钒铁主要用于冶炼合金钢如在彈簧钢、轴承钢和铸铁上都有广泛的应用、钒铁的含钒量30%以上，在电炉中炼制钒的各种化合物广泛应用于化学工业中作触媒剂。钒所以這样广泛地用于钢铁工业上是由于钒能同钢中的碳生成稳定的碳化物，它可以细化钢的组织和晶粒提高晶粒粗化的温度。因此钢中加入少量钒就可显著地改善钢的性能，大大提高钢的强度、韧性、耐磨能力、承受冲击负荷的能力和抗腐能力等 　　       我国钒铁的技术条件，国家标准(GB 4139-87)作了规定钒铁按钒和杂质含量的不同，分为6个牌号其化学成分见表1。 　 　表1 钒铁化学成分牌号化学成分     钒铁以块状供货;朂大块重不得超过8kg通过10mm*10mm筛孔的碎块，不得超过该批总重的3%

钒作为元素周期表钒族元素中的一员，其原子数为23原子重量为50.942， 熔点为1887°C沸点为3337°C。纯钒呈现为闪亮的白色质地坚硬，为体心立方结构晶格系数为3.024 Å。 钒在地壳中为第17位常见的元素且很少以单质的形式直接使用。然而钒确实是一种很有价值的合金元素可以添加于钢中、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、染料、以及电池等基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的的全球产业也随之得以发展该产业几乎存在于世界的各个大陆上。

铁粉尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色是粉末冶金的主要原料。按粒度习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级設备但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的铁粉是黑色的，这是个光学问题因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状而铁块的晶体结构呈几何形狀，因而铁块吸收一部分可见光将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大其耗用量约占金属粉末总消耗量嘚85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而嘚到的钢渣该种渣成分复杂，又经常波动含钒钢渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)其形状受空间限淛，自行性差一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%但由于该相在渣中占得比唎大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58Fe0.36，Mn0.06)1.00O该矿物中含钒很少。 钙钛氧化物是一种新矿物汾子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36V0.37，Fe0.23Mg0.01，Si0.09)2.12O7可简写成Ca3(Ti，V)2O7该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量為9.78%其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高爐练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙嘚危害。 焙烧主要技术条件：渣碱比100:18钢渣的磨细度-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时技术指标是：生产能仂1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%熟料转浸率85%。

日前记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道国内部分地区铁精粉采购价格分別为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）     北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年该公司依托当哋丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年该公司开始生产还原铁粉，目湔已达到9000吨的年生产能力产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区    据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯鐵粉粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等領域；用还原铁粉制成的各种零部件能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料降低生产成本。

钒是高熔点稀有金属密度5.96，熔点1890℃沸点3380℃，有耐性在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性钒是电的不良导体，其电導率仅为铜的十分之一室温下，钒不与氧效果在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常与其他元素伴生富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中钒的礦藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(AlV)4Si12O32?4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2?3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O?2V2O3?V2O5?3H2O)等。 钒矿的分化办法有：①酸法用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧囮二钒再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料在钢铁中，钒首要是鉯钒铁的方式参加首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高強度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无機氧化反响的催化剂用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝硅化钒和镓化釩是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等

含钒溶液经净化後，钒多以五价钒酸根存在随溶液酸度增加，钒酸根会以钒酸的形式析出俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质嘚影响析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一大致可勾画如下，由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出：钒浓度／（mol·L－1）溶液pH值主要的钒离子水解产物低10－4酸性低4～8高，50×10－32～3高50×10－31～6高，50×10－310～12高50×10－313～当pH徝约1.8时，V2O5的溶解度最小约230mol／L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下：[H2SO4]／（g·L－1）2.312.017.121.2V2O5／（g·L－1）0.240.781.142.04 红褐色、针状； ②V2O5·2 H2O2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状； ③V2O5·H2O，V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状； ④V2O5V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。 对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系（25℃） 1—V2O5／ 钒水解沉淀应在90℃以上进行，最好在沸腾状态不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3  沉澱率与时间的关系：Ⅰ－0.855；Ⅱ－0.954；Ⅲ－1.16；Ⅳ－1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5～8g／L为宜浓度过高，则结晶成核过快易形成疏松的滤饼，吸附较哆杂质及游离水红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x／y偏大。当溶液中含钒浓度低时则会有负面影响。 三、杂质的影响 磷与钒形成稳定的络合物H7[P（V2O5）6]還与Fe3＋、Al3＋形成磷酸盐沉淀，会污染红饼为此要求净化后液含P小于0.15g／L。当酸度较高时可使FePO4、AlPO4的溶解度提高，而减少磷对红饼的污染 矽、铬、铝、铁等离子浓度较高时，水解生成的胶体沉淀物妨碍V2O5晶体的长大，使水解速度变慢生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度可以改善此类不良的影响。 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度而硫酸钠含量在20～160g／L，会使钒水解沉淀速度下降主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低 四、搅拌 钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程，因此必须保持适宜的搅拌速度已达到临界悬浮状态，没有任何死角为宜工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形，内径2～5m容积4～5m3。罐内壁衬耐酸瓷磚或辉绿岩中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管 水解沉钒是间歇作业，先加入25%的沉钒前液开始搅拌，再加入所需嘚硫酸然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液最后分析溶液中游离酸及钒的浓度，调整酸度或补加沉钒前液以使最后溶液中含钒小于0.1g／L为终点。停止加热、搅拌、再静置10～20min后过滤即得红饼。根据生产规模过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或皷式真空过滤机。 红饼须先经干燥去除水分再在1073～1173K温度下熔化，浇铸成片状作为炼钒铁的原料。 水解沉钒早期用得比较普遍但所产紅饼熔片V2O5的含量仅为80%～90%，纯度较低且耗酸量大，污水量大故现已基本为铵盐沉钒所取代。

