陶长元
,
于永波
,
刘作华
,
杜军
,
范兴
钢铁
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.04.002
转炉钒渣含有TiO2 、Al2O3和硅酸盐,物料焙烧过程容易形成包裹钒铁尖晶石相,不利于低价钒的氧化转化,降低熟料钒化合物的浸出率.试验通过采用硼钙石作为添加剂,改善转炉钒渣钙法焙烧性能.结果表明,硼钙石可有效破坏含钒尖晶石相外层的硅酸盐,强化转炉钒渣钙法焙烧物相转化,从而降低焙烧过程温度,节约能耗.
关键词:
提钒
,
转炉钒渣
,
焙烧
,
硼钙石
黄伟军
,
陈敏
,
温翰
,
徐磊
,
黄宣辉
,
范富华
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.01.002
结合承德建龙70 t转炉提钒生产实际,以冶金热力学和冶金反应工程学为理论基础,建立了转炉铁水提钒的动力学模型,研究了铁水中组元的选择性氧化规律.结果表明,铁水中Si、Ti在吹炼初期(0～2 min)迅速氧化,吹炼中期(2～4.5 min),V开始大量氧化及C的少量氧化,在吹炼后期(4.5～5 min)发生V、C氧化顺序的逆转,C开始大量氧化.提钒吹炼中后期,始终伴随Mn、Cr的氧化,并与V的氧化争夺氧.模型理论计算结果与实测值吻合良好,验证了模型具有较好的可用性.为促进转炉铁水提钒,铁水中硅的质量分数应控制在0.15％ ～0.25％之间,吹炼终点温度控制在低于1 390℃为宜.
关键词:
转炉
,
提钒
,
选择性氧化
,
动力学行为
吕明
,
魏鑫燕
,
朱荣
,
张兴利
,
鲍翔
,
王磊
钢铁
通过水模拟试验,研究了旋流氧枪对熔池的搅拌效果,发现采用10°旋流氧枪喷吹时混匀时间最短,仅为47.6s,因此,对熔池搅拌的效果最佳。在此基础上,采用10°旋流氧枪在现场150t提钒转炉上进行吹炼提钒。研究发现：采用旋流氧枪可保证提钒转炉冶炼过程的正常进行,半钢钒的质量分数比常规氧枪冶炼时降低17.8%,转炉提钒率提高5.1%,钒渣V2O5品位提高0.93%,减少了铁损,为提高提钒转炉钒资源回收率提供了新技术。
关键词:
转炉
,
提钒
,
旋流氧枪
,
水模
,
半钢
,
钒渣
叶国华
,
何伟
,
路璐
,
童雄
,
吴宁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.020
含钒钢渣可作为提钒的重要原料.首先,对某含钒钢渣的性质进行了分析,结果表明,含钒钢渣中钙、铁含量很高,这将会导致直接硫酸浸钒时酸耗较高;含钒钢渣中的钒主要以酸溶的V4形式存在,无需焙烧氧化、可直接酸浸溶出提钒;含钒钢渣中的钒弥散分布于多种矿相中,其中钙钛氧化物为最主要的含钒矿物.然后,依据含钒钢渣的性质特点,采用常温常压下直接硫酸浸出法从中提钒,并考察了各主要因素对钒浸出率的影响和内在原因,结果表明,硫酸用量、搅拌与否对钒的浸出有显著影响,时间、液固比及搅拌强度的影响较小,细度达到-74 μm占60％后即可保证较高的浸出率.最终,常温常压下,在最佳条件硫酸用量90％、时间2h、细度-74 μm占60％、液固比4∶1、搅拌强度200 r.min-1时,钒浸出率高达94.10％,与传统提钒方法相比,浸钒指标大幅提升.常温常压下直接硫酸浸出法可省去复杂的焙烧系统、突破氧压酸浸的局限,流程简单、作业环境好、浸出指标高;但该法酸耗较高,如何降低酸耗,值得进一步研究.
关键词:
含钒钢渣
,
提钒
,
直接浸出
,
硫酸
叶国华
,
何伟
,
童雄
,
吴宁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.017
粘土钒矿是一类重要的钒资源.某粘土钒矿的性质分析表明,粘土钒矿的主要化学组分为SiO2,Al2O3,属酸性矿石,适宜采用硫酸浸出；其中的钒以低价不溶的V(Ⅲ)为主,大部分赋存于伊利石矿物的硅-氧四面体微晶结构中,为了将钒浸出来并进一步提高钒的浸出率,必须破坏伊利石矿物的晶体结构、并利用氧化剂(助浸剂)将低价钒转化为高价钒.针对现有提钒工艺的不足,依据粘土钒矿的性质特点,提出了一种不磨不焙烧直接酸浸提钒的新工艺,并系统考察了各浸出因素如硫酸用量、助浸剂种类及用量、浸出时间、浸出温度、液固比等对钒浸出率的影响,结果表明,粘土钒矿不磨不焙烧直接酸浸提钒工艺是可行的,当H2S04用量为30％、助浸剂选用Mn02、其用量为1.5％、浸出时间为6h、浸出温度为90℃、液固比为1∶1时,钒的浸出率达92.58％,浸出效果理想.与传统提钒工艺相比,新工艺省去了高成本的磨矿工序以及复杂的焙烧工序,既简化操作、降低成本,又避免了焙烧污染,符合现代化工冶金的要求.
