轉(zhuǎn)爐釩渣鈣法焙燒及浸出提釩工藝優(yōu)化研究.pdf

1、中國攀枝花地區(qū)釩鈦磁鐵礦資源十分豐富，已成為世界釩產(chǎn)品生產(chǎn)的重要基地之一。釩鈦磁鐵礦經(jīng)分選、冶煉后，釩富集于鐵水中。含釩鐵水再經(jīng)轉(zhuǎn)爐氧化吹煉后所分離出的轉(zhuǎn)爐釩渣，其釩品位遠(yuǎn)高于石煤等天然釩源，是重要的提釩資源。轉(zhuǎn)爐釩渣中釩、鐵、錳、鉻、硅、鎂、鋁等多種元素伴生，由于經(jīng)過高溫熔化，含釩尖晶石相被低熔點的橄欖石相硅酸鹽等粘結(jié)包裹，其間還夾雜著其它金屬、氧化物相以及高溫亞穩(wěn)定相，使得轉(zhuǎn)爐釩渣的釩浸出效率低下。為此，在轉(zhuǎn)爐釩渣提釩過程中，為破壞

2、橄欖石相硅酸鹽的包裹，浸取前不僅要機械破碎，而且要高溫堿化焙燒以形成高價的可溶性釩鹽。目前，高溫堿化焙燒主要有鈉法焙燒工藝和鈣法焙燒工藝。在鈉法焙燒、浸出提釩工藝方面，雖釩酸鈉水溶性好、釩浸出率高，但浸出及提釩階段伴隨的大量鈉鹽給后續(xù)工藝帶來難題。而鈣法焙燒得到的熟料中釩以Fe2O3-V2O3形式存在，由于釩被硅酸鹽相包裹，往往出現(xiàn)焙燒溫度高、釩氧化不完全及釩浸出率偏低的現(xiàn)象，是亟需解決的問題。
　　本文所用的轉(zhuǎn)爐釩渣來自攀枝花某

3、廠，是含水率低的灰黑色固體粉末。渣中主要含有Fe、Si、Ti、Ca、V、Mn及少量的P、Al、Na、Cr等元素，其中釩含量達(dá)到4.69％、磷含量0.39%、硅含量10.25%。利用多種分析手段對其基本性質(zhì)進(jìn)行初步分析，然后分別對轉(zhuǎn)爐釩渣結(jié)合添加劑的鈣法焙燒工藝及反應(yīng)條件與浸出提釩工藝進(jìn)行探索和討論。
　　本文首先對熟料酸浸提釩工藝過程進(jìn)行了一系列研究，為接下來的焙燒工藝優(yōu)化實驗進(jìn)行評價。采用浸取劑A調(diào)節(jié)浸出過程中浸出液pH值，使其

4、穩(wěn)定在2.8~3.2之間；保證浸出時間為1.0h，且利用水浴加熱穩(wěn)定浸出溫度在50℃左右（50℃≤T≤55℃）。最終得到的浸出液中磷含量小于100mg/L，釩的浸出率達(dá)到78.6%以上。
　　實驗過程中選用硼化物作為焙燒添加劑進(jìn)行了大量的探索性實驗。研究表明，利用硼化物可有效破壞轉(zhuǎn)爐釩渣中含釩尖晶石相外層的硅酸鹽，優(yōu)化了轉(zhuǎn)爐釩渣鈣法焙燒工藝路線。最佳的焙燒工藝參數(shù)為：選用硼鈣石（B2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%）作為焙燒添加劑，用量占釩