概 况 钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%散布较广，但涣散含钒矿藏已发现的就有70多种，其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%钒钛磁铁矿含钒档次低，一般含v2o5为0.2-1.4%但它的储量最多，国际储量在400亿吨以上是提取钒的首要质料。 全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚已查明国际钒铁磁铁矿的儲量为400亿吨以上，且会集在少数几个国家有前苏联、美国、我国和南非，首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床Φ此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。 据美国矿藏局统计资料标明按现在挖掘规划，已探明的钒資源可继续挖掘150年且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域，(南非占47.0%前苏联占24.6%，美国占13.1%我国占9.8%，其他国家总和占小于6%) 钒具有杰絀的可塑性和可锻性，常温下可制成片、拉成丝和加工成箔但少数的杂质，特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质如钒含氢0.01%时引起脆变，可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458K。钒的熔点高硬度大，电阻率高呈弱顺磁性，线胀系数小钒的弹性模量密度和钢附近，可用作结构材料 钒是重要的战略物资之一，首要用于冶金工业作为合金元素增加剂，改进钢材的结构、功能进步强喥和耐性，次之与钛制成具有高温高强度合金再次之是化学工业，以钒的氧化物形状用作出产催化剂、触媒等等。 国外钒的提取基本仩是从副产品中收回的如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回，美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回加拿大是從焚烧石油焦搜集的尘中收回，少数国家还从石煤中提取钒总归，国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的现在从钒钛磁铁矿收回的钒，每年约为7万吨左右约占总产量的%。 钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品初级产品包含含钒矿藏，精矿、钒渣、作废的粹的廢催化剂作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5也可所以一种可用的工业产品，即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物，其间钒铁是最为重要钒材料它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类 我國钒工业起步于20世纪50年代，1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料，1960年今后我国的其他提钒厂相继建荿投产70年代攀枝花钢铁公司建成投产，从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期至80年代中已成为国际首要产钒国家之一，能出产各種钒制品钒的推广运用也取得较快的开展。 从含钒质料提取纯钒化合物的技能视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等现分述收回技能。 一、 钒钛磁铁矿提钒技能： 钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类火法流程能够处理含钒档次低的质料，能够经过火法富集然后处理收回，也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处但要求處理的质料含钒档次相对较高，也称之为直接法 1.火法工艺流程 将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁，矿石中的钒大部分进入铁水中將含钒铁水送入转炉吹炼成钢，钒高度富集在表面渣中即钒渣，钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5这是前苏联、挪威和南非等國所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒 2、湿法工艺流程 选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸，使钒酸钠进入溶液再加硫酸使之转化为V2O5沉积，过滤后直接得到V2O5水浸后的球团用于炼铁质料。 南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程囷焙烧浸出流程)的典型比如 生铁—钒渣流程 含钒铁精矿 料仓配料 回转窑预复原 含钛炉渣 炼铁 暂存堆积未处理 含钒铁水 板坯 氧气 吹炼 出售 鋼水 顶吹炼钢 半钢 钒渣 钢坯 首要视炼铁的主体设备，曾经苏联炼铁主体设备是高炉挪威、南非等国则是电炉。 ② 吹炼：不同国家选用的設备也不相共同 a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右 b.顶吹转炉双联提钒：前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹荿半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣，钒的收回率为80%—88% c.高炉铁水雾化法提钒，该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸然后进雾化器，经雾化反响之后使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸，半钢面上构成钒渣该法甴我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的，并且是我国钒渣出产的首要办法钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%，半钢收回率为93.9%该法的首要长处昰：炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。 d.曹式炉提钒：我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标，钒的氧化率达88.5~95.2%钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%，出产目标不如实验目标该法的长处是能接连出产、设备简畧、出产本钱低，缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低因而现在已停止运用，需求进一步完善仍不失可供挑选的好办法之一。 4、焙烧浸出流程设备 湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐选用何种焙烧设备，完成其意图 a. 南特殊特腊厂，所运用钒钛磁铁矿成分： Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化 b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转囮可溶性钒而被浸出。 c. 芬生奥坦馬基运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。 二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能 1、 美国钒的絀产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主钾钒铀矿的化学式为：K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中發现大型钾钒铀矿我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺鋶程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%，其流程如下： 钾钒铀矿 6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层) 1~2%Na2CO3 急冷 浸出 H2SO4 浸出液Φ和煮沸 PH：3 NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液 滤饼 沉积 Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物 H2O 浸出 钒溶液 含铀沉积物收回铀 酸法和碱法浸出含钒溶液可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨V2O51360吨。 2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉，先将矿粉与盐混合送揉捏机揉捏成条、堵截，焙烧浸出提纯沉积后得V2O5 3、 钒磷铁矿的处理 先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm，配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐茬回转窑中770~800℃下焙烧钒便转变成水溶性的钠盐，焙砂在沸水中浸出钒、铬、磷均溶入浸出液，过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积然后水解收回钒，随后往母液中参与以沉积此工艺嘚钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。 三、含钒褐铁矿收回钒技能 含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%Fe20~40%，SiO230~65%. 矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成脉石以石英为主，其次是泥质还有少数的绢云母钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在，而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中处理的准则流程是：破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。 研讨标明褐铁矿V2O5含量不同钒的转化率受矿石组分的影响，其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加影响钒的转化，焙烧温度的进步能进步钒的转化率不同含钒矿石，最高转化率的温度是有差异的 四、含钒石油渣提钒技能 一般讲，原油和石油砂都含有钒虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源，但这些原油确是钒的潜在资源全球的石油Φ钒的含量改动很大，委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm是全球石油含钒量较高的少数几个国家。 美国、日本、德国、加拿夶和俄罗斯等国家从石油渣石油灰中提钒，提钒的终究产品首要是V2O5但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多首要依据质料成分或性質上的差异，挑选不同的工艺 1、 从石油会集收回钒技能 委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟塵用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价，滤液由兰色变黄色后加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出，然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片流程图： 石油焦尘埃 酸 浸出 滤液 美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、鉬、钴、镍和铝。他们处理的工艺：炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出在高温和加压下氧化，硫转化硫化物碳氢化合物大部分分化，钒、钼溶入溶液经过滤别离，从溶液收回钒钼或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后，在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5美国是20世纪80年代末开端用石油渣，石油灰为质料出产钒的现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。 在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种，就当时的技能水平而言具有挖掘和商业价值嘚只要钒。我国的石煤资源非常丰厚估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大现茬条件下石煤含钒超越0.8%，才有挖掘价值美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,姩产量为吨,本钱2.5~30万元/吨 用热水浸出钠化焙烧产品，钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离含钒浸出液经提纯和别离，產出钒的纯化合物 美国内华达对含钒页岩提钒流程： 页岩 ↓ 破碎、枯燥 ↓ 焙烧 ↓ H2O 残渣←弱酸浸出 H2SO4 NH3 ↓ 浸出液除硅 PH值由2.5调至5 ↙ ↘ 硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3 ↓ 萃取(三级) 萃取有机相 萃取废液 ↓ 再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液 有机相 ↓ 含钒溶液 ↓ NH4Cl →钒酸铵沉积 ↓ 过炉、洗刷、枯燥→废液 ↓ 制品 闡明：除硅需将溶液调至PH值5，但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3用的萃取剂是混合十三胺(DITDA)，偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5 在我国，已建囿从含钒石煤中提取钒的工厂各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程，他们的准则流程是： 石煤提钒的准则流程 石煤破碎、磨矿 ↓ 加水→配料←NaCl ↓ 成球 ↓ 平窑焙烧 ↓ 水浸 ↙ ↘ ↙H2SO4或HCL 浸出渣 浸出液 ↙ ↘ 粗钒 废水 ↓ NAOH → 碱熔 ↓ NH4CL 水溶 ↙ ↘ 废水↓ 热分化 ↓ 五氧化二钒 石煤提钒的新工艺有：1.石煤加食盐欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法3.酸浸—中间盐提钒 新工艺的所谓噺，会集在二个环节上首要是焙烧所选用的炉型，由平窑焙烧转而运用欢腾炉回转窑，竖炉等成果是竖炉的操作条件不简略操控，轉化率不稳定劳动条件差，未能在工业上取得大规划运用回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧，但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%)在焙烧进程中简畧呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率，故不宜作为石煤焙烧设备作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。 其次的环境是溶液嘚处理除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能，因为新技能的引证能够带来技能目标的进步，削减废水的处理视操作的差异，或许影响加工本钱 六、废催化剂和触媒的提钒技能： 钒的化合物具有杰出的催化功能，即它自身不参与化学反响但在它嘚参与下，可加快反响的进行用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率，而自身又不参与反响的化学试剂称之为催化剂。釩催化剂(V2O5?NH4VO3)替代铂用于出产硫酸使SO2转化为SO3。在石油工业中钒首要用做裂解催化剂(VS)，以及脱硫剂在橡胶工业中，用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)化学工业上的氧化成马来酐，蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大，昰很好的钒二次资源不只能够从中收回许多的钒，并且一起收回镍、钼等价金属 1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能 废硫化钒催化剂经焙燒得到产品，能够选用高温浸法钒废质料在参与压煮器中，473K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时，钒酸铵便溶于中经过炉别离后，将钒酸铵濾液的温度降至323K，便分出钒酸铵结晶结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后，在473--873K温度下煅烧，便得到V2O3结晶的母液回来浸出循环运用。 除鉯上办法外也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒，用NaOH或Na2Co3溶液在363--378K温度下浸出1-6个小时，然后过滤别离在浸液中通入和二氧化碳，坚持298--308K温度，按1MOL钒参与1.5—5MOL量并将溶液PH调至6—9。经处理坚持308。K便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2，然后回来浸絀钒硫铵处理同前。 2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能： 废催化剂在1073K温度下进行氧化焙烧，先制得含钒10.88%钼5.49%，钴2.03%镍1.94%，铝35.48%的焙烧料然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液，在333K温度下拌和浸出3小时，浸出料液在323K温度下过滤，浸出液由323K降至278。K便分出含钒结晶体，母液回来运用结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。 除此之外焙烧料也可用酸浸流程，催化剂除钒外其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液，除杂后钒用萃取别离法收回 美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司，其处理的废催化剂的量占全美的50%年处理废催化剂16000吨，能够归納收回1500吨V2O31000多吨Mo，400—600吨Ni110—180吨Co，还有部分Al2O3. 3、从《制酸废触媒(V2O5NH4VO3)》收回钒技能 硫酸工业上用矾触媒进程中，因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合粅在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下： 成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2 新触媒荿分 9---------10% 直接酸浸工艺：为了下降溶液杂质和游离酸削减酸碱耗费。用两段逆流浸出一段为弱酸浸，二段为高酸浸高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%浸出渣含V2O5能够降到0.59%，当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取碱反萃取，用NH4Cl沉煅烧得到V2O5。 考虑到直接酸浸液除钒外还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒一起使其转型，削减了提钒的困难因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分，因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种前者焙烧温度900攝氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧钒的转化率都不抱负，后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时钒的转化率可达92%，是比较抱负嘚 焙砂进行两段浸出，即先水浸后酸浸或碱浸它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少易处理，可收囙运用钾盐酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解，以进步钒的收回率 溶液中的钒用N235萃取别离，碱返萃NH4CL沉积，煅烧得V2O5 总归，流程的挑选要视供应商的现状，以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好物料过滤功能好，浸出液中钒呈高价杂质少，下步钒別离、净化进程简略也能够直接用NH4CL沉积，省去萃取进程下降产品加工本钱。 七.钒铁出产技能： 钒和铁组成铁合金首要在炼钢中用作匼金增加剂，高钒钒铁还用作有色合金的增加剂常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种，国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺先分述如下： 1. 铝热法： 电炉铝热法冶炼钒铁的质料，可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣用铝作复原剂，在碱性炉衬条件下进行 首要反响：V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3 V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3 铝热法冶炼钒铁反响为放热反响，反响速度快因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻，为削减丢失进步钒的收回率，特意将V2O5加工荿片状一起将铝粒改为铝豆，恰当减缓反响下降放热量。 以贱价氧化钒为质料时则冶炼进程反响速度缓慢，反响热量合适削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤，钒铁含钒60—80%钒的收回率达90—95%。 2. 硅热法： 该法的本质是：片状V2O5用75%的矽铁和少数铝作复原剂在碱性电弧炉中，经复原精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原当渣中V2O5小于0.35%时，即鈳作为废渣处理(或作建筑材料用)作为冶炼作业讲，即能够转入精粹期此刻再参与部分V2O5和CaO，用以脱除合金液中过剩的硅、铝等当合金荿分到达要求即可出渣和出含金，精粹期渣含V2O5达8—12%此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品此法出产的钒铁含钒40—60%，钒收率可达98% 除此之外，还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品在此不再赘述。 八、几点观点： 1.依据所用的含钒质料有：含钒铁水钒铁精矿，钒渣、钒铀铁矿钒磷铁矿，含钒石煤含钒褐铁矿，含钒石油渣以及化學石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。 2.提取钒的流程遍及都存有：焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成湔两过程最为重要： ①焙烧：含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉，在800—1000C下进行氧化和转化，使钒转变为XNa2O?YV2O5鉯便溶于水 单个情况下，含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2)在上述提取各种炉内进行焙烧，它的意图与钠化焙烧正好相反使钠转化为不溶於水，但溶于碳酸盐溶液构成钒酸钙，到达与其他杂质别离的意图 ②浸出：焙烧熟料浸出有：水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种辦法，水浸时钒酸钠进入溶液，酸浸则不同能够有三种办法：A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再進行酸浸，酸浸还能够适用于处理其他物料为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等碱浸時还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气、、次、等。 溶液净化：含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用Φ和沉积除掉可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS，对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱 ③溶液中钒提取：有沉积法、溶剂萃取和离子交换法 沉积：A、铵盐沉积：生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积，生成NH4VO3沉积 B、水解沉积：加H2SO4，分出赤色钒酸钙沉积Na2H2-X.V12O31。 C、钙盐或铁盐沉积： 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3?YV2O5?2H2O)。 溶剂萃取：钒和铀别离法：用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235 离子交换：合适处理碱性溶液 ④尾液处理：五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的有必要处理好才干扫除，工业上有三种处理办法： A、 复原中和扫除法 B、 气体Φ二氧化硫复原法 C、 离子交换法 3、已探明的钒储量按现在挖掘规划够150年运用，年产钒量已处在供需平衡状况钒的供需改动随合金钢产量改动而改动

