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钒渣空白焙烧-碳酸氢钠浸出选择性提钒

中国有色金属学报 2024年

作者：付自碧饶玉忠汪超韦林森攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团钒钛资源股份有限公司

针对现有钒渣生产氧化钒工艺熟料浸出选择性差，浸出液杂质浓度高的问题，提出钒渣空白焙烧-碳酸氢钠浸出提钒新工艺，重点研究了焙烧温度、焙烧时间、钒渣粒度、碳酸氢钠浓度、浸出温度、浸出时间、熟料粒度、液固比对钒转浸率的影响... 详细信息

针对现有钒渣生产氧化钒工艺熟料浸出选择性差，浸出液杂质浓度高的问题，提出钒渣空白焙烧-碳酸氢钠浸出提钒新工艺，重点研究了焙烧温度、焙烧时间、钒渣粒度、碳酸氢钠浓度、浸出温度、浸出时间、熟料粒度、液固比对钒转浸率的影响规律，采用矿物解离分析仪(MLA)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征方法，分析了钒渣焙烧、浸出过程的物相和形貌变化特征。结果表明：钒渣空白焙烧过程中，钒主要与钙、锰结合生成焦钒酸钙锰，呈环状分布在氧化铁、铁板钛矿边缘；在焙烧温度930 ℃、焙烧时间120 min、碳酸氢钠浓度160 g/L、浸出温度95 ℃、浸出时间120 min、液固比2:1等条件下浸出，钒转浸率为94.03%；浸出液化学成分V 38.83 g/L、Si 0.21 g/L、Fe 0.08 g/L、P 0.08 g/L、Ca 0.02 g/L，Mn、Mg、Al、Cr<0.01 g/L，杂质浓度低，实现了熟料中钒的选择性浸出。碳酸化浸出液钙、锰、镁、铁、铝、磷、铬浓度低且理论上不富集，沉钒后的上层液可直接循环浸出熟料，省去废水处理工艺过程，避免水处理固废产生。

关键词：钒渣空白焙烧碳酸化浸出钒转浸率

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钒渣酸浸提铁工艺优化及复合光催化剂的制备

化工进展 2024年

作者：蒋莉萍张雪乔钟晓娟魏于凡肖利郭旭晶羊依金成都信息工程大学资源环境学院

钒渣来自转炉钒渣，含有大量铁元素，它的二次利用具有重大的经济价值与现实意义。本文以H2SO4为酸浸液，利用响应面法优化酸浸工艺参数，后通过煅烧-水热法成功制备出ɑ-Fe2O3/Bi2WO6复合光催化剂，在模拟可见光作用下光降解染料废水... 详细信息

钒渣来自转炉钒渣，含有大量铁元素，它的二次利用具有重大的经济价值与现实意义。本文以H2SO4为酸浸液，利用响应面法优化酸浸工艺参数，后通过煅烧-水热法成功制备出ɑ-Fe2O3/Bi2WO6复合光催化剂，在模拟可见光作用下光降解染料废水甲基橙(MO)。结果表明：响应面优化酸浸实验的最佳工艺参数为H2SO4浓度2.8mol/L，酸浸温度98℃、酸浸时间138min，固液比1:4.2，钒渣中Fe的浸出率为71.0%；以钒渣为铁源，采用沉淀-煅烧法制备出α-Fe2O3后，通过水热法合成VS-Fe2O3/Bi2WO6的光降解性能明显优于商业Fe2O3/Bi2WO6，VS-Fe2O3的最佳掺杂量为10％，当H2O2投加量为19.58mmol/L，pH=6.5，催化剂投加量为0.4g/L，MO初始浓度为10mg/L，光反应6h时，MO去除率达96%，COD去除率为88.4%，出水COD为13.34mg/L，符合《污水综合排放标准》一级标准，光反应速率常数为纯相Bi2WO6的4.8倍；MO的降解机理主要为H2O2协同VS-Fe2O3/Bi2WO6作用下的光芬顿反应。本文可为钒渣高效、清洁的资源化利用及其在光催化领域的资源化利用提供参考。

关键词：钒渣酸浸响应面光催化 Bi WO

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钒渣焙烧过程钒元素价态变化特征探讨

湿法冶金 2024年第2期43卷 147-152页

作者：高健吴伟沙雨燕钟祥史志新钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000 攀钢集团研究院有限公司四川攀枝花617000 四川攀研检测技术有限公司四川攀枝花617000 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司四川攀枝花617000

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明:钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升... 详细信息

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明:钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升高而增加;随焙烧温度升高,钒渣逐步由以V^(3+)氧化为V^(4+)为主的边缘氧化向V^(3+)氧化为V^(4+)与V^(4+)氧化为V 5+共存的内部氧化过渡;钒尖晶石中钒的价态为V^(3+),氧化态钒尖晶石中钒的价态为V^(4+);钒渣及熟料矿物分析结果与钒元素价态分析结果之间一致性较好。

