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风化壳型钒钛磁铁矿精矿直接酸浸提钒试验及机理研究

2021-01-18董振海杨晓峰刘双安李艳军

金属矿山 2020年12期

董振海 杨晓峰 刘双安,2 李艳军

(1.鞍钢集团北京研究院有限公司,北京 102200;2.鞍钢集团矿业设计研究院有限公司,辽宁 鞍山 114002;3.东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819)

钒广泛应用于钢铁、化工、医药、航空等众多领域,被称为“现代工业的味精”。世界上绝大多数的钒产品都来自于钒钛磁铁矿[1-2]。目前,从钒钛磁铁矿提钒主要有湿法提钒与火法提钒[3]。火法提钒主要是对熔融钒渣吹氧后得到高钒渣,最后对高钒渣处理提钒[4]。湿法提钒工艺主要有三种,即钠化焙烧—水浸提钒、钙化焙烧—水浸提钒、直接酸浸提钒[5-6]。

钠化焙烧—提钒工艺不仅会产生大量Cl2、HCl和SO2等有毒气体,严重污染环境,且焙烧后产品钒浸出率低,导致很多小型的提钒工厂被迫关闭[7]。钙化焙烧虽然在一定程度上减少了有害气体的产生,减小了对环境的污染,但是由于焙烧温度高、时间长,在焙烧过程中产生硅钙酸盐影响后续浸出工作,且焙烧产物为难溶于水的钒酸钙,需要加酸才能将钒释放出来,这会使很多杂质进入到浸出液中,不利于后续净化工作,使得钙化焙烧—提钒工艺不能大规模应用[8-9]。因此为了解决焙烧产生的环境污染问题以及能耗问题,很多人把目光投向了将钒钛磁铁矿直接酸浸提钒工艺,此工艺已在工业上得到了应用。

1 试样性质

实验室常见的酸有盐酸、硝酸和硫酸,由于盐酸易挥发,放出有刺激性的HCl气体,硝酸在反应过程中产生有毒的NO与NO2气体,而硫酸具有不易挥发及在反应过程中不产生有毒气体的优点,且SO42-能与V4+生成VOSO4络合物,可以提高钒的溶解度,有利于钒的浸出。……

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