・３２・ 科技论坛 钒提取工艺现状及趋势 张士举 （攀枝花学院，四川攀枝花６１７０００） 摘要：本文分别对先铁后钒法、先钒后铁法、提钒新工艺的原理及其优缺点进行了综合论述，对今后钒提取工艺及钒产业的发展趋 势进行了预测。 关键词：钒提取；现状；趋势 工业生产钒产品的主要原料有钒钛磁铁矿、石油灰渣、废钒触 １．２．６溶剂萃取法。用焙烧、酸浸与碱浸等手段将含钒渣中的钒 媒、铝土矿和石煤等，其中以开发钒钛磁铁矿为主，其它资源为辅。 转变为溶于水活酸的含钒离子团后用萃取剂萃取，并发生阴离子或 从钒钛磁铁矿中回收钒有两种方法：ａ．是首先通过高炉法或回转 阳离子交换，工艺路线为：制含钒离子一萃取一反萃一沉钒。因其它 窑一电炉法使钒随同铁进入铁水，之后再吹炼成钒渣，使钒富集到 金属离子大都不能进入有机相中，从而实现钒与金属杂质离子的分 钒渣中，再经过湿法冶金得到Ｖ ０ 的先铁后钒工艺；ｂ．是直接用钒 离。经萃取的有机溶液，再用反萃剂反萃，使钒再从有机相转入水 钛磁铁精矿配加钠盐进行造球，然后在回转窑内进行氧化钠化焙 相，然后调整ｐＨ值，使钒以多钒酸铵或偏钒酸铵的形态沉淀，再煅 烧，提取Ｖ２０ ，提钒后的铁精矿进一步铁、钛分离的先钒后铁工艺。 烧沉淀物即得高纯Ｖ２０，。该法优点在于钒的回收率高，萃取剂可回 １先铁后钒工艺 收利用，生产成本低，产品纯度达９９．５％；缺点是工艺路线复杂、萃 １．１高炉法 取条件苛刻及操作不稳定 。 该工艺是先将钒钛磁铁精矿粉先经烧结或球团等造块处理，然 ２先钒后铁工艺 后送至高炉进行冶炼，在冶炼过程中钒大部分被还原进入铁水，再 先钒后铁提钒工艺主要为钠化一回转窑一电炉法，将钠盐同钒 经转炉吹炼使大部分钒被选择性氧化后进入炉渣；或者铁水流经中 钛磁铁精矿造球，在回转窑内进行氧化钠化焙烧，使钒同钠盐形成 间罐底部进入雾化室与高速压缩空气流股相遇，铁液中的钒发生氧 溶于水的钒酸钠，经过水浸使钒同铁、钛分离。 化进入炉渣。所得含钒炉渣用传统的湿法提钒工艺提钒或用于冶炼 ３提钒新工艺 钒铁合金ｌｌ１。 ３．１选择性析出法 １．２回转窑一电炉法 此法的原理为使矿物中有价金属通过“选择性富集、长大、分 钒钛磁铁精矿经回转窑还原，然后在电炉内进行深还原，使钒 离”成为可利用的资源，其技术由选择性富集、选择性长大、选择性 进入铁水，含钒铁水再进行冶炼，钒被选择性氧化进入炉渣，所得含 分离三单元组成。目前该技术已经应用于低钒钢渣提钒的研究。 钒炉渣用传统湿法提钒工艺提钒或用于冶炼钒铁合金。 ３．２矿浆电解技术提钒 从钒渣中提取钒要经过湿法冶金，主要的操作环节有焙烧、浸 利用电积过程的阳极氧化反应来浸出矿物，其实质是用矿石的 浸出反应取代电积的阳极反应；同时槽电压降低，电解电能下降，整 出、沉淀、精制等，主要研究方法有： １．２．１钠化焙烧提钒法。钠盐为添加剂，经焙烧将多价态的钒转 个流程大为简化。在阴极区实现金属分离，在阳极区实现金属选择 化为水溶性五价钒钠盐，经水浸得到含钒及少量铝杂质的浸取液， 性析出。该工艺主要特点是：操作简便、流程短、生产成本低廉、能同 加入铵盐制得偏钒酸铵沉淀块，经焙烧得到粗Ｖ２ｏ 。再经碱溶、除杂 时提取多种低品位复杂难选的金属和元素、综合回收和分离效率 并用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，焙烧后可得到纯度大于９８％Ｖ：０ 。 