关键词：钒渣无盐焙烧钒元素价态变化特征

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中国钒渣提钒的绿色化之旅(英文)

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：成洁李鸿乂高代波陈新勉海栋刁江谢兵潘复生重庆大学材料科学与工程学院重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心

钒是一种工业维生素。中国是世界上最大的钒制品产销国，主要的提钒原料是冶炼钒钛磁铁矿所得到的钒渣。在过去的30年里，我国的钒渣提钒技术逐步向绿色化发展。该综述系统地总结了这些发展，并将其划分为3个发展阶段。早期阶段着重于... 详细信息

钒是一种工业维生素。中国是世界上最大的钒制品产销国，主要的提钒原料是冶炼钒钛磁铁矿所得到的钒渣。在过去的30年里，我国的钒渣提钒技术逐步向绿色化发展。该综述系统地总结了这些发展，并将其划分为3个发展阶段。早期阶段着重于高效提钒，如钠化焙烧-水浸技术。进阶阶段为清洁提钒，包括钙化焙烧-酸浸技术和亚熔盐技术。高级阶段是绿色提钒，如镁化焙烧-酸浸技术。按发展阶段分离，从多角度详细介绍了已工业化应用和文献报道的各种钒提取技术的机理及其优缺点。最后指出了钒提取技术的未来发展方向，旨为全球绿色提钒技术的发展提供借鉴。

关键词：钒渣钒绿色提取焙烧浸出

熔融制样-X射线荧光光谱法测定氯化炉渣中12种组分含量

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中国有色冶金 2024年第3期53卷 88-94页

作者：佡云马晓卉沈阳有色金属研究院有限公司辽宁沈阳110141

本文采用钒钛高炉渣、钒渣、高钛渣、高炉渣等标准样品建立含量范围梯度大的标准曲线,同时测定氯化炉渣中Al、Si、Fe、Ca、Mg、P、Ti、Mn、K、Na、V、Cr。采用熔融制样,以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂(67∶33)作为熔样体系,讨论了熔融制... 详细信息

本文采用钒钛高炉渣、钒渣、高钛渣、高炉渣等标准样品建立含量范围梯度大的标准曲线,同时测定氯化炉渣中Al、Si、Fe、Ca、Mg、P、Ti、Mn、K、Na、V、Cr。采用熔融制样,以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂(67∶33)作为熔样体系,讨论了熔融制样熔剂选择、熔片温度、稀释比及脱模剂用量等条件对熔片效果的影响。使用变化理论α系数校正,谱线重叠校正对标准曲线进行校正,对方法的精密度进行了考察,其中相对标准偏差为0.21%~4.20%(n=10)。分析结果与容量法和电感耦合等离子体原子发射光谱法分析结果进行对比,结果令人满意,本方法可适用于氯化炉渣样品成分的快速分析。

关键词：氯化炉渣钒钛高炉渣钒渣 X射线荧光光谱法熔融制样

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钙、锰钒酸盐体系酸浸过程钒的浸出行为研究

钢铁钒钛 2024年第3期45卷 16-24页

作者：李菲菲温婧姜涛李常青肖浩东北大学冶金学院多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室

钒酸钙和钒酸锰是钒渣钙化焙烧过程中重要的焙烧产物，其在硫酸中的溶解浸出行为对提钒过程钒收率有重要影响。采用单因素试验递进式研究了浸出pH值、时间及温度对合成钒酸钙（锰）以及钒渣钙化（锰化）、钙锰复合焙烧熟料中钒组元浸出... 详细信息

钒酸钙和钒酸锰是钒渣钙化焙烧过程中重要的焙烧产物，其在硫酸中的溶解浸出行为对提钒过程钒收率有重要影响。采用单因素试验递进式研究了浸出pH值、时间及温度对合成钒酸钙（锰）以及钒渣钙化（锰化）、钙锰复合焙烧熟料中钒组元浸出行为的影响。结果表明，合成CaV2O6、Ca2V2O7、Ca3V2O8及Mn2V2O7在pH值分别为3.0、3.0、5.0、2.2的硫酸溶液中于60℃下浸出60 min时，钒的浸出率达到最大值，分别为43.62%、98.79%、97.98%、98.06%。pH值为1.0～2.0时，四种钒酸盐钒的浸出率均出现一个低谷，这是由钒的水解引起的。钒渣常规钙化和锰化焙烧过程中主要生成Ca2V2O7和Mn2V2O7两种钒酸盐，浸出pH值为2.5时，钒的浸出率分别为85.24%、87.07%；钒渣钙锰复合焙烧过程中生成的焦钒酸钙、焦钒酸锰共生复盐，熟料于pH值为2.5的硫酸溶液中浸出后钒的浸出率最大为90.09%，较常规钙化、锰化体系钒的浸出率高约四个百分点，表明钙、锰协同提钒与单一添加剂提钒相比有一定的强化作用。

关键词：钒渣钙化焙烧钒酸钙钒酸锰浸出行为

钒渣无盐焙烧产物冷却方式对物相转型及钒提取率的影响

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中国有色金属学报 2023年第8期33卷 2678-2690页

