钒铬还原渣酸浸液中钒铬初步分离工艺
2021-07-28邓孝伯韦林森申长帅李千文汪超范兵强张贺东张洋
邓孝伯,韦林森,申长帅,李千文,汪超,范兵强,张贺东,张洋
(1 攀钢集团钒钛资源股份有限公司,四川攀枝花 617023;2 郑州中科新兴产业技术研究院,河南郑州 450000;3 中国科学院过程工程研究所,北京 100190)
钒和铬皆是重要的战略资源,广泛应用于航空、航天、冶金、材料、电镀、制革、印染、颜料、木材防腐和超导体等领域[1-3]。钒和铬物理化学性质相似,在许多矿物中常伴生共存,如钒钛磁铁矿、铬铁矿[4]。攀西地区有丰富的钒钛磁铁矿资源,钒、钛资源分别占全国储量的50%和90%以上,占世界储量的18%和35%以上,是中国第二大铁矿区,被称为“富甲天下的聚宝盆”。其中,红格矿储量36 亿吨,是攀西四大矿区中最大的一个。红格原矿中Cr2O3品位为0.25%,为其他矿区的8~10 倍,是最大的铬资源矿床[5-6]。钒钛磁铁矿在高炉冶炼提钒的过程中,钒和铬一起被氧化进入到钒渣中,红格矿冶炼得到钒渣中铬含量较高,被称为高铬型钒渣,该钒渣含8%~12%的V2O5和10%~20%的Cr2O3[7]。
钒是钒铬渣中最有价值的元素,工业通常采用钠化焙烧-水浸法提取。提钒过程中,钒、铬同时进入溶液,经沉钒工艺处理后,大部分钒资源得以有效回收利用[8]。但沉钒过程产生大量的含Cr(Ⅵ)和V(Ⅴ)废水,沉钒废水净化过程包括还原、中和、过滤,该过程得到大量的钒铬还原渣。钒铬还原渣为钒冶金行业典型固体废弃物,一般由钒、铬及水溶性盐等组成,国内氧化钒生产企业每年产生的钒铬还原渣总量超过5万吨。铬的附加值不及钒,同时现有提钒方法无法实现铬的综合利用,造成高毒性的钒铬废渣大量堆存,废渣在空气中被氧化产生六价铬及五价钒污染物,易与水溶性盐类一同渗入土壤及地下水系,对环境造成严重污染。……