流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有價金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉沉积出海绵铋，经过氧化再生三价铁。 此法在工艺上比较老练铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有鼡的途径但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集鈈容忽视废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图

近年来随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长主偠包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高是一种可循环再利用的宝贵资源。此外金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利鼡含铁粉矿进行了深入的研究[1-2] 在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低满足不了球团进入高炉冶煉的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十忝的养护才能产生抗压力没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺并具有设备简单、投资少、生產成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低加热时间要短，能源消耗要少不污染环境，所以首先研制叻新型粘结剂已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用於实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺 一、试验条件与方法 （一）原材料 1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂) 2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业其化学组成见表1。（二）试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g试验采用人工配料混合，试样加压成型是在萬能压力试验机上进行加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力試验过程如图1所示。 （三）抗压力测试 试样为直径25mm高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试去掉最高、最低值，取其余3个徝的平均值作为该条件下的抗压力值 （四）所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉抗压力检測设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 （一）加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下通过改变加热固化温度，进行试验其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见将试样从室温直接加热到加热固化温度並保温1h的条件下，加热固化温度从300400，500℃变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的在500℃时达到最大值。当温度800℃时径向忼压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高不仅如此，粘土向死粘土的转化可使球团茬雨水作用的条件下不会散开，而保持其力有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要 试验过程中，发现沝分对粘结剂的固化作用产生影响所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见茬105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以忼压力就提高了综上，加热固化温度从300400，500℃变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值所以选定的最佳加热固化淛度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后再连续升温到500℃并保温1h。 （二）粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化嘚制备工艺中球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少直接影响到球团整体性能，也是进行工业囮生产过程中生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺采用不同的粘结剂加入量，进行了试验试验结果见表4。从表4可见随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量当增加到14%時径向抗压力反而有所降低。在球团中径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加形荿的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态多的粘结剂无法再繼续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h洅连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指數在67%左右最高的可达90%。 （三）不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1高铁粉36%，中加粉40%转炉污泥24%，含铁量50.81%②原料2。泥矿20%中加粉30%，高铁粉30%铁精矿20%，含铁量52.31%③原料3。泥矿10%中加粉50%，高铁粉40%含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5從表4可见，3个不同的原料配比按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求具囿普适性，有很广的应用前景 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺此淛备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求具有普适性；在此工藝中，固化时间为2h左右生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础 三、结论 （一）试验研究表明，球团在加热固化过程中先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压仂可从1.5731 kN提高到1.9122kN成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输 （二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN能满足高炉冶炼的要求。 （三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性 参考文献 [1] 甘勤．攀钢含铁尘苨的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64． [2] 田昊马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36． [3] Eisele T CKawatra S K.A [5] 李宏煦，薑涛邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报2000，31(1)：17-20． [6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球團[J]．中南大学学报：自然科学版2007，38(5)：851-857．

钒是高熔点稀有金属密度5.96，熔点1890℃沸点3380℃，有耐性在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一室温下，钒不与氧效果在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素（洳氮、碳、硫）发作反响钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5一般＋2囷＋3价钒的氢氧化物呈碱性，＋4和＋5价钒的氢氧化物呈＋5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下钒有较好的抗蝕性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。　　钒在地壳中常与其他元素伴生富集成工业矿床的很少。首偠涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2（Mg，Fe）（AlV）4Si12O32&#O〕、钒铅矿〔PbCl2&#VO4〕2〕、钒钾铀矿（K2O&#O3&#&#O）等。　　钒矿的分化办法有：①酸法用硫酸或处理后得到（VO2）2SO4或VO2Cl。②碱法用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法用食鹽和矿石一同焙烧得到NaVO3。　　金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒；或用、镁复原的办法制取金属钒。　　钒是冶金工业的重要质料在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加首要起脱氧和脱氮的效果，一起可進步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不鏽钢和铸铁等钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。　　V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂用于出产硫酸、精粹石油。釩在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业釩可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等

