存于钒钛磁铁矿中。
根据美国地质调查局不完全统计,截止2010年,全球钒金属储量超过1360万吨,主要分布在中国(510万吨)、俄罗斯(500万吨)、南非(350万吨)等国家,此外还有澳大利亚、美国、加拿大、新西兰等国家。
目前国际市场上主要的钒供应国为中国、南非和俄罗斯。
表1 世界钒金属产量和储量(数据来自美国地质调查局报告,2010)2、中国钒资源分布中国钒资源非常丰富,是全球钒资源大国。
中国主要分布在四川、湖南、广西、甘肃、湖北、河北等省份(表2)。
我国钒矿资源主要有两种形式,即钒钛磁铁矿和含钒石煤。
表2 中国分地区钒基础储量(数据来自国土资源部,2009年)钒钛磁铁矿主要分布在四川攀枝花西昌地区和河北承德地区。
攀枝花地区的钒资源相当丰富,已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t,V205储量为1578万t,约占全国钒钛磁铁矿储量的55%,世界储量的11%;河北承德地区,高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于30%,V2O5含量大于0.7%)已探明储量2.6亿t,其中保有储量2.2亿t;低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10%,V205含量大于0.13%)已详细勘查确定的储量为29.6亿吨,总共约占全国钒钛磁铁矿储量的40%。
含钒石煤主要分布在我国湖南、广西、湖北等省。
3、钒生产工艺3.1 钒钛磁铁矿生产工艺目前有以下三种:1.吹炼钒渣法。
在转炉内或用雾化法吹炼生铁水,得到含V205 12%~16%的钒渣和半钢。
钒渣作为提钒原料,半钢则继续吹炼成钢。
钒的工艺流程钒是一种重要的金属元素,广泛应用于钢铁、化工、电子、航空航天等行业。
钒的工艺流程是指将钒从其原料中提取出来并进行精炼加工的过程。
下面将介绍钒的工艺流程。
首先,钒的原料主要有钒钛磁铁矿、钒镍矿和钒钙状矿等。
其中,钒钛磁铁矿是最主要的钒原料。
在工艺流程中,首先需要对原料进行破碎、筛分、磁选等预处理,以去除其中的杂质和尽可能提高钒的品位。
矿石预处理后,进入浸出阶段。
钒矿石通过浸矿法将钒从矿石中溶解出来。
常用的浸矿法有压碱浸法、浸炭法、氧化浸法等。
其中,压碱浸法是目前广泛应用的一种办法,其主要原理是利用高碱度的溶液与矿石接触,使钒溶解于溶液中。
通过调整溶液的温度、浸速和浸时间等参数,可以控制钒的浸出效果和产品质量。
浸出阶段完成后,需对浸出液进行中和、沉淀、过滤等工序。
通过中和,可以使溶液中的酸碱度接近中性,以便后续的沉淀处理。
在沉淀工序中,通过加入适量的沉淀剂,使得钒以沉淀形式析出。
沉淀后,可以通过过滤将沉淀物分离出来,获得钒含量较高的固体钒酸盐。
固体钒酸盐获得后,将进行还原处理。
还原是将钒的氧化态还原为金属钒的过程。
常用的还原方法有硫化法、氧化亚硫酸法等。
其中,氧化亚硫酸法较为常用,其原理是将固体钒酸盐与亚硫酸盐反应,生成还原态钒。
通过控制反应温度、还原剂浓度和反应时间等参数,可以获得高纯度的金属钒。
还原完成后,金属钒需进行精炼加工。
精炼过程主要包括真空煅烧、高温熔炼和真空蒸馏等工序。
真空煅烧是将还原后的钒金属进行高温处理,去除其中的杂质。
高温熔炼则是通过高温和熔剂的作用,使钒金属达到熔化状态,以方便进一步加工。
最后,通过真空蒸馏,可以除去钒金属中的氧、氮等有害杂质,并进一步提高钒金属的纯度。
最后,经过以上工艺流程,钒金属的加工就基本完成了。
根据钒的不同应用需求,加工出的钒金属可以进一步进行制备成钒粉、钒合金等形式,以满足不同行业的需求。
综上所述,钒的工艺流程主要包括原料预处理、浸出、中和沉淀、还原、精炼加工等工序。
钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。
例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。
钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。
在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。
此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。
V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。
工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为L),溶液呈黄色。
