李建兵

(中色(宁夏)东方集团有限公司，宁夏 石嘴山 753000)

钒铅矿不溶于碱性溶液，但可被酸性溶液分解，因此，传统的方法是用硫酸浸出钒。酸浸法的主要问题是：浸出时只能用强酸(pH<1),浸出同时有大量杂质元素进入溶液，后续除杂较困难；工艺流程长，耗酸量大，对设备要求也高；只回收有价金属钒，而含量较高的铅没有得到回收，矿石综合利用率较低[3-4]。

碱性还原熔炼是一种绿色冶金工艺，其以碱性熔盐为介质，在远低于传统火法冶金温度条件下熔炼多金属矿石或二次资源，产出的液态金属聚集于熔盐下面，而固态产物及固态未反应物悬浮于熔盐介质中形成熔炼渣[5-6]。该方法金属直收率高、节能、环保[7-8]，已用于处理硫化铋精矿、硫化铅精矿[9-11]，从废弃电路板及铝灰中回收有价金属[12-16]等。

试验针对某钒铅矿，研究了采用碱性还原熔炼—热水浸出工艺提取钒，以期实现钒铅矿的综合利用。

1 试验原料与设备

1.1 试验原料

试验所用钒铅矿来自国外某选矿企业，粒度-0.15 mm，化学成分见表1。碳质还原剂为冶金级石墨粉，化学成分见表2。钠盐添加剂为分析纯碳酸钠。

表1 钒铅矿的化学成分 %

表2 冶金级石墨粉的化学成分 %

1.2 试验设备

滚筒球磨机(QM-5型)，旋转式压片机(ZP5A型)，马弗炉(SZXB-54-1700型)，X射线荧光光谱仪(XRF,Shimadza XRF-1800型)。

2 试验原理与方法

钒铅矿中含钒矿物为钒酸铅(3PbO-V2O5)。在高温、碱性还原条件下，3PbO-V2O5的结构被破坏，铅被还原为金属铅，钒呈游离态V2O5。V2O5是两性氧化物，与碳酸钠分解产生的Na2O结合生成可溶于水的钒酸钠碱熔渣，实现与铅的分离；再通过水浸转入到溶液中[17]。还原熔炼反应为：

ΔH298=-45 kJ；

(1)

ΔH298=-10 kJ。

(2)

将钒铅矿、石墨粉、碳酸钠按一定比例混合均匀，用压片机制成φ10 mm×6 mm的薄片。称取400 g薄片放入刚玉坩埚中并放入马弗炉进行熔炼，一定时间后取出，自然冷却至室温，得碱熔渣。……