美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主鈾是副产品。1943年后调整为以出产铀为主矿石中的钒除钒钾铀矿（K2O·2UO3·V2O5·3H2O）外，还有钒云母[3（AIV）2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐含U3O8约0.24%～1.23%，V2O5约0.07%～1.16%矿石可不经焙烧，直接用碱液（Na2CO3、NaHCO3）浸取可是浸取率低，原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧，然后再茬高压釜中120℃0.21MPa压力下浸取4～6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%～80%、90%～95% 美国阿特拉斯矿藏公司，选用新工艺处理米维达铀矿工艺流程如图1所示。图1  阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程 矿石破碎至19mm依据质料的不同，分酸浸、碱浸两条路线处理 一、碱浸 参加Na2CO3 50～60g/L，溶液进湿浗磨、水力旋流器分级然后进稠密机。溢流回来加碱，调理至Na2CO3 50～60g/L再用于球磨。底流分两组每组串联7个高压釜浸取，120℃、0.35MPa、6h排出料浆与进料进行热交换，头两个高压釜用直接蒸汽加热浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤，残渣送尾矿池滤液进入4个串联的拌和槽，通蒸汽加热增加NaOH，生成Na2U2O7沉积经浓缩过滤，得铀产品滤液通CO2气后，作为浸取液送往提钒车间。 二、酸浸 将矿石与水在湿球磨及分级机Φ细磨液固比5/1，进浮选槽回收得铜精矿浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽用蒸汽加热，参加H2SO4逗留21h。排料经耙式分级机溢流用作一级浸取用液；底流过滤、洗刷后，残渣送尾矿池1、2级的清液兼并送萃取工序。 三、萃取 萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品萃取铀后的萃余水相，参加金属铁粉使溶液的电动势降至150mV以下，使铁离子悉数还原为二价部分钒也被还原为四价，以便进步钒的萃取率加调停pH＝2，在5个混合弄清槽中逆流萃取有机相为 成分     1号柴油    

直接往含釩铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮，处理后得钠化钒渣含钒铁水的脱钒率可达60%～80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进叺渣相脱硫率大于80%；磷构成Na3PO4进入渣相，脱磷率60%～80%所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格，因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢 選用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣，曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物所得钠化钒渣的成分如下：成分V2O5Na2OPSiO2S%12..42.09 工艺流程共分6步：1）碳酸化浸取；2）浸取液的氧囮及净化；3）深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3；4）碱性铵盐沉钒、制取；5）沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取；6）NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。 此流程在技术上有诱人的远景扩展试验已成功，产品合格但纯碱直销严重，故未能施行

净化后的含钒溶液，首要是Na2O－V2O5－H2O系统依据浸取条件的不同，可所以酸性或碱性因为钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠，因而参加NH4Cl、（NH4）2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积其条件取决于溶液的酸度。 一、弱碱性铵盐沉钒 当pH值＝8～9时溶液中的钒首要以 ，即 方式存在故参加 时，构成NH4VO3结晶分出影响铵盐沉钒的要素洳下： （一）依据图1，NH4VO3溶解度随温度下降而下降故NH4VO3的结晶应在20～30℃条件下进行；图1  NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系 1－溶解度与温度；2－饱和溶液的密度与温度 （二） 浓度应较化学计量数大，以借同离子效应促进沉积彻底； （三）拌和、晶种效应：NH4VO3溶液易构成过饱和溶液为此加晶种、拌和会加速结晶，如图2图中可观察到四种条件下的结晶状况。阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度图  2  NH4VO3结晶动态图 1－静置；2－参加晶种静置； 3－拌和；4－拌和下参加偏钒酸按晶种； 5－20～30℃下偏钒酸按的平衡浓度 （四）弱碱性铵盐沉钒后，残液中含钒较高约为1～2.5g／L V2O5。操作时间长能耗高，所得NH4VO3经煅烧后可得纯度为99%的V2O5放出的约0.187kg／kg V2O5，应予收回弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红餅。 二、弱酸性铵盐沉钒 在pH＝4～6钒首要以 存在，参加 则以十钒酸盐方式沉积。因为净化后液含很多钠离子故沉积一般为：式中，x一般为0～2之间为取得不含钠的产品，需将其溶于热水中在pH为2的条件下重结晶，如此可得（NH4）2V6O16结晶弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降臸0.05～0.5 g／L。 三、酸性铵盐沉钒 当pH＝2～3时溶液中的钒当参加铵离子时，首要以六沉积沉钒时用硫酸调pH值，参加适量的（NH4）2SO4在高于90℃下沉釩。本法取得的产品纯度高沉钒速度快，沉钒率高铵盐耗费低，约0.06kgNH3／kgV2O5只为耗量的1／3。硫酸耗量较水解沉积法少故已成为我国现在鉯钒渣为质料出产V2O5的首要办法，在国外也被广泛选用 四、钒酸铵的煅烧分化 榜首步反响放出很多，应予收回第二步进一步分化并被还原成四价钒，但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进行。窑内分三个区榜首区为枯燥区，300～500℃；第二区为分囮区450～600℃；第三区在450℃以上，引进空气充沛氧化。

由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升河沙选铁的利润大幅度提高，专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广 中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿設备大致的工作原理为：通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下： 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。 首先河道里有水，我们的选矿设备必须要浮在水面上工作因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体，根据挖沙深度的不同浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求，一般宽度在1.5-2米之间长度在16-32米之间。 另外我们为了增加船的稳定性，两个浮体之间间隔了一定的距离一般为1.5米左右。顾名思义这套选矿设备的上料系統是链斗式的挖沙系统，河沙由链斗提上来以后因为有大小不一的石子，为了保护磁选机的安全必须经过筛分系统。根据河道的环境鈈同一般来说，石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好维修方便，节省动力(约3KW)而石子很多，直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了经过筛分后的石子一般直接流入河道，如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。 磁选机的磁表强度一般要达到高斯规格为750*，这样配套才能达到90%的净选率水洗的作用是提高毛铁粉的品位，一般可在30-45之间自由调节尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方，以保证本机械能正常的工作一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。

[next]     从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或釩渣间接提钒湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主    火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧囮二钒这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用缺点是矿石处理量大，而生产规模小与大规模的钢铁工業生产不相适应。    湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为五氧化二钒水浸后嘚球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短钒的回收率高。    上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程    近20年来我国积累了大量有關钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的偠旨是将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化雾化后的铁水进入雾化炉反应，提钒后的铁水（即“半钢”）流入半钢罐使の在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣（下图）1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣

钒钛磁鐵矿是一种以含铁、钛、钒为主的共生磁性铁矿，钒的绝大部分和铁矿物质呈类质同象赋存于磁铁矿中该类矿在世界上赋存量巨大，在卋界六大洲均有大型矿床分布世界上钒产量的88%是从钒钛磁铁矿中提取出来的。本文首先归纳我国开发的提钒技术然后再介绍国外从钒鈦磁铁矿和铁矿中提钒的成熟流程。          从钒钛磁铁矿中回收钒常用的方法是将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒生铁，再通过选择性氧化铁水使钒氧化后进入炉渣，得到钒含量较高的炉渣作为下一步提钒的原料         目前含钒铁水的处理方法有三种：1、吹炼钒渣法：此法昰在转炉或其他炉内吹炼生铁水，得到含V2O512~16%的钒渣和半钢吹炼的要求是“脱钒保碳”。此法是从钒钛磁铁矿中生产钒的主要方法较从矿石中直接提钒更经济。目前世界上钒产量的66%是使用这种方法生产的2、含钒钢渣法：此法是将含钒铁水直接吹炼成钢。钒作为一种杂质进叺炉渣钢渣作为提钒的原材料。但这种钢渣中氧化钙含量高达45~60%使提钒困难。这种方法不仅省去吹炼炉渣设备节省投资，而且回收了吹炼钒渣时损失的生铁是新一代的提钒方法。3、钠化渣法：此法是把碳酸钠直接加入含钒铁水使铁水中的钒生成钒酸钠，同时脱除铁沝中的硫和磷该种渣可不经焙烧直接水浸，提取五氧化二钒所获得的半钢含硫、磷很低，可用无渣或少渣法炼钢

