从钒渣提取V2O5的工艺实例

    在炼钢前或炼钢过程中吹炼含钒生铁，可得到钒渣。炼钢前先经雾化吹钒产生的钒渣称为雾化钒渣。其特点是钒含量高，但铁含量也高，而钙等杂质则含量较低。在含钒生铁炼钢过程中产生的炉渣，钙、磷、硅等杂质含量都比较高。目前南非、俄罗斯和我国生产的钒渣基本上都是雾化钒渣。

    一、前苏联丘索夫厂

    其流程如图1所示。

图1  前苏联丘索夫厂湿法流程

    （一）除铁：先采用手选除去大块铁，然后磨细至1.0mm，磁选分离铁粒；

    （二）氧化钠化焙烧：配加钠化剂Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄，在850～950℃之间焙烧，所用回转窑直径2.5m，长42m，处理量2500～3200kg/h。焙烧后钒的水溶转浸率为85%～92%。

    （三）浸取：先加水中性浸取，液固比3.5/1，40～50℃，过滤后残渣含0.6%的V₂O₅，送到第二步加酸浸取。

    （四）沉钒：采用酸性水解沉钒，得红饼。最后得熔片含89%～90%的V₂O₅。

    二、峨嵋铁合金厂

    针对攀枝花钢厂雾化钒渣所采用的流程如图2所示。

图2  峨嵋铁合金厂提钒流程

    （一）试剂：纯碱，Na₂CO₃ 98%；硫酸铵，工业品；芒硝，Na₂SO₄ 98%；硫酸，工业品；氯化钙，工业品。

    （二）浸取、净化：在湿球磨浸取并加CaCl₂除磷，加亮为0.5～1.5kg/m³溶液，净化后的溶液成分见表1。

表1  攀钢雾化钒渣净化后液成分        （g/L）

    （三）沉钒：所用设备为机械搅拌罐，转速16r/min，直接蒸汽加热，先打入定量的净化后液，然后缓慢加入硫酸，调节pH值至2～3再加入硫酸铵，通蒸汽加热至85℃，60min，硫酸加量系数为1～1.3。沉钒终点控制在上清液含钒0.1g/L以下。沉钒率为99%，钒酸铵熔片含V₂O₅ 98%以上。

    由于多钒酸铵沉淀夹带约50%的游离水，故应使用1%～2%的硫酸铵溶液洗涤，以脱除游离水中的Na₂O。

    （四）多钒酸铵的脱氨熔化：熔化在12m³的水冷熔化炉中进行。燃料用煤气，热分解第一阶段为600℃，第二阶段为800～900℃。V₂O₅熔片的成分如表2所示。

表2  V₂O₅熔片的成分    （%）