它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。
V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。
当溶解在极浓的NaOH 中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。
它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。
2011年12月第6期付自碧:钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势·29·
钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势付自碧(攀钢集团研究院有限公司。四川成都611731)
【摘要】介绍了钒钛磁铁矿提钒工艺的发展历程及工艺现状,阐述了各种提钒工艺的优点、缺点、主要工艺参数和技术指标,针对现有提钒工艺的不足,指出了下一步提钒工艺的研究方向。【关键词】钒钛磁铁矿,提钒工艺,发展历程[中图分类号】TF841.3【文献标识码】B【文章编号】1672-6103(2011)06-0029-05
钒是一种重要的合金元素,被称为“现代工业的味精”,广泛应用于钢铁、化工、航空航天等领域。目前工业生产钒产品的主要原料有钒钛磁铁矿、石油灰渣、废钒触媒、铝土矿和石煤等,其中,75%~85%的钒产品来源于钒钛磁铁矿”1。可见,钒钛磁铁矿在提钒领域具有极其重要的地位。钒钛磁铁矿中的钒是在20世纪初研究发现了钒在钢中能显著改善钢材的力学性能之后才得到工业化开发的”1。在近80年的研究开发过程中,形成的钒钛磁铁矿提钒工艺主要有三种:第一种是钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺,又称先提钒工艺,是第一代以钒钛磁铁矿为主要原料回收钒的工艺,铁作为副产品131;第二种是钒钛磁铁精矿冶炼一铁水提钒一钒渣生产氧化钒工艺,是第二代以钒钛磁铁矿为原料将钒作为副产品回收的工艺,也是目前从钒钛磁铁矿回收钒最主要、经济上最合理的工艺;第三种是钒钛磁铁精矿非高炉冶炼一电炉熔分(或电炉深还原)一熔分渣提钒(或铁水提钒)工艺,该工艺目前还处于试验研究阶段。由于前两种钒钛磁铁矿提钒工艺各有优点和缺点,不是单纯的工艺改进和完善,因此,第二种工艺并没有完全替代第一种工艺,而是以第二种提钒工艺为主,两种提钒工艺共存的方式存在。
【作者简介】付自碧(1980一),男,工程师,主要从事攀两地区钒钛资源综合利用和国内各种含钒原料提钒工艺研究。【收稿日期】201卜04—22
1钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺1.1工艺现状及特点采用钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺的钒制品生产厂主要分布在南非和澳大利亚,全球仍有五六家公司采用该工艺生产氧化钒,其产量约占全球氧化钒总产量的25%~30%t41。钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺因物料处理量大,仅适用于钒钛磁铁精矿含钒量高(V:O,含量>1.0%),矿石、钠盐添加剂、燃料价格低的情况。为了使钒回收率高,钠盐添加剂用量少,一般会将钒钛磁铁精矿的粒度控制得很细,SiO:含量控制在很低的水平,如芬兰的奥坦梅基厂和莫斯塔瓦拉厂采用三段细磨磁选与水力旋流器组成闭路细磨精选的选矿工艺,获得的钒钛磁铁精矿粒度一0.074mm占85%。90%,SiO:含量0.4%t51。梁经冬等I”以承德钒钛磁铁精矿为原料进行提钒时,将钒钛磁铁精矿进一步磨细,使一0.074ram比例由62%提高到85%,SiO:含量由3.30%降低到1.32%。可见,该工艺对钒钛磁铁精矿粒度和SiO:含量有较高的要求。在1978—1982年期间,国家组织国内多家单位共同合作,以攀西地区的钒钛磁铁精矿为原料,采用钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺开展了实验室研究,在3000t/a的中试装置上进行了两次扩大试验。试验结果表明,采用钒钛磁铁精矿钠化焙烧—水浸提钒工艺直接提钒,钒总收率可达75%一80%171。以承德钒钛磁铁精矿为原料,采用该工艺的试验效
万方数据·30·中固有色冶4t-A卷生产实践篇·稀有及稀土金属