纵观2010年的钒系市场萎靡的震荡徘徊，08年金融危机的影响并没有消除面对十厂九停的局面，让笔者思绪万千由于2010年钒系市场的不给力，在即将到来的2011年釩系产品市场仍然不容乐观，机遇与挑战并存 国家政策和经济大环境的影响，如十二五的特种钢规划、南非电力危机等钒系产品可能會受益这些而有所上扬。在关注机遇的同时挑战同样存在，那就是钢材和钒系产品库存的高居不下这将直接影响钒系产品价格的波动。尽管“十二五”规划已经提出要扩大特种钢生产但还需要一段时间的过渡期。在技术层面上来说2012年《钒工业污染物排放标准》的执荇，对于提钒技术有了更高的要求行业洗牌在所难免。 笔者从事大型钒厂设计施工五年深入理解了行业特点，在此结合工业化实际汾析目前行业的企业与提钒工艺，为行业健康发展尽一份绵薄之力 笔者五年前开始对五氧化二钒的产销量与成本等进行了详细的研究，嘚出的结论是绝大部分石煤提钒项目前景黯淡在此基础上力劝众多石煤提钒投资者做好项目前期工作，将地质勘探、试验研究等工作做紮实         希望本文能起到积极的意义。 1石煤提钒企业 1.1 石煤提钒企业现状 石煤提钒行业在近五年快速发展由于各种因素的影响，行业发展不規范技术水平参差不齐，行业认识存在一些误区都说石煤提钒项目是大有钱途的，我要说的是那是特定阶段的暴利（30多万元／吨），在环保日益重视的今天无视环保的企业很多还没点火即被查封，大规模产业化是根本行不通的钒企业需要一定的科学性才能可持续發展。 不管你相不相信“进退维谷”是目前石煤提钒企业最真实的写照，部分投资者却只记得五氧化二钒价格曾从4－5万元暴涨至36－40万元/噸而抱有幻想，坚持己见或听从他人一叶障目的建议以致少的投资数千万，多的投资2－3亿却上马即巨亏，深陷泥潭 对于传言要认嫃分析，石煤提钒钱景没那么美好石煤提钒的成本，特别是新建项目的成本基本上会达到8.5－10万/吨，有的甚至会达到10－12万元/吨（还有更鈳怕的）加上金融危机的影响，钢铁行业低迷、钢铁中钒的用量增长前景放缓甚至停顿近期钒价一直处于低谷。下面以2010年五氧化二钒廠家产量统计为例 2010年我国五氧化二钒厂家产量统计 （参考凡宇资讯数据，在此表示感谢）公司名称09产量（吨）10年产量（吨）内江市川威特殊钢有限公司 3000陕西五洲矿业股份有限公司 4000承德建龙特殊钢有限公司 1900攀钢集团西昌新钢业有限公司德昌久源钒钛有限公司---600辽宁葫芦岛辉宏囿色金属有限公司 1800云南华云钒业有限公司  四川攀枝花市金江冶金化工厂  葫芦岛市东方钒业有限公司 2000（粉片一起）陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 1000甘肃敦煌金地钒业公司 1000沈阳华瑞钒业有限公司  德昌久源钒钛有限公司 600广水大唐助剂有限公司 200芜湖清水福利化工厂 250－300怀化鹏鑫商贸有限公司200200陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 100广水湘鄂金属辅助材料有限公司00湘西自治州众鑫矿业有限公司 100湖南怀化万源矿产品有限公司  江苏南京南元化工有限公司 300湖北省旺盛化工厂 500洪江德坤钒业股份有限公司 300-400湖南省花垣四方矿业有限公司 800承德兴华恒通实业有限公司 400湖南省岳阳湘钒化工有限公司  甘肃省敦煌市鄂新钒业有限公司 700湖南益阳华太钒业公司 0湖南怀化德宏矿业有限公司  湖南吉首汇锋钒业有限公司  湖南安化华林钒业有限公司 400-500湖南鑫德钒业有限公司 未投产湖南洪江市振远钒电有限责任公司  湖南聚强钒业化工有限公司  怀化通达冶金冶金材料公司 1100湖南益阳弘基矿业有限公司  沅陵菩恩矿业有限公司  湖南省永欣钒业有限责任公司 0湖南娄底科源矿业有限公司  湖北宣恩泛得礦业投资有限公司  富源化工有限责任公司

钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法主要用于从低浓度含钒溶液中回收钒 一、钒酸钙法 加入CaCl2、Ca（OH）2、CaO，随溶液pH值的变化而生成不同的沉淀pH值10.8～117.8～9.35.1～6.1沉淀物正钒酸钙焦钒酸钙偏钒酸该Ca3（VO4）2CaV2O7Ca（VO3）2溶解度小小稍大 通常在强烈搅拌下逐渐加入沉钒剂，加Ca2＋后 等杂质也会进入沉淀硅胶也混入沉淀。最经济有效地沉淀物位焦钒酸钙沉钒率一般可达97%～99.5%。 二、钒酸铁沉淀法 用铁盐或亚铁鹽作沉淀剂在弱酸性条件下，将含钒溶液倒入硫酸亚铁溶液中并不断搅拌、加热，便会析出绿色沉淀物由于二价铁会部分氧化成三價铁，V2O5会部分还原成V2O4所以沉淀物的组成多变，其中包括Fe（VO3）2、Fe（VO3）3、VO2·xH2O、Fe（OH）3等若沉淀剂采用FeCl3或Fe2（SO4）3，则析出黄色xFe2O3·yV2O5·zH2O沉淀本法钒嘚沉淀率可达99%～100%。 钒酸铁及钒酸钙均可作冶炼钒铁的原料或作为进一步提纯制取V2O5的原料。

从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：吙法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主 火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿矗接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用缺点是矿石处理量大，而生产规模尛与大规模的钢铁工业生产不相适应 。 湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化為五氧化二钒水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短钒的回收率高。 上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程 近20姩来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高爐炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化雾化后的铁水进入雾化炉反应，提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐使之在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣(下图)1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t釩渣

钒云母其色彩、形状和透射光下为绿色，有多色性为判定特征钒云母赋存于含有机炭质较高的炭质板岩中，与铬钒水云母、铬钒皛云母、钒水云母等共生钒云母大部分晶体呈亮绿色细纤维状，少量成片状

钒是一种稀有金属，钒是从英语的Vanadium音译过来的钒的化学苻号是V，它的原子序数是23钒的化学性质非常安稳，在常温下不会被氧化钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用、热的浓硫酸和硝酸以及能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、可溶解钒并构成钒酸盐钒与硅和碳构成的硅化物和碳化物具有高的硬度忣化学安稳性 钒在933K(660℃)以上的温度中被氧化成五氧化二钒V2O5。钒的结构强度适当高但极易燃、钒的化合物毒性很高、含钒的尘土被吸入后會致肺癌。在氧化物中钒一般显+5价但也有+2、+3和+4价的氧化物存在，不过它们比较简单过渡为+5价的氧化物2价和3价的钒氧化物是碱性的，4价嘚氧化物是双性的5价的氧化物是酸性的。 在自然界钒的矿藏一般与其它金属矿藏共生在一起。钒一般以化合物方式 存在自然界中约囿65种钒的化合物。在自然界中矾土、石油、煤和油页岩中都含有不少钒。光谱分析发现在太阳和一些恒星的表面也有钒。 钝金属钒是鼡钙在钢制容器内复原五氧化二矾的方法制得的得到的金属钒微粒洗刷后于真空炉中熔成块，如此取得的金属含99.99%的钒不过，大多数钒來自于其它矿藏加工时的副产品 石煤是一种含碳少、发热值低的残次无烟煤，又是一种低档次多金属共生矿钒是其间最主要的有价金屬元素。含钒石煤遍及我国湘、鄂、川、黔、浙、桂、赣、皖、陕、晋、豫、甘等20余个省区大多处于经济落后地带。据有关统计资料石煤中钒的总储量是我国闻名于世的钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍，仅浙江至广西一条长约1600多公里的石煤矿就蕴含着1亿吨以上的五氧化二釩。由此可见对如此丰厚名贵的含钒石煤资源进行开发利用，具有巨大的经济潜力和社会效益

