钒矿技术工艺发展分析

第一节 钒矿基本生产技术、工艺或流程

目前钒矿的选矿工艺主要有以下5种。

1、重选法选钒：主要包括跳汰选钒、摇床选钒、溜槽选钒、圆锥选矿机选钒、螺旋选矿机选钒和离心选钒等。

2、磁选法选矿：主要包括干式弱磁、湿式弱磁、干式强磁、湿式强磁等。

3、焙烧法：包括闪速焙烧、沸腾炉焙烧、回转窑焙烧、平炉焙烧、钠化钙化焙烧、直接焙烧等。

4、浸出工艺：包括酸浸、碱浸、水浸、助浸剂浸出等。

5、其他提钒工艺：包括超细磨工艺、水淬工艺、高炉炼铁-雾化提钒工艺等。根据我国钒资源的存在方式，其生产主要指从钒钛磁铁矿中提钒和从石煤中提钒。

根据我国钒资源的存在方式，其生产主要指从钒钛磁铁矿中提钒和从石煤中提钒。

1、从钒钛磁铁矿中提钒

我国目前处理含钒铁水的方法有三种。具体如下：

吹炼钒渣法

在转炉内或用雾化法吹炼生铁水，得到含V2O512%～16%的钒渣和半钢。钒渣作为提钒原料，半钢则继续吹炼成钢。这种方法是从钒磁铁矿生产钒的主要方法，较从矿石中直接提钒更为经济。

2）含钒钢渣法

将含钒铁水在转炉内按一般碱性单渣法直接吹炼成钢，得到含钒钢渣和钢水。含钒钢渣含有约5%的V2O5，作为提钒原料。这种方法不仅省去了吹炼钒渣的设备，节省了投资，而且回收了吹炼钒渣时损失的生铁，是新一代的提钒方法。

3）钠化渣法

把碳酸钠直接加入温度为1400～1600℃的含钒铁水中，使铁水中的钒生成钒酸钠，得到钠化渣和半钢，同时脱除铁水中的硫和磷。这种钠化渣可不经焙烧直接浸出提取五氧化二钒，是一种很有前途的提钒方法。

2、从石煤中提钒

国内目前的提钒工艺多为食盐钠化焙烧工艺。

食盐钠化焙烧工艺

传统工艺虽然有较好的经济效益和社会效益，但在生产过程中产生大量的HCl和Cl2等有害气体及富含大量盐分的废水，对环境危害极大。工艺过于粗糙，污染太大，钒转化率不高，为此研究开发无污染、短流程、高回收率的石煤提钒工艺有重大的实际意义。

第二节 钒矿新技术研发、应用情况

近年来研究的新工艺有以下4种。

1、钙化焙烧—碳酸化浸出工艺：具有钒回收率高、环境污染低的优点。

2、无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取工艺：焙烧时不加任何添加剂，生产成本低，同时避免了烟气污染、减少了含钒废水的排放。

3、流态化焙烧—酸浸—离子交换工艺：钒总回收率达65%以上。

4、纯湿法提钒工艺：生产过程无环境污染且可自动化操作。

第三节 钒矿国外技术发展现状

国外提钒一般采用直接酸浸或食盐钠化焙烧—酸浸—溶剂萃取工艺流程，如：美国矿业局对内华达州的风化页岩（V2O5约1.0%）采用的是钠盐焙烧—溶剂萃取—铵盐沉淀工艺；德国曼斯菲尔德公司从炼铜炉渣中（V2O51.0%～1.5%）提钒采用的是在回转炉内于850℃下加盐和硫酸焙烧—水浸—沉淀工艺；波兰从含钒石煤中回收钒采用的是在250℃下硫酸化焙烧—水浸工艺。

自从1912年Bleeker发明用钠盐焙烧—水浸工艺提取钒矿中的钒开始，近百年来从石煤中提钒的基本方法没有变，仅在部分工艺上进行改动。近年来，出现用钙盐或石灰替代钠盐焙烧提钒，以解决钠盐焙烧时产生的氯气和氯化氢气体对环境的污染，以及美国专利Gorhd H. chanbers的高温水蒸汽分解法、加压碱浸法和加压酸浸法等提钒工艺。根据文献的报道，从石煤中提钒必须视矿石中钒的赋存状态和矿石的组成而定。

第四节 钒矿技术开发热点、难点分析

提高钒的浸出率，要从源头抓起，就是提高钒矿的品味，这是增加产量降低成本的关键，所以钒矿的洗选富集钒技术应该加强研究结合我国正在倡导的构建两型社会的要求，提钒过程中的节能和环保将是未来技术发展的必然趋势综合看来，在提钒过程中如何将低品味的钒矿富集起来；如何在浸出温度酸度浸出时间和浸出率中进行优化；如何在提钒过程中减少废气与废水的产生和排放等，都是我们在今后需要研究的课题。

氧化钒的清洁、高效生产工艺开发刻不容缓国内外多年的研究表明，对提钒废水采用末端治理的方法无法达到要求，不能满足循环经济和可持续发展的战略要求，需要改变观念，从钒产品的生产工艺上去考虑，也就是说要从氧化钒的生产工艺源头上，就开始考虑循环经济和可持续发展的问题，只有这样，才能从根本上解决废水的问题。

氧化钒的清洁、高效生产技术的发展已经影响到钒产业的可持续发展，它将是今后钒产业发展与壮大的关键所在。开发高效、环保的提钒新技术与新工艺具有广阔前景。

第五节 钒矿未来技术发展趋势

针对我国钒资源开发的现状，通过对其生产、消费等过程的研究和分析，钒资源的开发方向主要在以下几个方面：

1、氧化钒的清洁、高效生产工艺开发。

2、重视国内石煤资源，合理发展钒产业。

3、发展钒铝中间合金产品。




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