关键词:
粘土钒矿
,
直接酸浸
,
提钒
,
浸出率
,
硫酸
张国权
,
张廷安
,
吕国志
,
张莹
,
刘燕
,
刘卓林
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.001
针对传统提钒工艺的不足,研究了无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸以及无焙烧氧压酸浸等三种提钒工艺.试验结果表明:无焙烧常压酸浸提钒过程中,提高酸浸温度和硫酸浓度可以提高钒浸出率,但是浸出渣中的钒含量较高,钒渣的综合利用程度不高;无盐氧化焙烧常压酸浸提钒过程中,焙烧过程中转炉钒渣的含钒尖晶石相晶格结构发生裂解转变,是后续酸浸提钒过程能够有效进行的关键之处;无焙烧氧压酸浸试验过程中,在初始硫酸浓度为150 g/L,氧气分压0.6 MPa,液固比8∶1,反应温度110℃的条件下,钒的浸出率可以达到92％左右.
关键词:
提钒
,
钒渣
,
焙烧
,
氧压酸浸
冯军胜
,
董辉
,
王爱华
,
张井凡
,
胡嘉
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.003
石煤提钒竖炉是一种具有自主知识产权的焙烧设备,具有初始投资较小、钒转化率较高、能耗较低等优点.通过热工测试开展竖炉热工行为研究,以弄清竖炉现炉况及能耗情况,提出竖炉稳定高效运行和节能的途径.研究表明:①竖炉炉况:炉内氧浓度和焙烧时间基本能够满足生产要求;炉内气流分布不均.②稳定炉况主要措施:给煤均匀,供给助燃风和冷却风均匀,炉顶引风均匀,完善生球造球,平稳连续布料和排料.③竖炉的热效率和(炯)效率分别为71.24％和37.22％;竖炉单位产品能耗比回转窑高9.16％,比平窑低40.50％.④节能主要措施:回收炉顶烟气余热,强化气固换热,适当增加炉墙厚度等.
关键词:
石煤
,
提钒
,
竖炉
,
热工行为
周艾然
,
陆平
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.011
通过理论计算和过程样品检测分析了攀钢高炉渣“高温碳化—低温氯化”提钛工艺中钒的反应机理和走向.结果表明:高炉渣在高温碳化过程中,其中的钒元素会以V2O3的形式进入碳化渣,而在低温氯化过程中,V2O3会与氯气发生反应生成VOCl3进入粗TiCl4中,而不是进入提钛尾渣或氯化收尘渣,最后经过精制工序,VOCl3将形成VOCl2固体进入精制残渣中.精制尾渣经煅烧、钠化焙烧、水浸提钒等工序,可制得符合GB3283-1987要求的五氧化二钒产品.经初步测算,每产出1万t粗TiCl4,可回收得到50 t左右的V2O5.
关键词:
高炉渣
,
高温碳化
,
低温选择性氯化
,
四氯化钛
,
精制
,
残渣提钒
叶国华
,
张爽
,
何伟
,
童雄
,
吴宁
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.01.021
从工艺矿物学角度出发,对石煤的工艺矿物学特性及其与提钒的关系进行了研究与分析,结果表明:石煤含钒较低,通过选矿提高其品位将具有重要意义;石煤是有机碳与无机元素的混合体,浸出前脱碳的方法有焙烧和浮选两种;高碳石煤可先燃烧发电,燃烧灰渣作为提钒的原料;大部分石煤,SiO2是其含量最高的组分,含钒浸出液除硅一般采取静置沉淀法;石煤中的Al2O3主要来自粘土矿物,它会随钒一起溶出而进入浸出液,一般采用明矾结晶法除去;石煤中的钒多是以V3+为主,为了提高浸出率,须将V3+氧化为V4+或V5+;石煤中钒的赋存状态,大部分是类质同相,其次是吸附形式;绝大部分石煤属难浸矿石,要提取其中的钒就必须破坏矿物的晶体结构,破坏方法主要有火法焙烧和湿法直接酸浸两大类,其中,钠化焙烧法已被禁止使用、钙化焙烧法不适于大量生产、空白焙烧由于提钒效率低而应用较少;直接酸浸法是提钒的发展方向,添加氧化剂或助浸剂等对浸出进行强化,是提高钒回收率的重要途径.
关键词:
石煤
,
工艺矿物学
,
提钒
,
价态与赋存状态
,
焙烧
,
直接酸浸
宋文臣
,
李宏
,
王艳南
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.012
基于共存理论建立钒渣活度计算模型,研究含钒铁水提钒同时脱磷而加入的CaO对提钒及脱磷带来的影响.渣铁平衡试验结果表明在低碱度(R＜1)时,钒和磷的分配比计算值和试验值吻合较好,回归分析得到了提钒率Dv和脱磷率DP的关系:Dv =72.43+0.79DP.模型对转炉钒渣的计算结果表明碱度升高增大磷和钒在渣金间的分配比,其中对磷的增大更加明显;温度的升高不利于提钒,但在低碱度(R＜1)时有利于脱磷;碱度的升高对渣中其它组分的影响表现为使FeO、MnO的活度和活度系数下降,SiO2、TiO2的活度和活度系数上升.
关键词:
含钒铁水
,
提钒
,
脱磷
,
活度
