轉(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出過(guò)程強(qiáng)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(guó)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(diǎn)的提釩工藝，在很長(zhǎng)一段時(shí)間為曾是國(guó)內(nèi)外主要的提釩工藝。在釩渣焙燒的過(guò)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(jìn)行高溫氧化焙燒，使釩渣中低價(jià)態(tài)的釩轉(zhuǎn)換成為水溶性的高價(jià)釩（V）酸鹽，然后采用水浸工藝進(jìn)行浸出。然而，鈉化焙燒過(guò)程往往會(huì)氧化不徹底，導(dǎo)致釩渣中仍存在部分低價(jià)釩無(wú)法浸出而進(jìn)入尾渣，降低了釩資源綜合利用率。焙燒過(guò)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(zhǎng)時(shí)間的高溫下容易長(zhǎng)大和燒結(jié)，這樣局部焙燒溫度過(guò)高會(huì)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(duì)以上問(wèn)題，本文

3、以鈉化轉(zhuǎn)爐釩渣為原料，在濕法浸出過(guò)程中對(duì)低價(jià)釩進(jìn)行催化氧化，達(dá)到低成本、無(wú)污染、高效提釩的目的。具體催化氧化方法有以下兩種：
　　①空氣強(qiáng)化轉(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用蒽醌磺酸鈉（ADA）和栲膠作載氧體實(shí)現(xiàn)氧的傳遞，強(qiáng)化低價(jià)釩的氧化行為。通過(guò) X射線衍射、掃描電鏡、紫外光譜以及紫外可見(jiàn)漫反射光譜等檢測(cè)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(guò)程機(jī)理，證實(shí)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(jià)釩氧化成可溶的高價(jià)釩，實(shí)現(xiàn)空氣催化氧化高效浸釩。此時(shí)，釩浸出率由89.47％分別提高到92.84%和93.64%，且催化劑對(duì)體系后續(xù)工藝沒(méi)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?chǎng)強(qiáng)化轉(zhuǎn)爐釩渣濕法浸出實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用外加電場(chǎng)的方法對(duì)鈉化釩渣的濕法浸出過(guò)程進(jìn)行了強(qiáng)化。研究了電流密度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、固液比等因素對(duì)釩浸出率的影響，并對(duì)該過(guò)程的電能利用率進(jìn)行計(jì)算，綜合分析得出最優(yōu)工