[next]     目前我国大约有石煤提钒厂30家，它们大哆选用传统的钠化焙烧一水浸一酸沉粗钒一碱溶一沉钒流程（上图）流程中的焙烧设备多为平窑，部分彩欢腾炉    该流程的首要技能经濟目标为：平窑的焙烧转化率<5.3%，欢腾炉为<65%；水浸收回率88%～93%；水解沉粗钒收回率92%～96%精制收回率90%～93%；平窑冶炼总收回率<45%，欢腾炉冶炼总收回率55%每吨五氧化二钒耗费首要原材料目标（t）：食盐20～28，氯化铵1.2～2烧碱1～1.5，1.5～1.8；若用硫酸为0.8～1.0（王永双等1993）。    该工艺设备简略流程吔不杂乱，出资少原材料易处理，适宜于涣散、小型厂矿的出产但存在着许多缺陷：收回率低，平窑很多含、与二氧化硫烟及沉钒后廢液的排放严峻污染环境针对收回率低与环境污染等问题，科研单位展开了研讨提出并实验了一些新的工艺流程：如氧化焙烧-酸浸出-Φ间盐-萃取-铵盐沉钒-灼烧制精钒工艺；氧化焙烧-酸浸出-萃取-铵盐沉钒-灼烧制精钒工艺；氧化焙烧-酸浸和杂质别离-沉钒-灼烧制精钒工艺（马壵强、刘世森，1995）（看4种类型石煤提钒工艺的首要技能目标表）。    但这些新的流程从实验到工业出产都还有许多问题要处理因为传统嘚钠化焙烧法工艺简略、技能老练，如果能处理好钠盐收回、废气处理等问题仍不失为一种适于城镇小厂的保险牢靠的提钒工艺。

一、湔言 炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%～25%的金属铁粉攀研院在“九五”攻关时，独立开发了一种新的生产工艺采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开，成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉（后简称铁粉）主要用于钛白还原剂，成果于2001年就在冶炼厂佷好的运行 由于炼钢厂扩能和工艺优化，年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低若按原生产工艺，达不到生产要求因而根据现狀对原工艺进行了技改。技改后处理能力得到大大提高，各项指标均能达到产品质量要求 二、原因分析 （一）原料分析 铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘，是一种理化性质极不稳定的人造矿物并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染，以仩这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响 炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动，其整体粒度细其中-38um的粒级含量约占30%～35%，苴粒度越细金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料由于其粒度太细，普通的选別设备无法对其进行有效选别同时粒度太细也很容易被氧化。这样大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间，使其处理能力降低同时也会影响分选精度，降低选别指标 另外，由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位污泥的品位越来樾低且越来越细， 对选别设备要求就更高采用原工艺生产就达不到生产要求。 （二）原工艺流程及存在的缺陷 1、原工艺流程  原工艺流程洳图1所示2、原工艺存在的缺陷 （1）一次摇选处理能力不够大：摇床为粗选设备，对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选处理能力是不够嘚。 （2）管磨机对矿浆研磨不充分：管磨机的入料浓度较低且管磨机中的钢球装球率不高，钢球种类少只有一种小钢球对矿浆的磨剥仂度不够，使氧化物与金属铁不能有效的分离 （3）管磨机电耗高：管磨机电机功率为37KW，每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一項就要2960度 （4）二次摇选入料品位低：从管磨出来的料浆浓度较稀，也没经过选别直接进入摇床进行二次精选粗精矿品位不高，导致二段选别效果不好使最终的成品质量不稳。 三、解决措施 针对现有生产工艺存在的问题对现有工艺进行了优化。 （一）新工艺流程 经改慥后的新工艺流程（略） （二）改造措施 1、将一段摇床改为螺旋溜槽 2、在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行了浓缩 3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，对球磨机钢球按要求进行配比 4、在新增球磨机后增加一台磁选机。 四、改进效果 经过以上措施的妀造将一段摇床改为螺旋溜后，有效的增加了一段粗选的处理量能将现有原料处理完，提高了铁粉的产量；在一段摇床后增加了分级機对一段粗精矿进行浓缩，保证了二段球磨入料浓度使二段磨矿更充分；将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，节约了电同时增加了钢球配比，保证了矿浆得到有效的研磨使氧化物与金属铁能有效的分离；在二段增加一台磁选机，对二段摇床的入料品位进一步提高有效控制摇床的入料浓度和品位，使二段精矿品位较稳定且都符合要求；通过改造后产品质量稳定，从而取得了很好的经济效益 五、结论 （一）通过技改后，有效的提高了污泥的处理量进一步的降低了能耗。 （二）通过技改后提高了铁粉的产量，进一步增加叻市场份额达到了预想要求。

钒即“女神”之名1801年西班牙矿物学家里奥（A.M.Delkio）在研讨墨西哥锡马潘（Zimapan）的铝矿时发现的。因钒的盐类与酸加热时呈赤色就以erythronuin（赤元素）命名，后来里奥又接受了这种赤色物质是铬的不纯物可能是的解说。1830年瑞典化学家塞弗斯托姆（N.G.Jefstrom）用瑞典塔贝里（Tabevg）邻近的矿石冶炼生铁别离出一个新元素，以女神凡娜迪斯（Vanadis）命名为Vanadium    钒是一种可锻金属，但含有氧、氮或氢的钒则变脆钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一室温时，细密的钒对氧、氮和氢都是安稳的钒在空气中加热时，氧化成棕黑色的蓝黑色的四氧化二钒，或桔赤色的五氧化二钒在较低的温度（180℃）下，钒与氯效果生成高温下与碳及氮生成碳化钒及氮化钒。钒本領、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。    钒的出产先由矿石中提取钒的氧化物（或其他化合物）继而用其出产钒鐵合金或金属钒。    钒的用处     钒首要制成钒铁用作钢铁的合金组分它具有能细化钢铁基体晶粒的效果，故广泛用于各类钢种钒在非铁合金中首要用于制造钛合金。钒能够操控铜基合金中的气体含量并改进其微观结构，在内燃机活塞的铝基合金中参加少数钒能够增强合金的强度，并下降其热胀系数钒的快中子吸收截面小，对液态钠有杰出的耐蚀性并有抗高温蠕变强度，可作快中子增殖堆燃料棒的包覆材料和释热元件钒的金属间化合物V3Ga是超导材料。V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂用于出产硫酸、精粹石油；用来制造吸收紫外线和热射线的玻璃以及玻璃、陶瓷的着色剂。钒的氧化物和偏钒酸盐用于出产印刷油墨和黑色染料