高。 也可用硫酸浸渍焙烧产物，分离得到粗Ｖ２０ ，后经碱溶、除杂并用铵 ３．３微生物浸出技术提钒 盐二次沉钒得偏钒酸铵，经焙烧可得高纯Ｖ２０ 。该工艺相对成熟、操 利用微生物自身的生理机能或代谢产物的作用来氧化、溶浸矿 再采用吸附、络合等方法将浸出的目的组分富集、 作简单，早期投入小，回收率高，为我国提钒主要方法，但会产生大 物中的目的组分，分离后提取 。 量有毒气体，对环境会造成污染。 １．２．２无盐焙烧提钒法。空气中氧在高温下使钒氧化为五价钒 ４钒提取技术展望 当前，钒钛磁铁矿资源的开发利用正处于技术与产业升级换代 离子，利用硫酸将物料中的钒以五价钒离子的形式浸出。酸浸选择 可持续 性较差，浸出液杂质较多，需净化后才能得到较纯净的含钒净化液； 的关键时期，钒钛产业的未来必须坚持走科学、高效、清洁、再加入铵盐生成偏钒酸铵沉淀；最后焙烧沉淀得到高纯度的Ｖ２０ 。 发展的道路。一方面，今后应解决钒钛磁铁矿综合利用率低的问题， 该法环境污染小，成本相对低，但无盐焙烧时缺少氧化气氛，平窑焙 实现市场利润的最大化就要发挥其资源优势特点，进一步挖掘钒、 烧钒转化率不高，需要使用沸腾炉或砖窑焙烧；氯化铵消耗较高；热 钢两种产品的综合利润空间。另一方面，今后重点发展新流程，研究开发新的选、冶工艺技 能综合利用率低。 建立资源节约型、环境友好型的工艺技术模式，减少尾渣排放， １．２．３复合添加剂焙烧提钒法。提钒时，采用ＮａＣ１和ＭＸ，作为 术，高效、节能、环保的提钒新工艺。 复合添加剂，反应温度降低，反应时间缩短，盐量降低，焙烧转浸率 实现经济、参考文献 提高。此法以苛化泥为添加剂，其主要成分为碳酸钠、氢氧化钠、氧 化钙和碳酸氢钠，从钒矿中提取钒。采用苛化泥焙烧添加剂既降低 『１１陈鉴。何晋秋．钒及钒冶金【Ｍ］．攀枝花资源综合利用领导小组办公 室．１９８３：４７—５１． 了废气污染，又能综合利用资源，具有成本低、污染少等优点。 ２１肖文松，梁经冬．钠化焙烧提钒机理研究的新进度【ＪＪ．矿冶工程， １．２．４钙化焙烧提钒法。用石灰或石灰石代替钠盐，使钒氧化成 『不溶于水的钒的钙盐，再用酸将其浸出，生成ＶＯ２￣，Ｖ 。Ｏ 等离子， １９９４Ｎ－）：５３－５５． 同时净化浸出液，除去Ｆｅ等杂质。然后采用铵盐法沉钒，制偏钒铵 【３】贺洛夫．从石煤提取五氧化二钒【ｊ】．无机盐工业，１９９４（Ｎ：３９－４１． ４］杨静翎，金鑫．酸浸法提钒新工艺的研究［Ｊ】．北京化工大报，２００７，３４ 再经煅烧得高纯Ｖ：０ 。该法废气中不含ＨＣ１、Ｃ１：等有害气体，焙烧 【后的浸出渣不含钠盐，富含钙，有利于综合利用，但钙化焙烧提钒工 （３）：２５４－２５７． ５１张英杰，杨显万．元阳金精矿矿浆电解的阳极过程［Ｊ】．有色金属， 艺对焙烧物有一定的选择性，存在转化率偏低、成本偏高等问题。 ｆ１．２．５酸浸一碱溶法。此法直接用稀酸使钒以ＶＯ２＋、ＶＯ 的形态 ２００２，５４（３）：２８－３０． ６］ｒ￣－－ｆｚ．喜，关自斌．金矿石微生物浸出的技术进展［Ｊ］．铀矿冶，２０００，１９ 浸出，再加碱中和，用氧化剂使钒成为五价离子并沉淀，再用碱浸制 【３８—４４． 得粗钒，粗钒经碱溶生成五价钒的钠盐，再除去杂质硅，后用铵盐二 （１）：次沉钒得偏钒酸铵，经煅烧得到高纯Ｖ ０ ，该工艺常应用于低钒钢 渣提钒。
