轉(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出過程強化研究.pdf

1、釩是具有戰(zhàn)略意義的一種稀有金屬元素，有“工業(yè)味精”之稱。由于釩具有眾多優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，在鋼鐵工業(yè)、航空航天、軍事，化工及電池等領(lǐng)域起著不可代替的作用。我國釩資源以釩鈦磁鐵礦為主。目前，采用高爐氧化吹煉轉(zhuǎn)爐法獲得的釩渣作為冶煉和制取釩合金和金屬釩的主要原料，廣泛用于提釩工業(yè)。鈉化焙燒-水浸工藝是作為一種較成熟的并具有很多優(yōu)點的提釩工藝，在很長一段時間為曾是國內(nèi)外主要的提釩工藝。在釩渣焙燒的過程中，加入適量的鈉鹽（NaCl、Na2

2、CO3等）作為添加劑，在回轉(zhuǎn)窯中進行高溫氧化焙燒，使釩渣中低價態(tài)的釩轉(zhuǎn)換成為水溶性的高價釩（V）酸鹽，然后采用水浸工藝進行浸出。然而，鈉化焙燒過程往往會氧化不徹底，導(dǎo)致釩渣中仍存在部分低價釩無法浸出而進入尾渣，降低了釩資源綜合利用率。焙燒過程又涉及焙燒物區(qū)域溫度不均，形成溫度梯度，礦物表面高溫區(qū)在長時間的高溫下容易長大和燒結(jié)，這樣局部焙燒溫度過高會導(dǎo)致玻璃相的生成，而含釩物相被玻璃相包裹，導(dǎo)致釩浸出率降低。
　　針對以上問題，本文

3、以鈉化轉(zhuǎn)爐釩渣為原料，在濕法浸出過程中對低價釩進行催化氧化，達到低成本、無污染、高效提釩的目的。具體催化氧化方法有以下兩種：
　?、倏諝鈴娀D(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出實驗。實驗采用蒽醌磺酸鈉（ADA）和栲膠作載氧體實現(xiàn)氧的傳遞，強化低價釩的氧化行為。通過 X射線衍射、掃描電鏡、紫外光譜以及紫外可見漫反射光譜等檢測方法，分析了轉(zhuǎn)爐釩渣浸出反應(yīng)前后物相變化行為，探索了反應(yīng)過程機理，證實了其可行性。結(jié)果表明，采用ADA和栲膠作載氧體，能將轉(zhuǎn)爐釩渣

4、中的低價釩氧化成可溶的高價釩，實現(xiàn)空氣催化氧化高效浸釩。此時，釩浸出率由89.47％分別提高到92.84%和93.64%，且催化劑對體系后續(xù)工藝沒有不良影響，轉(zhuǎn)爐釩渣中的尾渣含釩量由1.1%分別降至0.52%和0.47%。
　?、陔妶鰪娀D(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出實驗。實驗采用外加電場的方法對鈉化釩渣的濕法浸出過程進行了強化。研究了電流密度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、固液比等因素對釩浸出率的影響，并對該過程的電能利用率進行計算，綜合分析得出最優(yōu)工