攀鋼的轉爐提釩-煉鋼流程可以在對含釩鐵水提釩的同時實現預脫磷減輕煉鋼工序的脫磷負擔,但得到的釩渣為高鈣高磷釩渣,針對此類釩渣提釩,有不同的工藝操作,主要方式有:鈉化焙燒—水浸提釩法、鈣化焙燒—酸浸提釩法、鈣化焙燒—碳酸鈉浸出法、含釩溶液溶劑萃取提釩法、含釩溶液離子交換提釩法等,下面針對不同工藝的優缺點進行對比。
一、鈉化焙燒—水浸提釩法
主要原理:釩渣與鈉鹽按一定的比例混合,在氧化氣氛下將釩渣所含三價釩和四價釩轉化為水溶性五價釩(主要以釩酸鈉形式存在)。
主要工藝流程:釩渣鈉鹽混合—焙燒—水浸—凈化—沉釩—過濾洗滌—烘干煅燒
優缺點:技術成熟,浸出工藝簡單,但焙燒產生HCl,CL2,SO2,SO3等侵蝕性氣體,鈉鹽添加劑會引入鈉離子,使得殘渣難以繼續利用。
二、鈣化焙燒—酸浸提釩
主要原理:釩渣與鈣鹽按一定比例混合,在氧化氣氛下將V3+和V4+氧化成不溶于水,但溶于酸的V5+(主要以釩酸鈣的形式存在)
主要流程:釩渣鈣鹽混合—焙燒—酸浸—凈化—沉釩—過濾洗滌—烘干煅燒
優缺點:避免了有害氣體的產生,放寬了對釩渣中氧化鈣含量的限制,不會引入鈉離子,影響釩渣進一步利用,但對進出設備耐腐蝕要求高。
三、鈣化焙燒—碳酸鈉浸出提釩
主要原理:釩渣鈣化焙燒后的熟料采用碳酸鈉浸出,進出過程主要是碳酸根離子與釩酸根離子交換,生成碳酸鈣沉淀,釩以釩酸鹽形式溶于水中。
主要流程:釩渣鈣鹽混合—焙燒—碳酸鈉浸出—凈化—過濾洗滌—烘干煅燒
優缺點:避免了有害氣體的產生,降低了對設備的耐腐蝕要求,減少了浸出液中的雜質含量,但浸出過程中引入鈉離子影響了殘渣的回收利用。
四、含釩溶液溶劑萃取提釩法
主要原理:含釩溶液用萃取劑萃取使釩進入有機相,再用反萃劑反萃取使釩轉入水相。
主要流程:含釩溶液—萃取—反萃取—沉釩—洗滌過濾—烘干煅燒
優缺點:平衡速度快,分離效果好,處理能力達,釩的回收率高,萃取劑可回收利用,生產成本低,產品純度可達99.9%,前期投入大,操作容易穩定,自動化程度高。
五、含釩溶液離子交換提釩法
主要原理:用離子交換柱將含釩溶液中的釩吸附于離子交換樹脂上,再用解吸劑進行脫附。
主要流程:含釩溶液—離子交換—脫附—過濾洗滌—烘干煅燒
優缺點:流程短,原材料消耗少,污染小,沉釩母液可循環利用,產品程度高,但樹脂容易中毒或被污染,操作條件苛刻,不能自動化連續生產。
?