果与攀西地区的大致相同。与芬兰奥坦梅基厂的钒钛磁铁精矿相比,国内的钒钛磁铁精矿V:O,含量低,SiO:含量相对较高,详见表1。采用钒钛磁铁精矿钠化焙烧一水浸提钒工艺提钒,经济指标不理想,再加上提钒后的残渣钠含量高,不利于铁、钛资源的二次利用,因此在国内未得到产业化应用。表l钒钛磁铁精矿主要化学成分%1.2主要工艺参数及技术指标添加剂种类为Na:O。或者Na2CO,;添加剂加量1.6%。8%;焙烧温度1150—1280℃;球团浸出温度>90℃;球团浸出时间5—48h;浸出液V:O,浓度10—20g/L;焙烧钒转浸率一85%;全流程钒收率75%一80%。1.3工艺优点和缺点工艺优点:提钒工艺流程短,钒回收率高。工艺缺点:①物料处理量和钠化添加剂消耗量大,基建投资和生产成本高。②以硫酸钠为添加剂时存在烟气污染问题;浸出液钒浓度低,废水处理量大。③浸出后的球团因含钠高不能进高炉冶炼回收铁,直接还原时球团易膨胀破碎影响还原操作,大量浸出球团中铁、钛资源的二次利用的技术需要进一步研究解决。2钒钛磁铁精矿冶炼一铁水提钒一钒渣生产氧化钒工艺2.1工艺现状及特点钒钛磁铁精矿冶炼一铁水提钒一钒渣生产氧化钒工艺是在钒钛磁铁矿冶炼生铁的技术得到解决之后开发出来的。该工艺的开发,使钒钛磁铁矿的用量和全球的钒产量都得到了较大幅度的增加。该工艺以生产钢铁为主,钒作为副产物回收,是从钒钛磁铁矿中回收钒最主要的途径。目前有南非的海威尔德、俄罗斯的下塔吉尔、新西兰钢铁、承钢和攀钢等综合性钢铁企业采用该工艺从钒钛磁铁矿中回收钒,其产量占全球钒总产量的50%一60%。铁水提钒可获得的产物有钒渣、钠化钒渣和含钒钢渣。由于钒渣中的钒含量高,用钒渣作原料生产氧化钒时,具有原料的处理量小,化工原料和燃料的消耗少,生产效率高,工厂基建投资少等优点,国内仅有钒渣制取氧化钒工艺实施了工业化生产。钒渣生产氧化钒工艺主要有两种:一种是钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺;另一种是钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺。其中,除俄罗斯图拉提钒厂、攀成钢氧化钒清洁生产中试线和正在建设中的攀钢集团西昌基地钒制品生产线采用钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺外,其它钒渣生产氧化钒厂均采用钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺。国内对钠化钒渣和含钒钢渣提钒都进行了实验室试验、扩大试验和工业试验,但均未实现工业化。2.1.1钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺对原料的适应性强,获得的氧化钒产品质量高,是国内外钒渣提钒应用最广泛、技术最成熟的工艺。但该工艺钠盐消耗量大,对钒渣原料中SiO:、CaO的含量有较为严格的限制。在钠化焙烧过程中,钒渣中的SiO:不仅增加钠化添加剂的消耗,还易形成低熔点物质包裹钒,造成钒浸出率下降,更重要的是SiO:含量的波动会影响焙烧工序的配料、残渣的过滤洗涤性能,给生产组织带来困难。CaO在钒渣钠化焙烧过程中形成不溶于水的钒酸钙造成钒的损失,当渣中CaO含量每增加l%,则损失4.7%一9%的V:O,”1。也有资料表明,钒渣中CaO较高时会使硅酸盐的破坏速度减慢和破坏温度升高[91。另外,钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺还存在一些问题,需要进一步完善,如在正常的钠化焙烧温度下物料易结块、粘炉、结圈,需要配加尾渣稀释,造成焙烧设备效率降低n01,提钒尾渣因钠含量高而不能在钢铁厂内部循环进一步回收铁、钒等资源,沉钒废水采取蒸发浓缩的方式实现零排放,处理成本高,约占氧化钒加工成本的15%,废水蒸发浓缩处理所得副产物硫酸钠的处理方式有待解决等。钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺主要工艺参数及技术指标如下I“I:钒渣粒度一0.124mm;添加剂种类为Na:CO,;添加剂用量Na:CO,/V:0,=1.3。1.7;焙烧温度780oC~850oC;焙烧时间2—3h;浸出温度>80oC;
钒转浸率88%。90%。
2.1.2钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺是第二种应用于工业生产的钒渣提钒工艺。2009年以前,俄罗斯图拉提钒厂是全球唯一一家采用该工艺进行钒渣提钒
万方数据2011年12月第6期付自碧:钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势.31.