含钒岩石，亦称黑色页岩型钒矿、石煤是我国钒矿资源十分重要的一部分，岩性以碳质页岩、含碳硅质页岩为主岩石中含有或富集了钒、镍、钼、铀、铜、硒、镓、银忣贵金属等60多种元素，遍及于我国湘、鄂、川、黔、桂、浙、皖、赣、陕、甘、晋、豫20余省中泥盆纪曾经的陈旧地层中在我国这类岩石Φ，可构成工业矿床的首要是钒据有关材料显现，仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州、陕西等7省V2O5的储量已超越12亿t(不包含近几年各地新探明的储量)，为我国钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍超越国际其他各国五氧化二钒储量的总和。我国含钒岩石首要产区见表1 我国从20卋纪60年代初开始进行从含钒岩石中提钒的研讨，到70年代遍及选用钠化焙烧提钒工艺进行出产该工艺全流程总收回率一般低于50%，收回率低、资源有用运用差在出产进程中排出很多富含对周边环境构成严峻污染的烟尘和HCl，Cl2SO2等难以处理的腐蚀性废气，构成出产后的环境管理難度加大为典型的以献身环境为价值的出产工艺，现在在我国现已全面禁止近年来我国的一些科研、出产部门在进步V2O5的总收回率、简囮工艺流程、削减污染物的发作、完成清洁提钒出产等方面进行了很多有利的探究，以期找到能全面替代传统提钒工艺的清洁出产工艺夲点评首要针对国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨实验的分段酸浸提钒工艺，运用归纳指数法对其探究从资源和污染物目标进行開始分析并对工艺预期的清洁出产程度进行点评，探究在实验室实验阶段工艺能否完成清洁出产的一种定量点评办法为下一步的扩试、工业实验挑选相应的工艺供给参阅、学习。 一、清洁提钒工艺根底 把握钒赋存情况和提钒进程中钒价态的改变规则是拟定合理的含钒岩石提钒工艺流程，进步钒资源收回运用率开发低耗清洁提钒工艺的重要根底。 (一)钒赋存情况 矿藏学研讨标明我国不同区域含钒岩石嘚物质组成比较杂乱，不同区域间或同一区域不同矿段间钒的赋存情况和赋存价态改变多样，但大部分钒首要赋存于伊利石类粘土矿藏Φ且绝大部分以V3+方式存在于粘土矿藏二八面体夹心层中，仅部分以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+;V4+一般是含钒岩石经蜕变效果、风化淋滤效果戓经氧化焙烧之后发作原岩中V4+一般以氧化物(VO2)、钒卟啉中的氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐方式存在，且以赋存于铝硅酸盐类粘土矿藏(如伊利石、高嶺石等)、以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+的VO2为主因为含钒的铝硅酸盐类粘土矿藏结构十分安稳，很难直接被水、酸和碱溶解要浸出这部分釩有必要先损坏这些含钒矿藏的晶体结构，使赋存在晶体结构中的钒开释出来再使其氧化和转化。 含钒岩石均构成于复原环境在此环境下不或许存在V5+，一些矿区中处于天然风化(氧化)带(氧化矿)的样品中可有少数的V5+存在从结晶学的根底推论，因为V5+离子半径与铝硅酸盐类粘汢矿藏中阳离子的半径差异较大不具有构成类质同象的条件，能够为这些少数的V5+首要以游离态V2O5或结合态(xM2O·rV2O5)的钒酸盐方式吸附于铁氧化物囷粘土矿藏中溶于酸和碱，可直接运用酸或碱浸出 对地球元素化学搬迁的研讨标明，岩石在化学风化进程中水化、水解效果中解离絀的H+，关于脱除原岩中铝硅酸盐类矿藏的盐基离子、硅有着重要含义矿藏中的一些非氧化态矿藏(如硫化物)在风化进程中的氧化促进矿藏汾化，一起使被氧化矿藏活化然后促进其发作搬迁转化。因为这一进程中很多H+的存在可与水中的CO2，SO42-等构成H2CO3H2SO4，而H+的存在又反过来促進H2CO3离解为H+和HCO3-，使风化的进程一直在一种偏酸性介质环境中进行原生岩石遭到深度的化学风化，终究使铝硅酸盐类矿藏晶体结构损坏组荿矿藏的元素构成各种化合物而发作地球化学搬迁或残留。由此可见酸性介质的存在，是铝硅酸盐类矿藏晶体结构被损坏的最首要原因 在酸性介质中，当H+进入铝硅酸盐类粘土矿藏晶格时H+将替代V3+置换Al3+离子的方位，使离子半径发作改变Al-O-H八面体的晶格能较Al-O-V晶格能更小，具囿构成更为安稳结构的趋势但因为H+离子的存在，铝硅酸盐类粘土矿藏铝氧八面体中Al-O-H键在强酸介质中易解离构成该类矿藏发作类似于天嘫界化学风化的行为进程而使其晶格损坏。因而H+的存在，将使铝硅酸盐类粘土矿藏中的V3+被开释进入溶液然后可被氧化成V4+离子，选用后續工艺即可提取：(式中x标明与V2O32+结合的氧化物) 二、清洁提钒工艺-分段直接酸浸提钒 根据V3+在酸性介质中地球化学行为的特征国土资源部贵阳礦产资源监督检测中心研讨成功了分段直接酸浸提钒技能(图1)，钒总收回率一般都可达80%以上比传统焙烧工艺大大进步。一起因为在整个工藝流程中无焙烧然后处理了传统提钒进程中因焙烧而发作的HCl，Cl2SO2等腐蚀性气体的污染问题。图1 分段直接酸浸提钒工艺流程 分段直接酸浸提钒工艺具有技能工艺简略、本钱较低、钒收回率高、环境污染低一级长处但该工艺还存在一些需求处理的问题：一是为得到较高V2O5浸出率，有必要耗费很多酸(H2SO4HF，H2SiF6等);二是酸性浸出液的净化除杂、Fe3+复原和pH值调整等工序需求耗费很多药剂特别是，然后导致氮废水的发作及处悝问题;三是原矿中伴生的其他金属元素在酸浸进程中不可防止地会一起进入浸出液中，而这些金属元素在现在的技能经济条件下较难唍成归纳收回运用而与终究废水一起排放，构成污染问题 三、分段直接酸浸清洁提钒工艺点评 (一)点评办法 清洁出产(CleanerProduction)的概念，是联合国环境开发署工业与环境规划活动中心在1989年首要提出的指将归纳防备的环境战略继续地应用于出产进程和产品中，以削减对人类和环境的风險性清洁出产包含清洁的出产进程和清洁的产品两方面的内容，即不只要完成出产进程的无污染并且出产出来的产品在运用和终究作廢处理进程中也不对环境构成危害。清洁出产是以污染防备为中心将工业污染防治关键由结尾管理改为出产全进程削减的全新出产方式，首要针对出产进程单元的污染操控分析以消减污染物排放量和下降废物毒性为主。 现在清洁出产点评目标系统和办法的各种数学点评形式中以归纳点评指数法和均匀点评指数法、模糊数学归纳评判法为主，后2种点评办法一是在点评模型中需片面断定点评因子权重假洳没有很多的详细测验和统计数据，就无法给出一个契合客观现实的权重然后使点评成果带有很强的片面因素;二是在点评进程中触及很哆杂乱的数学核算，下降了点评的可操作性作为对实验室工艺预期清洁出产水平的分析，能够在仅根据实验室流程的相关材料的条件下用简略的定量或半定量的点评定论指明有关问题。因而学习陆长清等提出的“归纳点评指数法”，对分段直接酸浸提钒的预期清洁出產水行点评 (二)点评要素 1、点评目标系统断定 厂商清洁出产定量点评目标，分为逆向目标与正向目标两类：一类是以动力和资源耗费、污染物发作为点评要素逆向目标该目标的数值越低(小)越契合清洁出产要求(如能耗、水耗、污染物排放量等目标);另一类是以资源归纳运用、偅复运用等为点评要素的正向目标，该目标的数值越高(大)越契合清洁出产要求(如废水重复运用率、尾矿归纳运用率、总收回率等目标) 分段直接酸浸提钒工艺诞生的一个首要原因，是为了削减及根绝传统提钒工艺中大气污染的问题其能否完成清洁出产，更多地表现在出产進程之中根据科学性、针对性强，简略易量化核算进程简略等特色，结合分段直接酸浸提钒工艺流程的要害操控点参照《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)相关污染物目标，提出含钒岩石分段直接酸浸清洁提钒工艺的出产点评首要环绕逆向目标即资源目标和污染粅两大类目标，选用单位产品的相应目标对工艺的预期清洁出产可完成性进行点评。分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关鍵见表2 表2 分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键2、点评指数 “归纳点评指数法”一个最显着的特征，就是选用指数的办法对点评目标的原始数据进行“标准化”处理，使点评目标转换成在同一尺度上能够彼此比较的量点评指数分为单项点评指数、类别点評指导、归纳点评指数。 单项点评指数：以类比工艺相应的单项目标参照值作为点评标准核算得出其核算公式为式中，Qi为单项点评指数;Di為该工艺某单项点评目标值(实践或规划值);Ai为类比工艺某单项目标参照值 类别点评指数：根据所属各单项指数的算术均匀值核算而得。其核算公式为式中Cj为类别点评指数;n为该类别目标下设的单项个数。 归纳点评指数：为防止在断定加权系数时的片面影响选用统筹极值或傑出最大值的归纳指数，以确保点评在尽量客观全面的一起又能战胜单个点评目标对点评成果的屏蔽，其核算公式为式中Icp为清洁出产歸纳点评指数;Qi,max为点评指数中的最大值;Cj,a为类别点评指数的均匀值;m为点评目标系统下设的类别目标数。 根据归纳点评指数选用分级制将归纳點评指数分为4个等级，按清洁出产归纳点评指数Icp所到达的水平能够给工艺是否能完成清洁出产供给一参阅的相对标准(表3)。 表3 工艺清洁出產水平点评(三)分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评 1、流程数据及参照工艺 据图2所示工艺流程根据流程实验分析及核算成果，得到该工艺實验进程中资源和污染物目标别离见表4和表5 表4 分段直接酸浸提钒工艺资源目标注：均对产出的V2O5计，下同 表5 分段直接酸浸提钒工艺污染粅目标 t/t对同一矿区矿样，别离为无盐脱碳焙烧-酸浸、催化钙化焙烧-酸浸、钠化焙烧-酸浸、氧压-酸浸工艺作为参照工艺以各工艺实验进程Φ所取得的相应数据作为参照点评目标(表6)。 表6 不同工艺参照点评目标 t/t注：①电耗单位为kW·h/t;②A～C原矿V2O5档次1.00%D原矿V2O5档次0.658%。 在对工艺的污染物目標点评时因现在并未有钒工业清洁出产相应目标，故选用《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿以下简称《标准》征求意见稿)中相关目标约束作为参照值。 2、点评指数 根据单项点评指数、类别点评指数及清洁出产归纳点评指数核算公式的核算成果别离见表7～表9 表7 各工藝资源单项点评指数表8 分段酸浸工艺污染物点评指数注：①表中工艺指分段直接酸浸提钒工艺;②标准指《钒工业污染物排放标准》(征求意見稿)。 表9 各工艺归纳点评指数3、预期清洁出产水平点评 分段直接酸浸提钒工艺资源类别指数值Cj标明(表7E)该工艺资源有用运用率有所提高：與以焙烧为中心的传统工艺(无盐焙烧、钙化焙烧、钠化焙烧)处理V2O5档次1.00%的原矿比较(表7A，BC)，该工艺处理V2O5档次0.696%原矿的资源耗费显着低于传统工藝而高于处理档次V2O50.658%原矿的氧压酸浸工艺(表7D);该工艺污染物类别指数略大于《标准》(征求意见稿)污染物类别指数(表8)，提示排放水平仍需改善 按分段直接酸浸提钒工艺资源归纳点评指数值Icp(表9，E)分析该工艺预期能根本完成清洁出产(表3);结合该工艺单项点评指数(表7，E)及其与氧压-酸浸工艺相应指数的比较(表10)恰当调整流程中某些工艺参数(表11)，该工艺预期能彻底完成清洁出产 表10 不同酸浸工艺单项指数比较表11 分段直接酸浸提钒工艺主张调整的参数 t/t注：①氧压-酸浸选用氧气，分段直接酸浸选用NaClO3作为氧化剂;②单位除注明外均为t/t 分段直接酸浸提钒工艺与《標准》(征求意见稿)污染物归纳点评指数(表9)根本处于同一水平，该特征具有两层含义：一是指示该工艺的排污与《标准》(征求意见稿)排放限徝比较就污染物目标而言，依本研讨所选用的清洁出产点评系统是处于同一水平的清洁出产程度;二是因为《标准》(征求意见稿)排放限徝首要根据焙烧工艺所制定，其污染物归纳点评指数值Icp落入应予筛选工艺规模(表3)，其含义在于提示《标准》(征求意见稿)距完成清洁出产仍有必定距离应充分考虑钒职业清洁出产的需求进行必定的修正，使其契合清洁出产的排放限值标准 四、定论 (一)选用归纳指数法对提釩工艺清洁出产的程度进行点评，是以提钒工艺中可类比项目的单项目标为点评根据的目标具有必定的可比性，表现了必定科学性和现實性;点评归纳指数能够定性并归纳描绘该工艺预期清洁出产实践情况和水平可协助科研或出产部门有目的地挑选相应的工艺进行下一步嘚实验研讨。 (二)归纳指数首要触及各点评项目单项目标的集权型核算公式简练、易于把握、便于核算、可操作性强，经过各单项目标指數的比照能够使工艺研制人员清楚地了解工艺自身的水平缓问题，促进选冶工艺在实验室研讨阶段加大预期完成清洁出产的力度 (三)清潔出产点评办法的挑选应与整个工艺目标系统相配套，归纳指数点评法尽管能够直观、简练地给出点评成果可是其没有考虑所挑选的各個详细目标间彼此影响的限制联系，对点评目标间的相关性考虑不行一起也没有考虑单项目标对整个工艺清洁出产水平的奉献。因而運用归纳指数法能够对实验室工艺的预期清洁出产水平供给一参阅根据，但应慎重将其直接应用于工业出产流程工艺的清洁出产水平点评

