南非德兰士瓦的布什维德火成岩有约20亿t钒钛磁铁矿。主矿层含V2O5 1.5%左右,54%~60%的Fe及12%~14%的TiO2。
德兰士瓦的威特班克钒厂
其原料成分如下:
成分 | Fe | V2O5 | TiO2 | Al2O3 | Cr2O3 |
% | 50~60 | ~2.5 | 8~20 | 1~9 | ~1.0 |
其生产流程如图1。矿石经磨细至70%-200目,脱水,配加纯碱、食盐、芒硝,在回转窑内1200℃氧化焙烧。排出的HCl气体,先喷水冷却,然后用氨中和,经过循环吸收,NH4Cl达到150~180g/L,用作沉钒剂。焙烧料比重大、多孔,用水渗滤浸取。浸取液用NH4Cl沉钒得偏钒酸铵。偏钒酸铵在50℃下干燥,为白色结晶,作为产品出售。进一步煅烧脱氨,得红色氧化钒作催化剂用。进一步熔化,可制成熔片出售,成分如下:
成分 | V2O5 | Na2O | SiO2 | Fe | As | P | S |
偏钒酸铵/% | 77.1 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
红氧化钒熔片/% | 99.3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
图1 南非威特班克厂流程
从矿石至产品,钒的总收率约60%。沉钒后液经蒸发、浓缩后可析出NaCl,与NH4Cl母液,均可返回使用。