的企业,于1974年建成并投入生产,由于图拉提钒厂最先将该工艺工业化,因而又称为图拉石灰法n2I。钒渣钙化焙烧一酸浸获得的浸出液为pH=2.5。3.2的酸性溶液,直接采用水解沉钒工艺所得产品V:O,含量为88%~94%,产品中的主要杂质为氧化锰、氧化钙和氧化镁。攀钢于1990年进行过该工艺的研究,研究结果与图拉提钒厂相似。产品中V:0,含量低和残渣过滤困难是该工艺未得到大量工业化应用的主要原因。2005~2009年期间,攀钢再次对钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺进行研究,解决了产品V:O,含量低和残渣过滤困难的问题,并于2009年7月在四川省成都市建成了年产500tV:O,的中试线,计划于2011年底建成的攀钢集团西昌基地钒制品生产线也采用该工艺。与钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺相比,钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺在产业化方面有明显的优势:①沉钒废水可以全部在提钒厂内低成本循环,提钒尾渣不含钾和钠,可以返回炼铁厂进一步回收钒和铁,在钢铁企业内部实现循环使用,彻底解决废水、废渣等环保问题对氧化钒生产的威胁。②从钒渣至氧化钒钒收率比钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺可提高2。6个百分点。③氧化钒的生产成本可显著降低。采用石灰石替代碳酸钠作为焙烧添加剂,添加剂成本降低,沉钒废水低成本循环方式与钒渣钠化焙烧一水浸提钒工艺中的废水蒸发浓缩处理方式相比,废水处理成本有大幅度下降。④钒渣放宽了对CaO、SiO:的限制,大大解放炼钢生产能力,对综合性钢铁企业来说可以获得更多的边际效益。也可以直接生产含钙钒渣,省去氧化钒生产过程中的混料操作。虽然钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺在技术上取得了重大突破,但还需要进一步完善。例如,在钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺中,钒渣中的磷在酸浸时会部分进入溶液,由于所得浸出液为酸性溶液,直接除磷技术尚不成熟。若调节浸出液pH后除磷会带来钒的损失,失去该工艺的部分优势,因此,该工艺暂不适用于高磷含量的钒渣。钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺主要工艺参数及技术指标如下:钒渣粒度一0.096nlm;添加剂种类为CaO或CaCO,;焙烧温度900℃。950oC;焙烧时间~3h;浸出温度~50℃;浸出pH2.5。3.2;钒转浸率
89%-92%。2.1.3钠化钒渣水浸提钒工艺和含钒钢渣提钒工艺钒渣钙化焙烧一酸浸提钒工艺虽然使钒渣生产氧化钒工艺变得更加完善,但在铁水提钒生产钒渣时,铁水提钒过程会造成铁的损失、半钢中发热元素的减少和温度的降低,给炼钢带来不利的影响。含钒铁水氧化钠化处理生产钠化钒渣的提钒工艺和含钒铁水直接生产含钒钢渣的提钒工艺可以避免以上不利影响的发生。钠化钒渣、含钒钢渣与钒渣的成分对比见表2。
氧化钠化处理含钒铁水工艺具有同时脱磷脱硫
表2钠化钒渣、含钒钢渣和钒渣的主要成分%
提钒、半钢可实现无渣炼钢、钠化钒渣TFe含量低和钒水浸率高等优点,曾被认为是有很大产业化应用前景的钢铁处理和提钒工艺。国内于1979年开始进行小试和工业试验,大量的试验结果充分体现了氧化钠化处理含钒铁水同时脱硫脱磷提钒工艺的优越性,也曝露出了一些问题,如钠盐处理含钒铁水时烟尘污染大、钠盐消耗大、钠盐对耐火材料的腐蚀大;钠化钒渣直接水浸提钒获得的浸出液P、Si含量高,低价钒需要氧化,钠盐需要回收等。这些不利因素部分可以在技术上解决,但使工艺流程变长,物耗和钒损增大,技术经济指标变差。氧化钠化处理含钒铁水主要工艺参数及技术指标【131:钠盐用量为钠盐:铁水=3%。4%;铁水提钒率85%-90%;铁水脱硫率85%一90%;铁水脱磷率。80%;钠化钒渣钒浸出率95%~99%;溶液中钠盐回收率~85%;钠化钒渣提钒钒总收率。90%。与含钒铁水转炉提钒生产钒渣工艺和含钒铁水氧化钠化生产钠化钒渣工艺相比,含钒铁水直接生产含钒钢渣工艺可省去转炉提钒过程,避免因转炉提钒引起的铁损、半钢发热元素的减少和温度的降