作者：张晴王玲翟婷好马保中王成彦北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室北京100083

钒渣高温焙烧产物的冷却方式与后续钒提取率及实际生产效率密切相关。本文采用XRD、SEM+EDS、XPS、BET等表征方法,对比分析了钒渣无盐焙烧-硫酸浸出提钒工艺中空气缓慢冷却及水淬冷却焙砂在物相及钒价态转化、微观形貌、比表面积等方面... 详细信息

钒渣高温焙烧产物的冷却方式与后续钒提取率及实际生产效率密切相关。本文采用XRD、SEM+EDS、XPS、BET等表征方法,对比分析了钒渣无盐焙烧-硫酸浸出提钒工艺中空气缓慢冷却及水淬冷却焙砂在物相及钒价态转化、微观形貌、比表面积等方面的差异,并对比分析钒的硫酸浸出效率。结果表明:焙烧温度是影响钒渣物相转化及新物相结晶分异的关键因素,当焙烧温度为900℃时、保温2 h后,钒渣原料中钒尖晶石、橄榄石及玻璃相完成物相转化,生成赤铁矿(Fe_(2)O_(3))、铁板钛矿(Fe_(2)TiO_(5))、二氧化钒(VO_(2))、钒酸盐相(Ca_(2)V_(2)O_(7)、Mn_(2)V_(2)O_(7)、Mg_(2)V_(2)O_(7))和二氧化硅(SiO_(2)),并充分结晶分异。在700~850℃焙烧阶段,缓慢冷却有利于物相进一步转化及钒酸盐的迁移和聚集,缓慢冷却焙砂的钒浸出率较水淬冷却焙砂的高3%~4%。在900℃以上高温焙烧阶段,冷却方式对钒物相转型及钒浸出率影响很小,钒浸出率分别为93.15%、92.89%。在该温度下水淬冷却可在保证钒浸出率的前提下提高生产效率。

关键词：钒渣无盐焙烧缓慢冷却水淬冷却物相转型酸浸

高温反应合成莫来石实现钒渣氯化残渣的无毒高效利用

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第8期33卷 2523-2534页

作者：刘仕元薛未华王丽君周国治北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083

采用氯化法从钒渣中提取有价元素(Ti、Cr、Fe、Mn和V)后得到的浸出渣主要成分为Al_(2)O_(3)和SiO_(2),还含有少量有害元素Cr和V。为了减少Cr和V对环境的污染,提出一种浸出渣无毒和有效利用的新方法。以浸出渣为原料,加入适量SiO_(2),在1... 详细信息

采用氯化法从钒渣中提取有价元素(Ti、Cr、Fe、Mn和V)后得到的浸出渣主要成分为Al_(2)O_(3)和SiO_(2),还含有少量有害元素Cr和V。为了减少Cr和V对环境的污染,提出一种浸出渣无毒和有效利用的新方法。以浸出渣为原料,加入适量SiO_(2),在1600℃下固相烧结5 h,合成抗压强度为133.345 MPa、密度为3.20 g/cm^(3)的纯莫来石。浸出渣中的微量元素Ti和有害元素V和Cr在高温反应过程中进入莫来石晶格形成固溶体,稳定在莫来石相中。合成的样品采用毒性特性浸出程序(TCLP)和GB5085.3—2007进行检测。结果表明,莫来石符合毒性浸出标准,是一种安全无毒产品。

关键词：浸出残渣钒渣综合利用高毒性六价铬莫来石毒性特性浸出程序

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半钢炼钢条件下转炉护炉技术探讨

酒钢科技 2024年第1期 1-4,34页

作者：富志生酒钢集团宏兴股份公司钢铁研究院甘肃嘉峪关735100

钒钛磁铁矿经过高炉炼铁得到含钒铁水,转炉炼钢时利用碳与钒的选择性氧化,将铁水中的钒富集后进入炉渣,然后从钒渣中提取钒,是目前国内主流的提钒方法。含钒铁水的冶炼,转炉的成渣条件及渣相与常规铁水冶炼差异较大,对护炉技术提出挑战... 详细信息

钒钛磁铁矿经过高炉炼铁得到含钒铁水,转炉炼钢时利用碳与钒的选择性氧化,将铁水中的钒富集后进入炉渣,然后从钒渣中提取钒,是目前国内主流的提钒方法。含钒铁水的冶炼,转炉的成渣条件及渣相与常规铁水冶炼差异较大,对护炉技术提出挑战,因此掌握半钢炼钢条件下转炉护炉技术,在生产过程中才能不影响生产组织,保证一座提钒转炉对应两座半钢冶炼转炉的顺行。本文基于半钢炼钢条件下钒渣与钢渣的成分和岩相结构分析研究的基础上,总结了影响转炉护炉的主要因素,针对性的提出改进措施,在某厂半钢炼钢条件下,转炉护炉取得了较好的冶金效果。

关键词：半钢钒渣炉渣组元溅渣护炉