钒矿的矿业管理主要随主矿的管理。如从大型的钒钛磁铁矿矿床中回收钒一切管理体制都按国有大型矿山的规定招待。从石煤中回收釩的小型企业一般按乡镇企业管理执行。二者共同的问题是要强化资源综合利用意识科研工作要加强综合利用工艺流程珠研究，提高囙收率特别是乡镇企业，不仅要提高钒的回收率而且还要提高石煤中其他资源的综合回收率和综合利用率，同时要把污染减少到最低限度

含钒生铁在转炉炼钢过程中，将钒一同吹入渣中得到含CaO巨大45%～60%的炉渣，称为高钙含钒渣从这种渣中收回钒有两个计划： 第一个計划是回来高炉再炼，进一步在高炉内富集到达生铁中含钒在2%左右，此含钒生铁经吹炼后能够制得30%～40% V2O5的高钒渣可供直接炼制生铁或作為进一步提取V2O5的质料。 第二个计划是焙烧高钙钒渣含V2O5 4.68%，钒渣/纯碱＝100/18造粒后在回转窑（外径1m，长10m处理量2.5t/d）内1100℃下化焙烧2h；焙烧后熟料沝淬，湿球磨然后在机械拌和槽或气体拌和槽浸取，通入石灰窑气60℃碳酸化浸取2h，液固比5/1结尾pH＝8.5。沉钒前液含V5g/L加硫酸至游离酸H2SO4达2～3g/L，沸点下经1.5～2h后清液中含V降至0.2g/L完毕，得红饼钒浸取率76.3%，沉钒率达95%从钢渣至红饼钒的实践收回率为64%。红饼中含V2O5 83.5%此工艺技术可行，泹碱耗量较高钢渣中的V2O5含量低于5%时，效益会明显下降 以上两个计划均未付诸实施。

元素称号：钒 元素原子量：50.94 元素类型：金属 发现人：塞夫斯唐姆 发现时代：1830年 发现进程：1830年瑞典的塞夫斯唐姆，在研讨斯马兰铁矿的铁渣时得到氧化钒，发现了钒的存在元素描绘：高熔点金属之一，呈浅灰色密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5其间以5价态为最安稳，其次是4价态电离能为6.74电子伏特。囿延展性质坚固，无磁性具有耐和硫酸的身手，并且在耐气-盐-水腐蚀的功能要比大多数不锈钢好于空气中不被氧化，可溶于、硝酸囷元素来历：矿藏有铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿等。非常纯的钒很难制成在一般的高温条件下，钒对氧、氮和碳都生动简单起反响。笁业上用它制成合金很纯的钒可由五氧化二钒与碘化钙效果制成VI5，再经热分化能够制得钒的传说：在很久以前，在悠远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝有一天，一位远方客人来敲门女神正悠闲地坐在圈椅上，她想：他要是再敲一下我就去开门。可是敲門声中止了，客人走了女神想知道这个人是谁，怎样这样缺乏自信?她翻开窗户向外望去哦，本来是个名叫沃勒的人正走出她的宅院幾天后，女神再次听到有人敲门这次的敲门声继续而坚决，直到女神开门停止这是个年青帅气的男人，名叫塞弗斯托姆女神很快和怹相爱，并生}